人工林是实现森林可持续经营的重要途径,如何提高人工林产量和木材品质是国内外森林经营面临的难点之一。树冠是树木进行光合作用的主要场所,其结构决定了树木生产力及生态效益的发挥。本研究以黑龙江省东折棱河林场的长白落叶松(Larix olgensis Henry)人工林为研究对象,基于样地调查、树冠枝条解析因子调查、生物量和叶面积测定、树干解析及年轮测定数据的基础上,运用森林经理学、统计学及数学模型的方法对树冠结构及生长进行定量分析与模拟。从枝条、冠层及整体树冠3个层次研究了树冠枝条冠层结构、树冠轮廓大小、生物量和叶面积及生长模型,尝试研究了树冠与树木生长之间的关联,以期为经营、培育有利于光能利用的树冠结构,提高木材产量和木材品质奠定基础。主要研究结论归纳如下：(1)不同年龄阶段长白落叶松枝条解析因子(枝条数量、直径、长度和角度)的冠层结构及其定量模型研究表明：枝条密度与冠层深度(DINC)、高径比(H/D)变量有显著相关；平均枝条直径随冠层深度的增加而增加,最大枝条直径随冠层深度的增加呈单峰型,在相对冠层深度65-75%出现峰值;枝条长度的垂直结构呈抛物线型,在相对冠层深度60～95%出现最大值；不同年龄间着枝角无显著差异,着枝角随着冠层深度的增加呈增加趋势;建立的最优定量模型能较好估测枝条解析因子(2)应用主轴切割法和构筑型法相结合求算树冠半径、体积和表面积。通过筛选变量,构建的异速生长模型能较好地模拟树冠轮廓形状、树冠体积、和表面积,最大冠幅冠层高度与冠幅、胸径均有显著相关,最大冠幅上部的树冠轮廓模型以幂函数方程最佳；最佳树冠体积和树冠表面积估测模型均以胸径、冠幅和冠长变量组合为最佳,R2达0.98以上。(3)自变量个数及变量组合均会影响长白落叶松树冠率、活枝高和冠幅模型拟合精度；林木竞争因子(BA、CCF)和林木大小(DBH、HT)是影响树冠率和活枝高的主要因子,大于对象木的树冠竞争因子(CCFL)是估测冠幅模型的最佳变量；树冠率以Exponential模型为最优,估测树冠生长动态时活枝高模型优于树冠率模型。(4)不同年龄枝条干重与鲜重存在显著线性关系,枝条生物量异速生长模型以枝条直径变量为最佳,枝生物量的异速生长指数b值接近理论参数值(8/3)；冠层枝和叶生物量在树冠中上层0-5m均随着冠层深度增加而增加,枝、叶生物量累积分布模型以修正Weibull模型为最优,枝和叶生物量累积分布模型分别为：F(BW)=1.305×(1-exp(2.742×RDINC2.544)) F(LW)=1.030×(1-exp(3.337×RDINC2.424))；胸径是树冠生物量模型的最佳预测变量,增加年龄或活枝高能一定程度上提高模型精度。(5)年龄、冠层是影响长白落叶松比叶面积(SLA)变化的重要因素,SLA随着冠层深度的增加而增加,树冠上层、中层和下层的SLA分别为101.08、117.37和129.91cm2/g,幼龄、中龄、近熟和成熟林的比叶面积分别为145.34、111.55、92.60和128.03cm2/g,平均值为116.39cm2/g;枝条叶面积估测模型以枝径为最佳变量,其次是冠层深度,分段枝条叶面积异速生长模型拟合效果最佳；单变量树冠叶面积估测模型是胸径为异速生长模型的最佳,并在幂指数中引入高径比能提高拟合精度：LA=0.3024×DBH1.944-0.1965×HD；长白落叶松人工叶面积指数在中龄林时增加缓慢、近熟林时保持相对稳定、成熟林时期呈减少趋势。(6)长白落叶松年轮宽度径向生长过程呈先增后减,达到一定年龄后保持基本稳定,年轮宽度在第3-6年间出现最大值,年轮宽度的变化主要受到早材宽度的影响;幼龄冠是指林木幼、中龄林时期树冠上层短期内(第1～5年)形成的自由冠,幼龄冠对年轮宽度及年轮面积生长保持稳定值；中龄林和近熟林活冠以下短期内的年轮宽度及面积生长保持稳定值,但成熟林时期树干年轮面积在基部有明显增加,其年轮面积随着树干高度的增加而减少；不同年龄阶段年轮宽度及面积生长在树冠内无显著差异,但年轮面积生长在株内间有显著差异。长白落叶松心材形成的初始年龄为5年,30年以下和30年以上的平均心材形成率分别为0.65ring/年和0.96ring/年；心材年龄估测模型以二次曲线方程最优,心材和边材生长模型是以胸径和树高为变量的异速生长方程最优HWV=4.0*10-6DBH2.149250HT1.296038,R2=0.989SWV=1.02*10-4DBH0.750383HT1.673065,R2=0.943树皮厚度随着相对树干高度的增加呈先快速减少后保持缓慢递减趋势,树皮因子随着树干高度的变化呈先增后减的趋势；该地区的长白松树高、去皮胸径和材积生长过程模型以理查德(Richards)模型最佳。