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全球气候变暖是一个很重要的环境问题，而森林作为陆地上最大的生态系统，不仅为人类提供木材，同时在吸收二氧化碳和减缓气候变化方面起着举足轻重的作用。但是由于森林的这种多功能效益是相互制约的，因此必须平衡好森林多种效益，以实现森林的可持续经营管理。
本研究基于东北地区的长白落叶松人工林固定样地和解析木数据，构建了长白落叶松人工林的林分生长模型，利用模拟-优化技术组合多属性效用函数、惩罚函数和Hooke&Jeeves算法构建林分水平多目标经营优化系统，比较不同立地、初植密度以及有无约束限制对经营优化结果的影响，并进行敏感性分析。最后，以实际样地数据进行案例分析，得到长白落叶松人工林经营模式。
本研究的主要结论有:
(1)基于大量的固定样地调查数据和解析木数据，建立长白落叶松人工林的地位指数模型、单木直径生长模型、单木存活模型、树高曲线、削度方程、生物量模型，从总体上看，各模型的拟合精度较高，可以用于林分水平的经营优化当中。
(2)以经营期内林分的木材产量、净现值和碳储量同时最大为经营目标，运用多属性效用理论构建了长白落叶松人工林多目标经营优化模型，并基于惩罚函数设置了约束条件，确定了本研究的决策变量和优化方法。
(3)利用模拟-优化技术组合多属性效用函数、惩罚函数和Hooke&Jeeves算法构建林分水平多目标经营优化系统，并对不同地位指数(SI=12m，14m，16m，18m，20m)和不同初植密度(3300株/ha和2500株/ha)长白落叶松人工林进行模拟、优化。
(4)林分初始密度为3300株/ha时，各立地最优间伐次数为3次。而初始林分密度为2500株/ha时，最优间伐次数为2次。立地质量越好，轮伐期越短，木材产量、净现值和碳储量越大。与单目标相比，目标函数中加入碳储量延长了轮伐期。在3种多目标函数中，随着碳储量权重的增加，轮伐期延长，年均净收入增加，年均木材收获和净现值减小，但年均木材收获减小幅度较小。木材产量对目标函数均不敏感，而轮伐期、平均碳储量和经济效益(NPV)对目标函数较为敏感，目标函数MOF2是除了碳储量外是个折衷的方案。
(5)立地质量好的林分间伐发生的时间越早，而对于立地条件相同的林分，初始林分密度越大发生激烈竞争的时间就越早，因此建议在高密度和立地条件好的林分应尽早开始间伐。
(6)在无约束条件下，多目标经营优化的最优间伐方式为上层伐。当设置间伐强度不超过45％和采用下层疏伐法时，净现值、木材产量和效用值均减少，平均碳储量增加，且缩短了轮伐期。另外在间伐强度不超过45％和采用下层疏伐法时，两种初始密度相同地位指数的林分木材净现值和木材产量基本相当，因此建议在营造多功能长白落叶松人工林时，造林密度设置为2500株/ha。
(7)经济参数的敏感性分析表明，在相同立地条件下，随着贴现率的增大，轮伐期缩短，木材产量、净收入、净现值和碳储量均减少。木材价格对木材产量影响不大，但年均净收入和净现值受木材价格的影响较大，且与木材价格呈现正相关的关系。随着木材价格的增加，碳储量有小幅度的减小且轮伐期缩短。提高中径材的价格可以延长轮伐期，增加净现值和碳储量;提高小径材和短小材的价格使得轮伐期缩短，碳储量减小，净现值增加，而改变薪碳材的价格对碳储量和轮伐期的影响较小。随着营林成本的升高，碳储量有小幅度增加，净现值和年均净收入均减少，但减少幅度不大。
(8)对实测样地进行优化表明，对于Larch-1和Larch-3林分间伐2次可以得到最大的效用值，而Larch-2林分通过3次间伐将获得最大的效用值。Larch-3林分的年均木材收获、年均净收入、净现值和碳储量最大，林分Larch-1林分的轮伐期最长，Larch-3轮伐期次之，Larch-2最短。并且给出了三个林分不同目标函数下的经营模式，为长白落叶松人工林的经营提供了理论依据。
本研究基于东北地区的长白落叶松人工林固定样地和解析木数据，构建了长白落叶松人工林的林分生长模型，利用模拟-优化技术组合多属性效用函数、惩罚函数和Hooke&Jeeves算法构建林分水平多目标经营优化系统，比较不同立地、初植密度以及有无约束限制对经营优化结果的影响，并进行敏感性分析。最后，以实际样地数据进行案例分析，得到长白落叶松人工林经营模式。
本研究的主要结论有:
(1)基于大量的固定样地调查数据和解析木数据，建立长白落叶松人工林的地位指数模型、单木直径生长模型、单木存活模型、树高曲线、削度方程、生物量模型，从总体上看，各模型的拟合精度较高，可以用于林分水平的经营优化当中。
(2)以经营期内林分的木材产量、净现值和碳储量同时最大为经营目标，运用多属性效用理论构建了长白落叶松人工林多目标经营优化模型，并基于惩罚函数设置了约束条件，确定了本研究的决策变量和优化方法。
(3)利用模拟-优化技术组合多属性效用函数、惩罚函数和Hooke&Jeeves算法构建林分水平多目标经营优化系统，并对不同地位指数(SI=12m，14m，16m，18m，20m)和不同初植密度(3300株/ha和2500株/ha)长白落叶松人工林进行模拟、优化。
(4)林分初始密度为3300株/ha时，各立地最优间伐次数为3次。而初始林分密度为2500株/ha时，最优间伐次数为2次。立地质量越好，轮伐期越短，木材产量、净现值和碳储量越大。与单目标相比，目标函数中加入碳储量延长了轮伐期。在3种多目标函数中，随着碳储量权重的增加，轮伐期延长，年均净收入增加，年均木材收获和净现值减小，但年均木材收获减小幅度较小。木材产量对目标函数均不敏感，而轮伐期、平均碳储量和经济效益(NPV)对目标函数较为敏感，目标函数MOF2是除了碳储量外是个折衷的方案。
(5)立地质量好的林分间伐发生的时间越早，而对于立地条件相同的林分，初始林分密度越大发生激烈竞争的时间就越早，因此建议在高密度和立地条件好的林分应尽早开始间伐。
(6)在无约束条件下，多目标经营优化的最优间伐方式为上层伐。当设置间伐强度不超过45％和采用下层疏伐法时，净现值、木材产量和效用值均减少，平均碳储量增加，且缩短了轮伐期。另外在间伐强度不超过45％和采用下层疏伐法时，两种初始密度相同地位指数的林分木材净现值和木材产量基本相当，因此建议在营造多功能长白落叶松人工林时，造林密度设置为2500株/ha。
(7)经济参数的敏感性分析表明，在相同立地条件下，随着贴现率的增大，轮伐期缩短，木材产量、净收入、净现值和碳储量均减少。木材价格对木材产量影响不大，但年均净收入和净现值受木材价格的影响较大，且与木材价格呈现正相关的关系。随着木材价格的增加，碳储量有小幅度的减小且轮伐期缩短。提高中径材的价格可以延长轮伐期，增加净现值和碳储量;提高小径材和短小材的价格使得轮伐期缩短，碳储量减小，净现值增加，而改变薪碳材的价格对碳储量和轮伐期的影响较小。随着营林成本的升高，碳储量有小幅度增加，净现值和年均净收入均减少，但减少幅度不大。
(8)对实测样地进行优化表明，对于Larch-1和Larch-3林分间伐2次可以得到最大的效用值，而Larch-2林分通过3次间伐将获得最大的效用值。Larch-3林分的年均木材收获、年均净收入、净现值和碳储量最大，林分Larch-1林分的轮伐期最长，Larch-3轮伐期次之，Larch-2最短。并且给出了三个林分不同目标函数下的经营模式，为长白落叶松人工林的经营提供了理论依据。