[目的]为了解锐齿栎天然林群落动态变化过程。[方法]采用每木定位监测样地重复观测的方法,对甘肃小陇山林区百花林场王安沟营林区内的锐齿栎天然林进行研究,从树种组成及多样性结构、径级结构、空间结构等几方面分析了锐齿栎天然林群落的结构动态特征。[结果]表明:2次调查群落树种组成和优势树种的重要值排序变化不大,有2个稀少种退出群落,死亡林木40株,死亡率8.3%;群落乔木层的物种丰富度和树种空间多样性下降,优势树种的集中性变大,物种个体数目分配的均匀程度下降。林分径级结构由典型的反"J"型分布变化为左偏的单峰状曲线;群落的空间结构没有发生显著变化,林木分布格局仍为随机分布,中林层和上林层林木个体增加,垂直结构更趋复杂;树种隔离程度下降,建群种锐齿栎的优势度增强,膀胱果、白桦和青榨槭种群的优势度下降。[结论]锐齿栎天然林群落组成和结构变化是一个复杂和缓慢的过程,6年间仅发生了一些微小的波动。

传统田间试验设计方法如顺序设计、拉丁方设计以及随机区组设计方法在很大程度上考虑了林分立地、土壤或肥力等方面的差异,但没有关注立地之上的 "试验对象即林分"的状态差异,加上其有限的随机过程和缺失量化的目标函数等缺陷,从而谈不上是优化的试验设计,无法保证试验开始前处理间林分状态特征的一致性。本文提出了一种全新的森林经营田间试验优化设计方法——基于林分状态特征的完全随机优化设计,并将其应用于甘肃小陇山锐齿栎天然林的森林经营田间试验设计中。基于林分状态特征的完全随机优化设计得到小区排列方案,其处理间林分状态特征参数的差异均小于5%,优于传统田间试验设计方法,能确保试验林分状态的一致性。利用R语言实现该优化设计并使其可以在计算机上自动得到最佳的小区排列方案,提高了森林经营田间试验的精度,为科学试验的开展奠定了坚实的理论基础。

[目的]研制森林经营模式属于森林经营研究的核心内容.如何将现有的、已被实践检验而富有成效的经营方法与技术进行组装配套,形成森林经营模式是目前天然林经营研究中亟待解决的科学问题.[方法]将天然林经营的目标设定为保育健康、稳定、优质、高效的森林,根据现有林中大径木的多少确定经营类型,基于众多的试验结果或研究成果进行经营措施安排,期望在百年左右的时段内,通过有序调整小树拥挤度、大树均匀性、林分成层性和幼树开敞度,并进行地力维护以及结构化森林经营等技术措施,使现有天然林演变为恒续林.[结果]设计出了3大类20种经营模式,即9种针叶林(松林、云杉林)复层异龄林模式、4种栎类阔叶林模式以及7种松栎(阔)混交林模式.所设计出的天然林经营模式都包含了林分整体经营和单木经营,而在单木经营中均采用了结构化森林经营技术.[结论]研究设计出的20个经营模式为我国西北地区天然林保育提供了既先进又实用的技术指南,也对我国其它地区天然林经营有非常重要的借鉴作用.

目的 对木荷（Schima superba）天然种群的种群结构和动态进行了分析预测，旨在阐明木荷种群结构与动态的变化规律。 方法 根据种群静态生命表、存活曲线、时间序列分析等方法，分析凤阳山保护区木荷种群的数量动态变化。 结果 木荷种群的年龄结构近似于倒“J”形，龄级Ⅰ和龄级Ⅱ个体占种群数量的比例较大。木荷种群趋于Deevey-Ⅱ型，其死亡率和消失率具有相同的变化趋势。在经历2、4、6、8个龄级后，种群个体数量均呈上升趋势。 结论 木荷种群为增长型种群。种群动态指数和受外界干扰时的动态指数均为正值，但对外界干扰敏感指数较高，暗示种群仍面临较大的外界干扰。

目的 构建基于相邻木关系的林分空间结构综合指数用以评价林分空间结构优劣，指导林分结构优化。 方法 在诠释林分空间结构参数角尺度、密集度、大小比数和混交度均值意义的基础上，对林分角尺度、密集度和大小比数的均值重新赋值，进行标准化处理，使其成为正向指标；林分平均混交度为正向指标，采用实测值，然后将林分空间结构参数与单位圆法相结合，构建林分空间结构综合评价指数（FSS），并采用不同林分类型对其有效性进行验证。 结果 运用构建的空间结构综合评价指数对我国4个地区47块样地的评价结果表明：1）天然林中极端立地条件下的天然纯林空间结构最差；2）天然混交林的空间结构优于人工混交林；3）人工林中人工混交林的林分空间结构明显优于人工纯林； 4）天然纯林空间结构优于人工纯林。 结论 构建的林分空间结构综合评价指数能够评价林分空间结构优劣，科学表达出“天然混交林的空间结构优于人工混交林、人工混交林优于人工纯林以及天然纯林优于人工纯林”的普遍认知，是一个良好的林分空间结构综合测度指数，对林分空间结构优化和效果评价具有很好的指导意义。

目的 在林分空间结构描述方法的基础上，大样地调查方法应用最广泛，点抽样的调查技术也日趋完善。以京西山地人工侧柏林为试验样地，应用完全随机优化设计方法布设小区。为尽量去除小区间的边缘变异效应，需要对调查数据进行处理，以提高森林经营试验的精度。 方法 逐渐缩小各小区的调查面积，以探索最适宜该样地的小区间隔离带距离，之后逐渐减少调查小区的个数，在24个小区中随机抽取n个小区，分别重复1 000次，找到不同隔离带大小时需要的小区重复个数；以各小区中心点为抽样点，调查距离各小区中心点最近林木，当调查株数不同时分别重复1 000次，最终找到不同调查林木株数需要的小区重复个数。通过验证京西山地人工侧柏林样地内小区重复次数与大样地林分状态的关系，找到适合该样地的数据处理方法，并改变小区隔离带大小或小区中心点最近林木株数，分析其与大样地林分状态的关系。 结果 表明：当小区间隔离带为2 m时，只需要6个重复即可达到90%以上概率与林分状态相似。当调查小区中心点的最近林木时，调查12个小区内距中心点最近的4株木即可满足调查的要求，或6个小区内各调查距中心点最近的11株林木。 结论 确定了京西山地人工侧柏林样地试验处理的小区间隔离带距离与重复的关系，也确定了在进行经营试验时只重复6次即可满足调查需求。

目的 通过模型模拟分析内蒙古大兴安岭地区森林生产力时空分布格局及其驱动因子。 方法 利用优化率定后的生理生态过程模型Biome-BGC参数，模拟了内蒙古大兴安岭地区时间序列（2003—2012年）森林净初级生产力（NPP）。基于外业实测数据，在全区域尺度上进行NPP模拟结果验证。 结果 优化率定后的Biome-BGC模拟的该区森林NPP具有较高可靠性，实测数据验证 R²为0.81， RMSE 为48.73 g·m^-2·a^-1。2003—2012年间该区森林NPP为219.3~399.5 g·m^-2·a^-1，其中针叶林NPP为218.6~414.9 g·m^-2·a^-1、阔叶林为213.7~412.3 g·m^-2·a^-1、混交林为188.3~404.7 g·m^-2·a^-1。森林NPP与温度和太阳辐射的相关性较高（ R²分别为0.55和0.49），与降水量和相对湿度的相关性较低。 结论 时间序列上该区森林NPP年平均值总体呈缓慢增长趋势；空间分布呈北高南低，东部偏低的特征。"天然林保护工程"的实施是该区森林NPP增加的主要因素，而火灾则降低了森林NPP，二者造成了该区NPP呈现时空差异；不同森林类型NPP差异主要受温度和太阳辐射的影响。