森林和水之间的关系是当今林学、水文学及生态学研究的热点问题之一,森林生态水文功能更是森林生态系统服务功能研究的重中之重。宁夏六盘山位于我国黄土高原的中西部,地处半干旱向半湿润过渡的地带上,是黄土高原植被覆盖良好、生物多样性、径流与森林资源最丰富的地区之一,素有黄土高原的“绿岛”和“湿岛”之称,作为黄土高原的水源地对维持区域水源供给安全和生态平衡具有特殊的重要性。目前,对于森林生态水文功能的研究多集中在不同植被类型及密度等方面,对于坡位的研究报道相对较少。因此,本文在半干旱区宁夏六盘山北侧叠叠沟小流域内,以不同坡位(上坡、中上坡、中坡、中下坡、下坡)的华北落叶松人工林为对象,通过野外观测与室内实验相结合的方式,研究了华北落叶松人工林三个主要作用层的水文特性及其水文能力坡位差异。于2017年生长季(5-10月)对不同坡位华北落叶松人工林样地的林冠层截持能力、枯落物层持水性能以及土壤层的蓄水和渗透性能的水文功能指标进行了测定,然后运用坐标综合评定法分析不同坡位样地间的生态水文调节功能,旨在揭示华北落叶松人工林水文调节能力的坡位差异,为提高该地区林水资源综合管理水平提供依据。研究结果表明:(1)观测期内共有21次降雨事件,累计降雨量为505.9 mm,降雨量分布在1mm~82.2 mm之间,分布范围广,跨度大。其中小雨(0~10 mm)5次、中雨(10 mm~25 mm)9次、大雨(25 mm~50 mm)4次、暴雨(>50 mm)3次,各自累计雨量为23.9 mm、123.5 mm、134 mm和224.5 mm,分别占总降雨量的4.7%、24.4%、26.5%和44.3%。(2)不同坡位林分树干茎流量的大小依次为中坡>上坡>中下坡>下坡>中上坡。各坡位样地的树干茎流量均随林外降雨量增加而线性增大(R~2>0.83),林冠截留率变化的范围为20.19%~24.44%,大小表现为上坡>中下坡>中上坡>下坡>中坡。(3)枯落物层的厚度和蓄积量在各坡位林分样地均表现为半分解层>未分解层;不同坡位样地的枯落物层总厚度与蓄积量分别在16.41~20.42 mm和5.02~9.42 t/hm~2之间。各坡位林分样地枯落物未分解层和半分解层的持水量随浸泡时间增加均呈对数关系(Q=aln(t)+b),拟合相关系数R~2均在0.90之上,吸水速率随浸水时间增加均呈幂函数关系(V=kt~n)增加,拟合相关系数R~2均在0.86之上,相关性显著,拟合效果较好。(4)不同坡位林分的0~100 cm土层的容重(g/cm3)均值变化为1.0~1.12,大小表现为上坡(1.12)>下坡(1.05)>中下坡(1.04)>中坡(1.03)>中上坡(1.0);土壤总孔隙度均值变化为37.84%~43.56%,大小依次为下坡(58.09%)>中下坡(56.25%)>中坡(56.04%)>中上坡(55.81%)>上坡(47.33%);土壤非毛管孔隙度均值变化为9.5%~17.81%,大小依次为下坡(17.81%)>中下坡(15.67%)>中上坡(14.72%)>中坡(14.28%)>上坡(9.50%)。土壤饱和持水量(mm)均值变化为471.25~571.79,大小顺序依次为下坡(571.79)>中坡(569.27)>中下坡(557.14)>中上坡(552.56)>上坡(471.25);土壤的初渗速率(mm/min)变化在3.97~8.12,大小依次为:下坡(8.12)>中上坡(6.67)>中下坡(5.44)>中坡(4.94)>上坡(3.97);土壤稳渗速率(mm/min)在2.71~3.81,大小依次为下坡(3.81)>中上坡(3.51)和中下坡(3.51)>中坡(3.21)>上坡(2.71)。(5)通过坐标综合评定法计算得出:研究坡面上不同坡位的华北落叶松人工林水文功能大小表现为中下坡(0.1783)>下坡(0.1876)>中上坡(0.2101)>中坡(0.3821)>上坡(0.4060),表明华北落叶松人工林生态水文功能整体表现为随坡位降低而逐渐变优,即上坡最差、下坡最优。