楠木为我国二级渐危保护树种,具有较高的医学价值、经济价值及观赏价值,由于人类不合理的采伐及不完善的经营保护措施,野生楠木资源锐减。分析楠木结构特征及生长规律,制定林分结构优化经营方案对楠木资源保护、经营管理及资产评估具有指导意义。本研究利用湖南省1989-2014年森林资源连续清查数据中楠木样地数据,采用Weibull分布、Gama分布、对数正态分布(Logarithmic normal)等概率密度函数对直径分布规律进行拟合,分析楠木直径分布特征。用全混交度、大小比数、角尺度等空间结构参数解析楠木空间结构二元分布特征,以树种优势度、林分空间优势度来描述建群树种及林分整体优势度。对比几种生长理论方程对林分平均胸径、断面积拟合结果,筛选其中拟合精度最高的方程作为备选方程,加入林分类型构建胸径、断面积生长哑变量模型,同样以Reineke方程为基础,加入林分类型哑变量构建自稀疏哑变量模型,模拟楠木次生林生长发育及自然稀疏规律,并编制林分主要收获表。以主要空间结构参数为建模变量,采用乘除法建模思想,构建林分结构目标函数,以非空间结构参数为约束条件,制定楠木次生林结构优化经营方案,以3470号样地作为经营示范,结果表明:(1)楠木次生林直径结构主要服从Weibull分布,其次为Gama分布,其接受率分别为100%和80%,只有部分样地服从对数正态分布。直径分布峰度值、偏度值均大于0,即楠木次生林直径分布较为集中,分布曲线呈左偏的山状曲线。直径分布“q”值显示,所抽取的10块标准地林分直径“q”值均未在[1.2-1.7]范围内,直径结构分布不合理。(2)空间结构二元分布特征显示,林木空间分布格局大多属随机分布状态,同一混交等级上林木优劣程度差异较大,处于劣势、绝对劣势且中弱度混交的林木分布较多,其中处于随机分布但绝对劣势的林木占31.7%;就角尺度-混交度二元分布来看,处于中度混交且随机分布的林木较多,强度、极强度混交且随机分布的林木相对较少。该林分中楠木、杉木为主要建群种,在林分中占绝对优势,树种优势度取值分别为 0.423 和 0.306。(3)Logistic方程对12、15指数级林分断面积生长拟合精度最高,而对于胸径拟合精度最高的基础模型分别为单分子式和Logistic方程,加入林分类型哑变量后林分胸径、断面积生长模型的拟合精度大幅度提高,12指数级胸径、断面积拟合相关系数分别由基础模型的0.780、0.529提升为0.783、0.821,同样15指数级也相应的由0.944、0.623提升到0.959、0.810,模型残差平方和、均方根误差也相应的减少。对比哑变量加在不同参数上的拟合结果发现,将哑变量加在基础模型参数a上对平均胸径的拟合效果比其他情况都要好,而断面积拟合效果最好的则为将林分类型哑变量同时加在参数a和b中。加入林分类型哑变量的自稀疏哑变量模型拟合相关系数比Reineke基础模型高,模型AIC值和SSE值均比Reinek方程小,精度检验结果显示几种哑变量模型总相对误差均小于±5%,拟合精度均在95%以上,所编制的林分主要收获表能准确的反映楠木次生林生长发育过程。(4)将林分空间结构与非空间结构相结合,构建林分结构目标函数,同时对林分进行结构优化经营示范,共确定间伐木26株,株数间伐强度为16.3%,间伐后林分结构大幅改善,树种隔离程度增加,胸径大小分化程度减少,林分所受竞争压力减少,林分中处于随机分布且强度、极强度混交的林木分布增加,在林分中处于优势且树种隔离程度高的林木占比也有所提升,林分空间结构目标函数取值增大,间伐后楠木树种及林分整体空间优势度均有所增加。说明本次结构优化经营活动提高了林分整体结构配置的合理性,经营方案可行,可为湖南省楠木次生林提质增量提供技术参考。