植物的生长不仅受到光照、水分、养分等多种因素的影响，同时与其所受到周围林木的竞争情况有关。竞争能力的大小受到多种因素的制约，其中又以个体胸径(DBH)的大小对竞争能力的影响较大，并且胸径是林分调查的基本因子。杉木是我国南方特有的速生用材树种，分布范围广，在我国南方林业生产中具有举足轻重的作用，深受喜爱。本论文以亚热带地区不同林龄杉木人工林为研究对象，采用圆锥搜索角度(M1)、固定半径(M2)、树冠重叠(M3)、Voronoi diagram(M4)和最近林木(M5)等5种竞争木的判断方法，并使用与距离有关的Hegyi单木竞争模型来对亚热带杉木人工林的种内竞争关系进行定量研究，探讨了不同林龄杉木人工林的种内竞争强度，采用线性函数(F.1)、指数函数(F.2)、幂函数(F.3)、对数函数(F.4)、二次方程函数(F.5)、双曲线函数(F.6)和负指数函数(F.7)等7种简单的线性和非线性数学模型，模拟了竞争指数与胸径之间的数学关系，根据分析结果，结合相关系数(adj-R2)和标准误差（RMSE），量化林木生长竞争与直径结构的关系，系统地描述了不同年龄阶段杉木人工林的直径分布规律。研究结果有助于反映森林生态系统中种内相互依存与协调规律，为亚热带森林生态系统的可持续发展、正确预测和科学经营杉木人工林提供理论依据。取得了以下主要研究结果:　　1)三个不同年龄阶段的杉木人工林样地中，中龄林和成熟林样地的偏度均小于0，胸径的概率分布为右偏，大径阶的杉木占大多数;而近熟林样地的偏度大于0，胸径的概率分布为左偏，胸径分布偏向小径阶。三个林龄中所有林分的峰度系数均为正值，林分直径分布相对比较集中，直径分布曲线比正态分布陡峭，呈尖峰态。中林龄的直径标准差较大，为7.00 cm，林分的直径变动比较大，而近熟林和成熟林的直径标准差均为4 cm左右，变化不大，直径分布已趋于相对稳定状态。三块样地的峰度都为正值，峰度比正态分布的峰度高。按照5种概率密度分布函数对不同林龄的杉木林分别进行分析模拟，并使用卡方法进行检验，认为成熟林能够使用Weibull函数很好地进行拟合，近熟林同时符合Gamma函数和Logistic函数，而中林龄并不符合5种概率密度函数。　　2)基于分形理论采用拐点法计算最佳固定半径和搜索角度时，成熟林杉木的最佳竞争半径为6m;近熟林和中林龄杉木的最佳竞争半径都是5m。中林龄、近熟林和成熟林的最佳开放角度分别为20°、25°和30°。　　3)采用与距离有关的Hegyi竞争指数模型对单木竞争指数进行定量研究，在使用不同的竞争木判定方法时，虽然其值具有很大的差异，但是竞争指数均具有相同的变化趋势，即在不同的林分中，随着对象木胸径的增加，单木竞争指数出现逐渐下降的趋势;对象木胸径越小，受到的竞争强度越大，在竞争中被淘汰的概率也大。　　4)以adj-R2和RMSE的值为参考，在竞争木的判定方法上，中龄林中adj-R2的值表现为M4＞M5＞M2＞M3＞M1;近熟林中adj-R2的值表现为M4＞M5＞M2＞M3＞M1，成熟林中adj-R2的值表现为M4＞M5＞M2＞M1＞M3;整体上表现为以M4方法最优。　　5)采用7种数学模型研究单木竞争指数与胸径之间的关系，中龄林在拟合函数上呈现出F.7＞F.6＞F.3＞F.5＞F.2＞F.4＞F.1的变化趋势，最优函数关系F.7为CI=0.18e66.31/(DBH+14.73)(adj-R2=0.87);而近熟林在拟合函数上呈现出F.7＞F.6＞F.3＞F.5＞F.2＞F.4＞F.1的变化趋势，最优函数关系F.7为CI=0.63e15.58/(DBH+1.03)(adj-R2=0.74);成熟林在拟合函数上呈现出F.3＞F.6＞F.5＞F.2＞F.4＞F.7＞F.1的变化趋势，最优函数关系F.3为CI=43.98DBH-1.08(adj-R2=0.81)。　　随着对象木的胸径的增加，其竞争指数逐渐减小，在胸径达到一定值时，竞争指数趋于稳定，而小径阶胸径的竞争指数较大，根据这一特性，可以对幼树进行适当人工移植及对周围伴生树种进行择伐等管理手段，减少林木之间竞争产生的资源消耗，合理利用资源。