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森林和水都是人类生存与发展的重要物质基础，二者之间的关系是当今森林水文学领域研究的核心问题。石质山区作为华北平原的主要补给区，其水量和水化学特征变化影响重大。同时，山区分布有大量的人工林及次生林植被，森林对水量、水化学的影响需要进一步深入细致的研究。
本研究是以位于华北石质山区的河北易县崇陵流域为研究对象，通过大量野外实验和森林植被、灌草植被坡面径流小区对比观测实验数据，研究不同植被下的水量转化和水化学特征。通过对水量和水化学特征进行分析，丰富森林水文效应研究，并为指导山区的植被恢复和重建提供数据基础。
论文主要基于2004-2008年的实验观测数据，分析了典型坡面径流小区降水、植被截留、土壤水、入渗与产流的动态变化，探讨了森林对降水再分配过程的影响。根据实测气象资料，使用Penman-Monteith公式和裴步祥方法计算得到实际蒸散量，并与坡面的水量转化过程相结合，进行了坡面水量平衡分析，计算得到逐日土壤含水量动态变化曲线。
通过对坡面土壤样、2007-2008年降水、树干径流、穿透降雨、土壤水、坡面径流的水样进行水化学分析，得到了崇陵流域大气降水和土壤本底的化学特征，进一步分析了不同植被下降水再分配过程中穿透降雨、树干径流、土壤水和坡面径流的水化学变化以及林冠层和坡面径流小区的元素质量平衡，探讨了森林在水量再分配过程中对水化学特征的影响。