面对日益增长的木材需求趋势以及东北地区天然林封山禁伐政策的提出和施行,把握机会培育成熟人工林,为未来市场提供优质原材料并改善当地生态环境成为当前人工林的发展趋势。论文针对落叶松人工林在我国东北地区的重要地位,探讨落叶松(Larix olgensis)人工林木材材性和固碳特征对其形成影响因素的响应情况,并基于时间序列分析方法,模拟和揭示落叶松人工林木材材性和固碳特征变化规律,之后对落叶松人工林培育过程进行环境效应评价。论文的主要研究内容及结论如下:选择初植密度、坡位、林分结构和间伐强度为影响人工林木材形成的主要培育措施。分别对不同培育措施下落叶松人工林木材的各项特征进行对比分析和回归拟合,探讨木材材性和固碳特征对培育措施的响应情况。适宜的培育措施有助于提高落叶松木材的材性和固碳性能,初植密度为3.0m×3.0m的木材具有良好的径向生长能力,但其微纤丝角平均值较大,反应出物理力学性能相对较差,初植密度为2.0m×2.0m的木材管胞长度、长宽比、胞壁率等平均值较大,适宜作为纤维原料和纸浆材。立地于坡下和坡中位置的落叶松木材材性和固碳性能优于坡上木材。混交林落叶松林分木材材性和固碳性能优于纯林和带状造林林分。重度间伐林分落叶松木材管胞长度和生长轮特征优于轻度间伐和未间伐林分。针对各材性和固碳特征指标,可采用不同类型函数方程进行回归拟合。不同培育措施下木材胸径生长量均在3-6a达到峰值,而固碳牛长轮量则持续增长。选择平均气温、极端最低温度、极端最高温度、降水量、相对湿度和日照时数为主要气候环境因子,探讨落叶松人工林木材材性和同碳特征对当年和前一年的年度、月度气候环境变化的响应。研究过程中采用回归拟合法、H-P滤波法和多样本平均法,去除材性和固碳特征数据中的干扰信息,保留气候环境信息,建立标准化年表。对气候数据和年表进行短期相关分析,确定材性和固碳特征对气候变化的响应,并采用边限协整检验方法,确木材各项特征与气候环境的长期稳定关系。相对比当年年度气候变化,当年月度气候环境的变化与落叶松人工林木材材性和固碳特征的相关性更高,当年生长季初期气温与材性特征多呈负相关关系,而生长季末期气温与材性和固碳特征多呈正相关关系;当年生长季末期的降水量与管胞长度呈正相关,但与管胞直径和生长轮固碳量呈负相关关系;生长季初期和末期相对湿度与管胞长、宽度呈负相关关系,而与其他木材特征呈正相关关系;6月的日照时数,与管胞长宽比呈负相关,7月和9月的日照时数,与固碳量呈正相关。落叶松人工林木材的材性和固碳特征对前一年的气候条件同样具有较高的响应,年极端最低温度、极端最高温度和总日照时数,10月的平均气温,8、12月的极端最低气温,8月、9月、11月和12月的极端最高气温,7月的降水量,7月、9月、10月和12月的相对湿度,7月、8月、10月和12月的日照时数,对部分落叶松人工林木材的性质特征呈显著相关关系。经过边限协整分析,落叶松木材材特征除管胞宽度、壁腔比外均与气候条件存在长期稳定关系。为探究落叶松人工林木材材性和固碳特征变化规律,基于时间序列分析自回归移动平均模型(ARMA)的基本理论和建模方法,结合落叶松人工林木材材性和固碳特征序列的数据自相关性,对各项特征原序列进行分析和模型构建。模拟过程表明该方法适合于木材材性和固碳特征时间序列的模拟,但需先对序列进行差分处理。为探索落叶松人工林木材材性和固碳特征时间序列所隐含的信息,基于Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析的基本理论和分析方法,对序列进行突变检验和小波分析。结果表明木材材性和固碳特征时间序列突变点多在生长轮龄6a左右,该方法可明确分辨序列中数据变化趋势和突变点。通过小波分析可确定落叶松水木材管胞长度表现出17-22a时间尺度周期性,生长速率在3-27a时间尺度表现较强的周期性,其余材性序列在研究所限定的生长时间范内,未出现明显的周期性。为优化落叫叶松人工林经营培育措施,采用生命周期评价理论对培育过程进行环境效应评价,以1ha落叶松人工成熟林为功能单元,设定系统边界为人工林建植至人工林成熟,通过特征化处理,所设置的三个子系统中以幼龄林的抚育过程对各项环境影响潜力的贡献最大,林地清理及造林过程次之,抚育间伐过程最小。其中除草剂和杀虫剂使用后的挥发和飘移,通过降水进入并残留于土壤中,降解产生有毒物质,危害生态环境,对各项环境评价指标的影响强力最大。