公里尺度蒸散的观测研究是生态学、水文学等相关学科的研究重要分支。华北山区一直是我国林业生态工程建设的重要区域。水资源紧缺是制约该地区人工林发展、林业生态工程建设成效持续发挥的主要自然要素。从公里尺度上研究蒸散有利于深入分析揭示该地区蒸散的时空变化特征及影响机制,可为林业生态工程、水分承载力等研究提供依据,并为相关遥感模型的构建及验证提供准确地面实测数据。迄今为止,山地森林等非均匀公里尺度蒸散的直接观测尚无稳定、可靠的方法。双波长（OMS）方法观测公里尺度蒸散具有可行性,应用前景广阔,但OMS法在有效数据筛选、温湿度交互系数(RTq)求解、相似函数普适性等方面存在不确定性,需结合实际观测下垫面特征进行修正、优化。为此,本研究以华北低地山丘栓皮栎-侧柏-刺槐人工混交林为对象,在2016-2018年主要生长季节期间（4-10月）,基于OMS法原始观测数据,修正观测区域下垫面空气动力学参数、双波长信号饱和界限及修正系数确定方法,优化温湿度交互系数(RTq)求解方法及相似函数,完善OMS观测技术体系,以提高观测精度。最后基于优化后的OMS法,研究分析该地区公里尺度蒸散的时空变化特征及影响机制。主要结果如下:1、根据光传输理论与内尺度效应相结合的方法,优化了双波长信号饱和界限与饱和修正系数的确定方法,认为本研究中双波长方法的强弱饱和界限分别为0.152和0.409,饱和修正系数为0.9978。经饱和修正后有效观测数据量提高了13.7%。零平面位移为11.32 m,下垫面粗糙度为2.82 m。RTq取值对温度折射指数结构参数（CT2）基本无影响,但对湿度折射指数结构参数（Cq2）影响显著,当RTq=0.6时双波长交互法与假设法计算得出的Cq2差异最小。以涡动相关观测结果为标准,与双波长假设法相比,交互法整体上的观测精度提高约9.2%。2、构建出研究区域的相似函数为,fT（28）5.45（1-7.38z/L）-2/3,fq（28）5.51（1-6.92z/L）-2/3（z/L（27）0）;fT（28）4.87(1（10）2.15（z/L）2/3),fq（28）5.50(1（10）1.33（z/L）2/3)（z/L（29）0）。在近中性条件下与涡动相关相比,构建相似函数的计算结果比Andreas相似函数计算结果的精度提高约22.3%,且具有更高的能量闭合度,可达0.92。3、日尺度上,公里尺度蒸散在晴天条件下具有与净辐射相似的变化趋势。晴天时的蒸散峰值接近0.2 mm,出现在12:30附近。阴天条件下蒸散表现出较强的波动,蒸散峰值约为0.13 mm,在多云天气条件下蒸散峰值约为0.15 mm。蒸散峰值通常出现在降雨停止后的1-3天内。4、降雨主要集中分布7、8月份,蒸散量大于其他月份。2016年7、8月降雨量分别为184.83 mm,126.51 mm;2017年7、8月降雨量分别为146.01 mm,125.63 mm;2018年7、8月降雨量分别为175.44 mm,145.03 mm。7月观测的蒸散分别约为98.37 mm,101.33 mm,91.36 mm;8月份的蒸散分别约为85.12 mm,71.35 mm,78.27 mm。2016-2018年观测时间内总降雨量分别为571.93 mm,558.83 mm,564.46 mm,生长季的蒸散量分别为357.95 mm,314.22 mm,328.87 mm。4、5、10月份蒸散量大于降雨量,表现出季节性干旱特征。5、蒸散源区在干旱期沿光径单侧分布,源区边界在上风向的最大延伸距离仅为0.58km,源区面积约为0.73 km2。湿润期的源区主要分布在双波长光路径的双侧,90%源区边界在上风向的延伸距离最大可达0.92 km,源区面积约为1.62 km2。由于气象条件差异,7月份源区面积达到最大值,约为1.88 km2。6、净辐射对公里尺度蒸散的影响大于饱和水汽压差的影响,且月尺度上的影响大于日尺度上的影响。在一定摩擦速度范围(0.15-1.0 m·s-1)内,摩擦速度对水分—能量通量的循环与交换具有促进作用,影响蒸散速率。5 cm处土壤含水量的变化影响蒸散过程,变化率越大,蒸散越强烈。7、研究以2018年为例,2套涡动相关系统观测得到能量闭合分别为0.73,0.69,二者联合扩展后能量闭合为0.82,OMS的能量闭合为0.90。蒸散以7月份为例,百米尺度蒸散的观测分别为75.53 mm,69.30 mm,二者联合扩展后的蒸散为78.36 mm,OMS的蒸散结果为91.35 mm。2套涡动相关系统扩展后的具有更高的能量闭合与蒸散,OMS的观测结果与扩展后的结果更接近。表明在非均匀下垫面条件下采用单一涡动相关系统的观测可能会因地形条件的差异造成实际蒸散的低估,而组网观测与OMS方法在一定程度上弥补了不足,更具有空间代表性。