天然云冷杉林广泛分布于东北长白山林区,对当地的经济、生态和社会都起着至关重要的作用,而天然异龄混交林的科学经营成为研究的首要问题。本文以长期监测的固定样地为基础,运用空间分析方法对不同择伐强度(0、弱度20%、中度30%和强度40%)的云冷杉林样地,就树种混交、空间分布格局和林分竞争3个方面,对伐后22年间的空间结构变化进行分析。在充分考虑经营目标、基本原则和约束条件的前提下,提出了基于调整云冷杉林空间结构的择伐系数和择伐优化决策模型,以一个现实林分为例进行模拟经营,得到了较理想的优化效果。从伐后、伐后11年、伐后22年进行林分空间结构分析,得到以下结果：完全混交度充分考虑了相邻林木相互的隔离关系和树种多样性,相比其他混交度表达方法更有效的提高了对混交过渡状态的辨识度。运用完全混交度研究了不同择伐强度林分的空间混交隔离状态,得出林分及冷杉的平均完全混交度随着择伐强度增大呈现凸形抛物线变化的趋势,峰值始终出现在弱度择伐样地；弱度和中度择伐样地的平均完全混交度在恢复过程中呈稳定增长趋势,而强度择伐则逐年下降。通过计算林分及主要树种的大小比数显示,不同强度的择伐对林木的大小分化程度没有显著影响,但主要树种的生长优劣地位变化有所差异。运用角尺度和空间密度指数分析伐后22年中林分及主要树种的空间分布格局变化。结果表明,择伐没有明显改变云冷杉林以随机分布为主的分布格局类型。角尺度值和空间密度指数随择伐强度增大呈现凹形抛物线变化的趋势,弱度择伐始终保持最小值,而强度择伐后团状分布的比例显著提高。伐后22年恢复过程中,林分平均角尺度逐渐减小,强度择伐样地从聚集分布转变为随机分布,空间密度指数没有明显变化。计算伐后22年各样地的扩散系数、负二项参数、Cassie指标、丛生指数、平均拥挤和聚块性指数显示聚集度和平均拥挤因择伐强度不同而呈现不同的变化趋势。O-ring统计值显示择伐样地在不同尺度上的空间分布类型有所差异,弱度择伐的林分及主要针叶树种较少出现聚集分布,较大尺度基本呈随机分布和均匀分布,并且负相关现象多于其他样地。运用Hegyi竞争指数比较不同择伐强度的林分及主要树种竞争关系和竞争压力变化得出,择伐降低了林分的竞争强度,但竞争压力来源并无改变,其中冷杉的种内竞争远远大于种间竞争,利于其种群在云冷杉林内稳定发展。乔木的竞争强度随林层增高呈现减小的趋势,各林层乔木随择伐强度增加竞争强度逐渐减小。不同强度择伐后,冷杉、云杉和红松的种内竞争显著降低,而其他阔叶树种的种内竞争有所增加。阔叶树种的种间竞争增长幅度明显高于针叶树种。不同采伐强度对云冷杉林中乔木竞争强度有不同影响,强度择伐严重破坏了原有的竞争格局,而弱度择伐影响较小,利于林分的自我恢复。基于空间结构的云冷杉林择伐优化决策模型的建立与应用。以完全混交度、角尺度、大小比数、空间密度指数、竞争指数和目的树种特征指数六个空间结构参数构建择伐系数,量化了每株林木被采伐的概率。根据可持续经营的基本原则,设置13项林分结构指标作为约束条件,提出系统的择伐优化决策模型。应用决策模型进行经营实践,经营后林分的空间结构得到了显著改善,使林分向着健康稳定的异龄混交林结构状态演化。