能渗透存蓄大量水分地表径流量的大小和土壤透水性有密切的关系。不同土地类别由于土壤结构不一样，它的透水性也有差别。森林有改良土壤结构的作用，林地一般有良好的土壤结构，给水分渗透创造了有利条件。所以林地的透水性比农地、荒地、草地都大。从不同植被类型的坡面径流观测资料来看：灌木林地平均初渗量（产生径流前的雨量）为20.6毫米，山杨林地为10.1毫米，油松林地为7毫米，草坡为3.17毫米，农田为2.5毫米。
这就是说灌木林地、山杨林地、油松林地和草坡的初渗量分别为农田的8倍、4倍、2.7倍和1.26倍。一般情况下，森林可使降雨量的50%~80%渗入土壤，可涵养河川平时流量的70%。因此，每亩林地能比无林地多蓄水20立方米，5万亩森林所蓄的雨水，就相当于一座100万立方米的水库。渗入地下的雨水，变为地下潜流，经过几十天到几个月才能流入江河。所以群众说的“山上多栽树，等于修水库，雨多它能吞，天早它能吐”是有科学道理的。
另外，森林内各种植物的根系，盘结交错，也有固土的本领，即使雨滴较大，降雨时间较长，产生的地表径流也不容易把土壤冲走。由以上可以看出，森林由于树冠截留、地被物吸水和林地透水作用，大大减少了地表径流量，削弱了雨水冲刷，滞蓄了洪水，保持水土的效果十分显著。而破坏森林、草坡，就可能把无灾变成有灾，小灾变成大灾。
据资料记载，1975年8月5日一场暴雨，贺兰山大武口沟流域，因无森林涵养水源，24小时降雨79.9毫米，洪峰达到1330立方米/秒，冲毁农田1.9万亩，冲塌房屋1200间，淹死大小牲畜560头，以及多处公路、输电、电话线路被冲毁。而贺兰山苏峪口沟流域，因为有30万亩森林，森林覆盖率达42.2%，虽然24小时降雨154.4毫米，但洪水下泄量不大，没有造成沿山地区农牧业的损失。
实践证明，森林是水的调节者，它可以压低洪峰，减免洪水灾害；可以涵养水源，使清水长年畅流。
在河流渠道两侧植树，还能够保护河岸、减轻渠沟冲刷和防止倒塌，对降低渠道渗漏，减少渠道水面蒸发，也具有明显的作用。据宁夏贺兰县林业站等单位观测，有林带比无林带的渠道，水面蒸发量可减少55%。
二、森林能够防风固沙，促使农业增产增效
在西北风沙地区有这样的说法：“寸草挡丈风”，“要想风沙住，多种草灌树”。那么，树草是怎样挡风的呢？当风吹来，经过多行树木的护田林带的阻挡，一部分气流从树梢上绕了过去，另一部分气流透过枝叶时，被交叉的枝叶左拦右挡，被分割成许多方向不同的小股气流，风力又互相抵消了不少，余下的风势因受树木阻挡上升到树冠以上越带而过，在改变行进方向时，也失去一部分风力；这两股风在林带后汇合，因为方向和速度不同，相互引起摩擦，又再次消耗一部分能量。因此，林带后面的风速就缓慢。离开林带越远，风力正要逐渐恢复时，又遇到第二条林带树木的阻滞。这样，凡是有林带保护的农田，由于风力的减弱，就消除了风沙灾害威胁。如中卫县灌区农田林网能降低风速40%~50%贺兰县在四天小麦“青干”灾期林网内比林网外风速平均减弱59.6%。
春季，广阔的田野经过冬去春来的逐日融冻，质地松散，如果没有护田林，大风刮来，往往吹走细肥表土，或卷起粗细沙粒于高空，落下后，淹没农田，填平沟渠，阻塞道路；刚播下的农作物种子也会被一起吹走，即使是出土的禾苗也不能幸免，有时甚至几次播种也不能保苗。
从各地观测的结果来看，一条10米高的林带，在背风面的150米以内，风速平均降低50%以上，在250米以内，降低30%以上。风力小了，就吹不动沙土和种子，也不会打坏幼苗和刮倒、刮断庄稼。
有护田林，既可以适时春播获得全苗，又能依靠林带的增温作用，延长无霜期，使作物提前返青。据观测，固原三营林带长成后，风速一般减到起沙风的风速（5米/秒）以下。林带基本控制了风沙危害，结束了过去每年重播损失籽种75000千克，遭风沙灾减产500000千克，
20%的沙地无法耕种的局面。再如1982年4月27日的大沙暴，贺兰县金山乡数百亩麦田被流沙淹没，而林带庇护下的良田却安然无恙。护田林不但能起到防风、增温的作用，还有提高空气湿度、增强抗旱能力和防止土壤盐渍化的功能。在护田林减弱风速的作用下，除了直接减少土壤水分蒸发和作物水分无效蒸腾外，树木还不断通过叶面蒸腾的生物排水作用，向空中散发水分。因此，林网间的田面空气经常保持的湿度，要比空旷地高出10%~30%；而且林网还像帐幕一样，控制着湿润空气，不易被吹走。
