森林和木材资源是我国重要的自然资源和战略资源，对我国生态建设和经济发展有着重要意义。为解决国内珍稀树种和大径材树种长期面临结构性短缺的问题，我国提出建立国家储备林制度。在建立国家储备林基地时，需遵守“适地适树”原则，同时考虑基地内多个储备林树种空间布局优化的问题。本研究基于地理设计思想，通过研究树种适宜性评价、林地空间连接度和储备林适宜度综合指数，提出国家储备林树种的空间优化布局方法，以南宁市江南区为试验区，选择杉木（Cunninghamia lanceolata）、马尾松(Pinusmassoniana)和湿地松（Pinus elliottii）作为目标树种，实现国家储备林基地树种的合理分布。　　本研究的主要研究内容如下:　　1.建立基于地形因子的太阳辐射参考模型。采用DEM和太阳辐射提取坡向的方法，通过分析地形因子与地表接收太阳辐射量的关系，建立基于地形因子的太阳辐射参考模型。相对于不同分辨率下DEM计算坡向不一致性和人工测量坡向的人为主观性，本文提出的方法使坡向计算更为科学，为准确有效地进行林地适宜性评价奠定了基础。　　2.基于随机森林模型的树种适宜性评价。选取地形、土壤和气候数据作为评价因子，通过因子相关分析，去除相关性较强的因子，将影响树种生长状况的36个环境因子缩减为20个，建立随机森林模型。结果表明:杉木、马尾松和湿地松生长状况主要受海拔、枯枝落叶层厚度、和年均降水量3个环境因子影响较大。通过树高分级方法建立随机森林模型，RMSE为1.732-1.942，分裂属性数据为6-7，说明该模型总体稳定，整合性高，误差小。最终将杉木、马尾松和湿地松3个树种用地分为五级，依次为:最适宜区、适宜区、基本适宜区、不适宜区和不可用地。　　3.南宁市江南区国家储备林空间布局优化实验。以杉木、马尾松和湿地松作为目标树种，应用本文提出的方法进行国家储备林规划试验。结果表明:南宁市江南区适宜生长杉木用地的总面积为842.25平方千米，主要分布在江南区的西北部;适宜生长马尾松用地的总面积为908.25平方千米，主要分布在江南区的东部与中部地区;适宜生长湿地松用地的总面积为877.50平方千米，主要分布在江南区的东部、北部及中部地区;适宜生长杉木、马尾松和湿地松的总面积为1007.31平方千米。对3个国家储备林树种空间划分区域大多位于南宁市江南区南部的七坡林场总场，选择树种最适宜区和适宜区形成每个树种小班集中区。其中，马尾松用地划分比例最高，占全部划分面积的63.41％;湿地松次之，占全部划分面积的25.53％，杉木用地划分比例最低，占部划分面积的11.06％。　　4.以地理设计为思想，提出国家储备林树种空间布局优化方法。通过树种适宜性评价结果确定树种空间布局优化的基本区域范围，根据树种用地优化布局的基本原则，分析林地的空间连接度，计算符合国家储备林划分条件小班的储备林适宜度综合指数，选取优先划分区和次优先划分区，作为国家储备林树种进一步的空间布局优化区域。对比树种现有面积与国家储备林树种预计规划面积，以“小班空间连接度优先、综合指数次之”为原则进行面积扩充，直至符合国家储备林树种预计规划面积，最终得到国家储备林空间布局优化结果。　　主要有以下几个创新点:　　(1)构建了太阳辐射参考模型，提出一种利用太阳辐射量对坡向进行划分的方法，使得坡向计算的结果更为科学，为后续研究打下基础;　　(2)提出了以地理设计为指导，基于树种的适宜性评价、林地空间连接度和储备林适宜度综合指数的国家储备林规划方法，为国家储备林空间布局优化提供技术支撑。