森林的涵养水源功能不仅指拦蓄降水或调节径流的能力，其各结构层次在各水文过程中也发挥着重要作用
农谚说：“山上多栽树，等于修水库，雨多它能吞，雨少它能吐。”可见，森林的涵养水源功能，很早就被人们重视和利用了。实际上，森林的这一功能不仅指拦蓄降水或调节径流的能力，还体现在森林各结构层次在各水文过程中的作用，包括产水、净水、拦洪、补枯等各方面的具体效应之中。因此，森林是另一种意义上的“水库”。
森林以其林冠层、林下灌草层、枯枝落叶层、林地土壤层等通过拦截、吸收、蓄积降水，从而改变了降水的分配形式，使其具有涵养水源的生态服务功能。研究表明，我国热带、亚热带、温带和寒温带4种气候带54种森林综合涵养降水能力值在41—166毫米，华北、西北、华中等地区一般在100毫米以下，华南、东南、西南等地一般在100毫米以上。
那么，这座森林“水库”自上而下是怎么调蓄水源的呢？首先，林冠层就像一把大伞，对垂直降雨再分配。一部分降水被林冠截留，直接蒸发到大气中，一部分顺着枝叶、树干流到林地，形成树干径流。我国主要森林生态系统的林冠截留率平均值为11%—34%。
接着，林下灌木与草本也能截留降水，截留量与其盖度成正比。树叶等森林枯落物也为拦截雨水作出贡献，增加林地土壤入渗能力。
最后，“主角”林地土壤登场，它是森林涵养水源的主体。多孔疏松、透水性强，林地土壤不仅能蓄持雨水，还可以削减洪峰流量，推迟洪峰到来时间，增加枯水期流量，推迟枯水期到来时间，增加水资源的利用效率。
森林是“水库”，作用也很大。森林植被对土壤水分的影响与区域、树种和林龄等因素有关。在黄土高原植被恢复和保护区，可通过近自然树草种选择及种植点精准配置、科学整地和地表覆盖保墑等科学造林技术，以及调节树种结构和林分密度等经营管理措施，提高林分土壤储水量和水分生产力。森林的蒸腾和林地土壤蒸发总量大于无林地土壤蒸发量，增加蒸发量参与水分小循环，形成降水。森林植被的增加还影响到各种降水形态，比如霜、露、雾及雾凇等水平降水，雨、雪等垂直降水。
人们常说，“青山常在，绿水长流”。事实证明，树总是同水联系在一起。森林是不少水系的发源地，塞罕坝的森林每年为滦河、辽河下游地区涵养水源、净化水质达1.37亿立方米。国内外大量研究表明，增加森林植被不仅是治理水土流失、助力防风固沙的有效举措，更是涵养水源、调蓄洪水、解决我国水资源问题的重要途径。
