叶面积指数(leaf area index, LAI)是量化森林生态系统冠层结构特性最常用的参数之一,其与许多森林生态过程密切相关,尤其是准确测定LAI的季节变化,对于模拟植被对气候变化的响应以及预测林木生长状况至关重要。目前,光学仪器法(间接法)因其方便快捷经常用于测定森林生态系统的LAI,然而,因其自身局限性,该方法的测量精度需要校准；直接法虽然技术成熟、测量准确,然而费时费力,且多具有破坏性。因此,如何提高光学仪器法测定LAI的精度以及如何在非破坏性条件下直接测定不同森林类型的LAI及其动态变化是近年来的研究热点与难点。本研究首先结合凋落物法和常绿针叶树种的针叶寿命测定了针阔叶混交林-阔叶红松(Pinus koraiensis)林叶面积最大时期的LAI,同时测定了阔叶混交林的LAI。以该值为参考评估了半球摄影法(DHP)和LAI-2000植物冠层分析仪2种光学仪器法测定LAI的精度。阔叶红松林内,DHP和LAI-2000测定的有效LAI(Le)分别比直接法测定值平均低估61%和32%；经过对木质部和集聚效应的合理校正后,阔叶红松林内,DHP和LAI-2000校正后的值与直接法测定值间的平均差异均小于6%；阔叶混交林内,DHP校正后的值与直接法测定值间的平均差异为21%。该结果表明光学仪器法经过校正后能有效地测定不同森林类型叶面积最大时期的LAI,尤其是针阔混交林，DHP和LAI-2000测定LAI的精度高于94%。其次,探索了一种在非破坏性条件下,能够准确测定阔叶混交林和针阔混交林LAI季节变化的直接法,即结合不同树种展叶物候和凋落物法；同时探讨了2种提高光学仪器法测定LAI季节变化精度的方法。1)针阔混交林内,木质部、集聚指数、针簇比和曝光设置是影响DHP测定LAI精度的主要因素,通过校正这些因素产生的误差,该方法测定LAI季节变化的精度高于85%；相对而言,前3个因素是影响LAI-2000测定LAI精度的主要因素,校正后精度高于91%。阔叶混交林内,5月21日到10月1日,DHP测定的Lc比直接法测定值低估14-55%,但在5月12日和10月11日分别比直接法测定值高估78%和226%；经过校正方案D的校正后,DHP测定阔叶混交林LAI季节变化的精度高于83%。2)基于间接法,通过直接法和间接法测定的LAI间的经验模型,能够快速、准确地测定不同森林类型LAI的季节动态。结果表明：不同针阔混交林内,基于DHP和LAI-2000两种间接法,通过分类经验模型均能完整、准确地测定LAI的季节变化,其精度分别能达到87%和92%。阔叶混交林内,基于DHP,通过分类经验模型测定不同季节的LAI与直接法测定值均没有显著差异(P<0.01)。以2009-2013年为例,研究了本区域主要树种展叶速率、年凋落叶量及其LAI的年际动态。结果表明：常绿针叶树种中,红松展叶速率的年际波动大于冷杉和云杉；紫椴、五角槭、枫桦和裂叶榆在2009年的展叶速率与其他年份存在明显差异,而水曲柳的展叶比其他树种迟缓。不同树种的年凋落叶量表现出不同的年际波动模式,且不同森林类型的LAI均存在一定的年际波动。最后,以阔叶红松林为对象,基于凋落物法,建立了不同树种的LAI与其胸高断面积的相关关系。基于该相关性,测定了整个林分及其主要树种2005年和2010年叶面积最大时期的LAI,并利用半方差函数分析了LAI的空间格局。结果表明阔叶红松林及主要树种LAI的空间异质性主要源于空间自相关,且大部分LAI随时间变化其空间分布特征变化不明显。