本文以密云库区北庄乡为主要研究区域，对该区水源林常见树种的林冠截留、枯落层吸水、林地土壤层理化性质进行了分析，在此基础上，运用灰色关联法对影响地表径流的因子进行分析，最后运用层次分析法对密云北庄乡水源林各林种最佳面积进行定量研究，并提出低效水源林改造的建议。论文主要研究结果如下： (1)刺槐、油松、板栗的林冠截留量在降雨量达到45.5mm时达到最大，随后随着降雨增加逐渐降低，截留率随着降雨增加基本呈先增加后减少趋势，油松的林冠截留能力高于刺槐和板栗；各有林地枯落物成分大小顺序为：叶>枝>皮>果；从枯落物总的蓄积量来看，荆条灌丛枯落物层蓄积量最小，刺槐林地最大，变动范围在3.2—12.62t/h㎡。 (2)从土壤肥力来看，不同林地随着土壤深度增加全氮、有机质含量逐渐减小，各样地全磷含量差别不是很显著；0.6m土层实际蓄水量最大的刺槐为2664.85t/h㎡，最小的荒地只有1329.3t/h㎡；混交林的有效贮水量和最大贮水量都是最大的，分别达到了189.78mm和280.2mm，作为对照的荒地的贮水效果是最差的，有效贮水量和最大贮水量分别只有111.24mm和190.74mm。各林地土壤渗透速率与时间满足很好的乘幂关系。 (3)影响地表径流的各主要因子灰关联值如下：林分郁闭度0.584，枯落物蓄积量0.556，枯落物有效拦蓄率0.576，土壤容重0.64，土壤最大蓄水量0.614；油松、火炬能够增加降雨中总氮的含量，浓度分别增加3.19mg/L，1.91mg/L；密云北庄乡水源保护区混交林、阔叶林、针叶林、灌木林和经济林的权重分别为：0.3798、0.2540、0.1845、0.1153、0.0664。