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森林与水的关系是当今全球生态研究的热点之一。本研究以川西亚高山米亚罗林区5～70 a云杉人工林为研究对象,采用空间代替时间、面上调查与定位观测相结合的研究方法,以云杉天然林为对照,研究不同年龄云杉人工林水源涵养效益及相关影响因子。分析了不同龄阶和龄组云杉人工林的水源涵养效益,并以此为依据,拟合出林分年龄与水源涵养效益关系的理论模型,确定了云杉人工林防护成熟更新期限,为云杉人工水源涵养林可持续经营提供参考。研究结果如下:（1）云杉人工林枯落物蓄积量、最大持水量以及最大持水率均随龄阶的增长而增加,其范围分别为10.16～25.75 t/hm2,1.49～23.42 t/hm2,145～928%;而枯落物蓄积量、最大持水量以及最大持水率也随龄组的增长而增加,其范围分别为18.73～30.38 t/hm2,3.65～20.26 t/hm2,280～903%。天然林枯落物蓄积量、最大持水量以及最大持水率均高于人工林。（2）各年龄阶段土壤有机质测定结果表明,土壤表层（0～10 cm）有机质大于土壤底层（10～20 cm）。其中,土壤表层有机质含量总体上随龄阶的增长而增加,其范围为1.76～9.47%,但在10～15 a,30～35 a,50～55 a阶段有机质含量降低,其减少值分别为0.21%,0.53%,0.41%;在土壤底层,有机质含量不高,且增幅不大。土壤表层有机质含量也随龄组的增长而增加,其范围为2.57～8.93%;但在土壤底层,有机质含量不高,增幅也不大。天然林有机质在土壤各层均高于人工林。（3）土壤总贮水量的分析结果表明,当林分年龄在5～40 a时,土壤总贮水量随龄阶的增长而增加,到40 a时,达最大值,为3536.13 t/hm2;但林分年龄在40～70a时,总贮水量随龄阶的增长略有下降（3536.13 t/hm2下降至3284.67 t/hm2）;而土壤总贮水量随龄组的增长而增加,到成熟林（61～80 a）时,达最大值,为3503.90 t/hm2。天然林壤总贮水量高于人工林。（4）云杉人工林土壤各层物理性质方差分析结果表明,当林分年龄在15～40 a时,土壤表层容重显著低于底层,其它各年龄阶段无显著差异;土壤表层孔隙度、最大持水量和最小持水量仅在部分年龄阶段显著低于底层;土壤表层贮水量在各年龄阶段均显著高于底层。而土壤表层容重在幼龄林（≤20 a）、中龄林（21～40 a）、近熟林（41～60 a）时,均显著低于底层,在成熟林时无显著差异;土壤表层最小持水量在幼龄林、中龄林时,显著高于底层,其它各龄组无显著差异;土壤表层孔隙度、最大持水量和土壤贮水量在各龄组内,均显著高于下层。（5）云杉人工林土壤表层渗透速率大于底层。土壤表层渗透速率随着龄阶的增加,上下波动较大,在25 a时,其值最小,为3.78 mm/min,到30 a时,达最大值,为15.67 mm/min。随着龄组的增长,土壤表层渗透速率呈正态分布,幼龄林～中龄林,渗透速率上升,到中龄林时达最大值,为9.88 mm/min,中龄林～成熟林,渗透速率下降。天然林土壤各层渗透速率均高于人工林。（6）对云杉人工林林内穿透水量和林冠截留进行定位观测与分析,林内穿透水量随总降水量、降水强度的增加而增加。其中,穿透雨范围为1.03～12.51 mm,穿透雪范围为0.17～2.85 mm;林冠截留水量随着降水强度的增加而增加,其中,截留降雨范围0.26～2.61 mm,截留降雪范围0.03～2.55 mm;林冠截留降雨率随降雨量、降雨强度的增加有起伏,但不明显,降雨量在6.1～8.0 mm区间时,达最大值,为21.1%;林冠截留降雪率随着降雪量、降雪强度的增加而增加;林冠截留降雪率大于截留降雨率;树干茎流量随降水的增加而增加,但树干茎流总量较小,仅为总降水量的0.01%,对单次降水来说,其数值可以忽略不计;计算的森林林冠截留容量Icmi为5.74 mm。（7）云杉人工林单位面积水源涵养效益总体上均随林分年龄的增长而增加,其单位面积水源涵养效益随龄阶和龄组变化的范围分别为1.22～3.53万m3/hm2,1.57～3.49万m3/hm2,而天然林单位面积水源涵养效益高于人工林。（8）以林分单位面积水源涵养效为主因子,确定防护成熟龄（PMP）,结果表明,初始防护成熟龄（IPMA）a=35.0 a。以云杉人工林单位面积水源涵养效与林分年龄拟合二次方程为:Q=-0.001a2+0.1169a+0.3924,计算的最大护成熟龄（MPMA）a=58.5 a;而以云杉天然林单位面积水源涵养效与林分年龄拟合二次方程为:Q=-0.0005a2+0.0812a+0.8054,计算的终止防护成熟龄（TPMA）a=81.2 a。结合人工林的多种生态服务功能分析,云杉水源涵养林最佳更新期限为61.0～81.2 a。