以晋西黄土区蔡家川流域内林龄相近的刺槐林（Robinia pseudoacacia Linn.）、油松林（Pinus tabulaeformis Carr.）、刺槐?油松混交林为研究对象,以山杨（Populus davidiana Dode）?栎类（Quercus dentata Thunb.）次生林为对照,基于林地调查和固定观测的方法获取林分结构（林分密度、树高、胸径、郁闭度、冠幅、叶面积指数、林分角尺度、林木竞争指数、林木大小比和林层指数）、基于吉县国家生态定位站定位观测设施获取不同林分结构对应的水土保持功能（水源涵养功能、土壤保育功能和蓄水减沙功能）等基础数据,对四种林分的林分结构和水土保持功能进行特征分析及综合评价,确定急需开展林分结构优化的林分类型,在此基础上,开展低效林的判别、分类分级、低效成因以及林分结构优化配置研究。本文通过林分结构和水土保持功能的耦合关系判别出能够提高水土保持功能的可调控的林分结构因子,解析结构与功能之间的影响路径及影响强度,并量化林分结构因子的调控范围和阈值。本研究拟解决以调控林分密度为主的低效林林分结构优化关键技术,为实现晋西黄土区水土保持林林分结构精准调控、空间配置优化提供科学依据。本研究主要结论如下:（1）就林分结构而言,刺槐林、油松林和刺槐×油松混交林等人工林林分密度分布存在较大差异性,次生林林分密度分布较为均匀。四种典型林分结构存在一定的相似性和较大的差异性,不同林分水平结构呈现较强的规律性,而垂直结构规律性较弱。混交林各林分结构因子分布特征比纯林更接近于次生林,宜营造混交林。（2）关于水土保持功能,四种典型林分中混交林水源涵养功能最优,次生林土壤保肥功能高于人工林,土壤有机质、全氮和全磷含量高于氨态氮、硝态氮和速效磷,次生林蓄水减沙功能优于人工林,混交林地水土流失量相对刺槐和油松较少。四种林分水土保持功能综合评价结果表明急需对人工纯林开展林分结构优化,因刺槐属于速生树种,其森林生态系统变化大于油松林,应优先开展刺槐林林分结构优化。（3）刺槐林水土保持功能低效判别及分类分级。根据刺槐林林分结构因子与水土保持功能综合指数（SWBI,0～10）分布特征曲线,以水土保持功能为导向,本研究将刺槐林划分为正常林分（SWBI为6～10,面积占比为63.59%）和轻度低效林分（SWBI为4～6,面积占比为16.41%）、中度低效林分（SWBI为2～4,面积占比为13.33%）和重度低效林分（SWBI为0～2,面积占比为6.67%）,其中,研究区三种低效林总面积占比为36.41%。（4）刺槐林水土保持功能低效成因。三种低效林对水土保持功能有显著影响的林分结构因子类型整体相似但也存在一定的差异。造成刺槐林轻度低效的主要林分结构因子包括:林分密度、树高、冠幅、叶面积指数;造成刺槐林中度低效的主要林分结构因子包括:林分密度、郁闭度、林木竞争指数、树高、角尺度;而造成刺槐林重度低效的主要林分结构因子包括:林分密度、郁闭度、树高、林木竞争指数、叶面积指数。不同等级低效林的结构和功能耦合结果还表明林分密度对其余主要林分结构因子具有显著影响作用。三种低效林主要林分结构中除了树高因子随低效等级增加呈减少趋势,其余结构因子表现为两极分化趋势,不合理的林分结构配置造成了低效刺槐林。此外,在研究区气候条件持续暖干旱化、林地土壤水分和养分含量低的综合影响下,刺槐林水土保持功能也每况愈下。（5）低效林林分结构优化。轻度低效刺槐林林分结构优化配置为:林分密度=1698株·hm-2,树高=11 m,冠幅=7.52 m2,叶面积指数=2.35;中度低效刺槐林林分结构优化配置为:林分密度=1529株·hm-2,郁闭度=0.66,树高=9.86m,林木竞争指数=2.14,角尺度=0.62;重度低效刺槐林林分结构优化配置为:林分密度=1459株·hm-2,郁闭度=0.61,树高=9.39m,林木竞争指数=2.03,叶面积指数=2.13。轻度、中度和重度三种低效刺槐林优化后可比优化前其水土保持功能有望分别提高0.86倍、3倍和6倍,对不同低效林林分结构优化模型方程进行验证,通过响应面分析得到的林分结构优化模型方程可接受用于水土保持功能综合值的估算（APE<10%）。实践中,林分密度是容易直接调控的因子,而树高、冠幅、郁闭度、叶面积指数、林木竞争指数和角尺度是不易直接调控的林分结构因子,基于此,本研究又通过三种低效刺槐林的主要林分结构影响因子与林分密度进行了回归分析,分析结果表明可通过调控林分密度实现其余林分结构因子的优化,并提出了不同程度低效刺槐林优化后的林分密度建议。（6）本研究通过刺槐林地土壤水分资源和土壤养分资源与林分密度的响应关系对低效林适宜林分密度进行验证,结果表明,晋西黄土区刺槐林适宜林分密度应控制在1400～1700株·hm-2之间。为了保证刺槐林的水土保持功能,应将刺槐林的林分密度控制在此范围内。