祁连山天老池流域位于黑河上游,研究黑河上游的降雨截留对流域水循环和水平衡具有重要意义。天老池流域仅有两种乔木,分别是青海云杉和祁连圆柏。本研究以乔木林为研究对象,通过在乔木林分别布设降雨截留观测样地,分析降雨截留规律,以降雨量和叶面积指数建立截留量的经验模型,再基于参数的空间分布实现乔木林降雨截留的空间分布模拟。此外,青海云杉林冠下广泛分布着苔藓地被层,本研究通过研究苔藓层的生物量的空间分布的规律,再建立生物量和持水能力的关系,实现苔藓最大截留量的空间分布。最后,加上青海云杉林冠的持水能力的空间分布,实现苔藓-青海云杉林的吸附截留能力的空间分布。本文的主要研究成果如下:(1)2015年样地观测结果显示,青海云杉的穿透雨率在35.95%-88.24%之间,平均值为65.78%;祁连圆柏的穿透雨率在58.98%-88.54%之间,平均值为74.75%。青海云杉的树干茎流率在0.012%-0.199%之间,平均值为0.054%;祁连圆柏的树干茎流率在0.001%-0.133%之间,平均值为0.042%;青海云杉和祁连圆柏的树干茎流率均较低,这可能是因为这两种树木的树皮均龟裂且粗糙,降雨不易经过树干流至地面。青海云杉和祁连圆柏的累积截留量是68.00mm和53.50mm,分别占观测降雨量的26.91%和20.43%。青海云杉的林冠截留率在11.57%-64.02%之间,平均值为34.16%;祁连圆柏的林冠截留率在11.36%-41.00%之间,平均值为25.18%。基本上每次降雨事件青海云杉的截留率都大于祁连圆柏。(2)基于机载雷达数据,通过回归分析建立叶面积指数反演模型,实现天老池流域乔木林叶面积指数的空间分布。结果显示,天老池流域青海云杉的LA I在0-5.44之间,平均值为1.38。祁连圆柏林的LAI在0-5.82之间,平均值为1.12。通过Krigin g方法对流域内降雨量进行空间插值,得到2014年降雨量在300-434.0mm之间,平均值为363.0 mm。乔木林林冠对降水的再分配作用大,因此在区域水量平衡估算中是一个不可忽视的量,2014年天老池流域青海云杉林冠截留量在0-226.2 mm之间,平均为118.6 mm,总截留量约为3.85×105 m3。祁连圆柏林冠截留量在0-276.7 mm之间,平均值为104.4 mm,总截留量为1.78×105 m3。青海云杉的总截留量是祁连圆柏的2.16倍。青海云杉林对流域水源涵养有着更重要的作用。(3)利用海拔、坡向、坡度和林冠叶面积指数建立苔藓植物生物量空间分布的模型,结果显示,苔藓生物量的空间分布模拟值在0-34.88 t/hm2之间,平均值为16.40 t/hm2,本研究区地处人迹罕至的祁连山深山区,生长季期间降雨量大,青海云杉林覆盖面积大,这是本研究区苔藓生物量较大的原因。苔藓植物的吸附截留容量在0-14.33 mm之间,平均值为6.74 m m。苔藓层的吸附截留容量和它的生物量呈正比。青海云杉林林冠吸附截留容量在0-3.90 m m之间,平均值为0.99mm。苔藓-青海云杉林的吸附截留容量在0-16.17 m m之间,平均值为7.83mm。苔藓层的吸附截留容量明显大于青海云杉,林下的苔藓层虽然矮小,但是成片分布,且枝叶交错形成了大量的毛细孔隙,因此吸水能力很强。本研究区的苔藓生物量较大,苔藓的截留能力也较大,因此在流域的水源涵养上有着十分重要的作用。