林下植被是森林生态系统中必不可少的重要组成部分,在森林生态系统的营养元素的循环、积累和改善林内环境、维持生态系统的多样性、生态系统功能的稳定性及森林的演替等方面具有十分重要的作用。在林分发展演替的过程中,土壤养分影响地上部物种生长,地上部分改良土壤理化性质,形成了林分内一个相对稳定的生态系统。本文以山西中部(临汾、长治、晋中、吕梁)水土保持林内典型的灌草为研究对象,在5种不同林型中,研究林下植被生物量在不同林型的分配表现,数学建模的方法拟合典型灌木生物量最优模型。研究结果表明:(1)在对不同林分林下植被生物量分配的研究表明,油松(Pinus tabulaeformis)纯林、辽东栎(Populus liaotungensis)纯林、油松-辽东栎混交林、侧柏(Platycladus orientalis)纯林、白皮松(Populus bungeana)-侧柏混交林中,灌木层生物量表现为:白皮松-侧柏混交林低,油松纯林最高;草本层生物量表现为:白皮松-侧柏混交林低,侧柏纯林最高;林下植被生物量总量表现为:白皮松-侧柏混交林低,侧柏纯林最高;油松-辽东栎混交林林分生物量较高,且灌木、草本生物量比例均衡,林下植被稳定。因此,油松-辽东栎混交林可以作为当地水土保持林的一种合理混交模式,该混交模式更有利于山西中部地区水土保持林的生物量积累。(2)选取5种灌木,拟合单株植物的生物量模型和相容性模型,并对模型进行检验。虎榛子(Ostryopsis davidiana)总生物量与株高拟合模型最优,模型为W=0.54H1.29;三裂绣线菊(Spiraea trilobata)总生物量与地径拟合模型最优,模型为W=125.00D+130.50;锦鸡儿(Caragna fruten)总生物量与地径的平方乘株高拟合模型最优,模型为W=151.36e0.005*D2H;丁香(Syzygium aromaticum)总生物量与地径拟合模型最优,模型为W=291.97ln D+276.55。(灌木生物量模型适用范围为山西中部地区水土保持林林分)单株植物相容性模型拟合选用两级分配,以地下生物量方程为基础,提高总量和各分量模型的相容性程度,虎榛子、三裂绣线菊的各维量模型拟合结果相对最优,丁香的各维量模型拟合结果相对较差。三裂绣线菊、丁香枝干生物量模型精度均有不同程度提高。