长白山落叶松林是东北虎、豹的重要活动栖息地。本研究通过观测固定样地数据,运用定性判断与定量化、模型模拟相结合,野外调查与科学推理相结合等系统科学整合研究的理论与方法,以金沟岭林场为例进行长白山落叶松林的多功能评价与经营研究。依据18块固定样地调查数据,分析了不同起源落叶松林不同生长阶段的林分结构特征。依据当地社会经济发展需求确定落叶松林多功能,构建多功能评价模型,评价不同起源、不同年龄阶段落叶松林结构与多功能关系。探索落叶松林各主要功能及多功能随时间变化规律,研究功能之间的相互关系。提出落叶松林多功能经营模式,对研究区域落叶松林的多功能经营提供理论和技术支持,使其最大实现落叶松林的社会效益、经济效益、生态效益。本研究得出以下主要结果:(1)分析了落叶松人工林和天然林不同龄组的林分结构,结果表明:中龄林阶段,人工林直径分布为左偏单峰山状分布,天然林为多峰山状分布;近熟林阶段,人工林直径分布为单峰山状分布,天然林为多峰山状分布;成熟林阶段,人工林直径分布都为单峰山状分布,天然林为多峰山状分布。人工林不同龄组阶段小、中、大、特大径级组蓄积比例分别为4:5:1:0、0:5:5:0和0:6:3:1;天然林不同龄组小、中、大、特大径级组蓄积比例分别为1:6:2:1、1:4:5:0、0:4:4:2。落叶松人工林中龄林为弱度混交,近熟林介于中度混交和强度混交之间,成熟林为中度混交;天然林中龄林和近熟林皆为中度混交,成熟林为强度混交。人工林和天然林的林木空间分布皆为中龄林阶段为团状分布,近熟林阶段为偏团状分布,成熟林阶段为随机分布;人工林和天然林中龄林、近熟林和成熟林阶段林木大小比数均为中庸状态;落叶松人工林和天然林各龄组样地的林木均处于生长空间不足的状态。(2)比较分析了落叶松人工林和天然林不同龄组乔木、灌木和草本三个层次的物种多样性状况和天然更新状况。通过主成分分析方法,得到多样性综合指数,结果表明落叶松天然林的物种多样性优于人工林;利用熵值和负相关系数综合评价法构建了落叶松林更新的评价指标体系。结果表明落叶松人工林中龄林更新状况优于成熟林和近熟林;落叶松天然林近熟林更新状况优于成熟林和中龄林。(3)研究了落叶松林的功能需求,确定生物多样性保护、水源涵养和碳汇为主要的功能需求。采用了综合权重法构建了落叶松林森林多功能评价指标体系,选择了多样性综合指数值、灌木盖度、针阔比、龄组、林分郁闭度、草本盖度、坡度、乔木层林分生物量和林分蓄积量共9个评价指标。通过样地调查并结合现有相关数据,开展研究地区落叶松林在林分层次的多功能评价,评价结果如下:(a)落叶松林生物多样性保护功能和碳汇功能随着林分年龄的增大而增大,到近熟林阶段,增长趋势趋于平缓;水源涵养功能随着年龄的增长均呈现先减小后增大再趋于稳定的趋势;多功能值均呈现先上升后趋于平缓的趋势,其中人工林在46a后多功能值趋于平缓。落叶松天然林在110a处达到最大值,而后落叶松天然林多功能值趋于平缓。(b)落叶松林生物多样性保护功能与水源涵养功能之间随着林分年龄的增大,表现出先对立后互利的关系;落叶松林生物多样性保护功能与碳汇功能之间为互利关系,均随着碳汇功能的增大而增大;落叶松林水源涵养功能与碳汇功能两者之间随着林分年龄增长,相互关系逐渐由对立关系转为互利关系。(c)落叶松林生物多样性保护功能、水源涵养功能分别与碳汇功能之间呈显著正相关性,生物多样性保护功能与水源涵养功能之间无显著相关性。(4)以森林多功能经营为落叶松林多功能经营理念,研究确定落叶松林多功能经营目标、目标结构体系和相应的调整技术,提出了不同起源、不同年龄阶段落叶松林以生物多样性保护功能为主导功能,兼顾水源涵养功能及碳汇功能的多功能经营模式,为落叶松林的多功能经营提供了理论依据。