全球气候变化对森林可持续经营提出了新的挑战,迫切需要预测未来气候变化对森林生长收获的影响,为适应性森林经营决策提供依据。落叶松是我国主要造林树种,但未来气候变化对区域尺度不同落叶松的生长收获影响尚不清楚。论文以我国东北华北七省(北京市、河北省、山西省、辽宁省、吉林省、黑龙江省和内蒙古自治区)落叶松人工林(长白落叶松、兴安落叶松、华北落叶松和日本落叶松)为对象,基于第五~第八次国家森林资源连续清查的552块固定样地数据和气象数据,运用3-PGmix过程模型,开展了气候变化和间伐对落叶松人工林生长收获的影响研究。主要结论如下:(1)3-PGmix过程模型对中国落叶松人工林具有适用性。通过校验得到了落叶松人工林的模型参数,林分各变量的模型预测值和实测值一致性较高(R2在0.71~0.96之间),且具有生物合理性。模型可用于模拟未来气候变化下落叶松人工林的生长收获。(2)未来气候变化(温度升高、降水增加、CO2浓度上升)促进了4个落叶松树种的生长。与当前气候相比,90年模拟期内林分因子均表现出增加的趋势,呈现出RCP 8.5>RCP 4.5>当前气候的一致规律。具体为林分平均胸径(3.01%~105.21%)、平均高(2.75%~56.73%)、林分蓄积量(5.10%~127.46%)、总生物量(4.17%~79.19%)、年均生长量(1.47%~71.65%)、净初级生产力(5.67%~35.14%)。未来气候变化增加了4个落叶松树种的枯死,但增加幅度较小(-0.64%~7.13%)。基于模拟结果,编制了4个落叶松树种的林分生长过程表。(3)不同落叶松树种对气候变化的响应存在差异,且各林分因子对气候变化的响应不同,但总体趋势为:在RCP 4.5气候情景下,敏感性从大到少依次为:华北落叶松>兴安落叶松>长白落叶松>日本落叶松;在RCP 8.5气候情景下,敏感性从大到小依次为:日本落叶松>兴安落叶松>华北落叶松>长白落叶松。(4)不同立地等级下的落叶松对气候变化的响应存在差异。就生长来说,除日本落叶松外,其余落叶松均表现出:未来气候变化下,低立地等级的增幅较高立地等级的大。但枯死表现为高立地等级的增幅较低立地等级的大,日本落叶松则相反。(5)未来气候变化缩短了4个落叶松树种的木材和碳数量成熟龄。与当前气候相比,日本落叶松木材和碳数量成熟龄分别缩短了0.2~0.9年、0.3~0.7年;华北落叶松分别缩短了0.3~0.8年、0.1~0.7年;兴安落叶松分别缩短了0.5~2.2年、0.6~2.7年;长白落叶松分别缩短了0.2~2.0年、0.1~1.5年。可见,气候变化对不同立地等级的落叶松数量成熟的影响随树种不同。(6)在同一气候情景下,间伐对落叶松人工林的生长收获影响表现出一致的规律,长间隔轻度间伐的林分蓄积量、总生物量、年均生长量和净初级生产力最大,短间隔重度间伐的最小;枯死随间伐强度增加和间隔延长而减少。(7)间伐和气候交互作用对落叶松人工林生长的影响存在不确定性。与当前气候相比,所有落叶松树种在重度间伐下均表现出增加了气候变化的正效应,中度间伐与轻度间伐表现不稳定,且气候变化与间伐交互作用对林分蓄积量、总生物量、年均生长量、净初级生产力的影响均在统计上不显著。而日本落叶松表现出气候变化与间伐交互作用对林分90年间枯死株数有显著的正效应。论文首次基于3-PGmix过程模型探究在未来气候变化下区域尺度不同落叶松人工林的生长收获,发现3-PGmix模型能有效地用于气候变化下落叶松的生长收获预测。基于过程生长模型编制了林分生长过程表,模型模拟揭示了未来90年气候变化对林分平均胸径、平均高、林分蓄积量、总生物量、枯死、年均生长量、净初级生产力及数量成熟的影响,以及气候变化和间伐对林分生长的交互作用,这些结果可为落叶松人工林适应性经营提供依据。