随着人们对森林生态系统理解的深入和越来越严重环境问题的出现,森林健康越来越受关注和重视,国内外学者做了很多探索和研究,但还存在很多不足,本研究在现有研究基础上,针对冀北山地生态防护林和用材林经营过程中存在的问题,进行大量原始数据调研,以结构导向型和功能导向型为基本原理,重点研究了冀北山地山杨桦木混交林、油松蒙古栎混交林、油松纯林和落叶松纯林四种典型林分,为研究区林分结构分析和经营提供依据。主要研究内容如下:(1)系统研究了样地物种组成及树高、胸径等结构指标的分布特征。采用Weibull分布函数分别对胸径和树高的组成结构进行分析,结果表明,样地内所有树种的直径分布为正态分布、倒“J”形分布、双峰或单峰分布,具有明显的区间特征,树高则主要以正态分布、单峰或双峰分布为主。(2)对样地林分空间结构进行分析和评价研究。在获得样地树种组成和坐标的基础上,采用Winkelmass程序对样地内林分的空间结构进行分析,结果表明:混交林优势树种明显,呈均匀分布,混交度和角尺度指标基本合理,伴生树种生长势都很强,生态位分化不明显,种群竞争激烈;纯林各单木之间空间结构分配较为合理,样地中大部分的林木处于随机分布的状态,整体分布格局属于均匀分布。(3)通过大量实测和调研数据对样地物种多样性及其生物量分配格局进行深入分析。分析结果表明,植物群落物种多样性与生长型的关系密切,物种多样性指数草本层>灌木层>乔木层;乔木生物量分配格局表现为树干>树枝树根>树叶,灌木和草本生物量分配格局均表现为地下部分>地上部分。(4)对样地土壤进行大量调研,全面分析研究了其土壤特性。研究结果表明,不同林分的土壤物理、化学和生物学特性不同,土壤粒径分布和含水量等随土层深度的变化而变化;各林分土壤的不同土层Ph值的变化不明显,土壤有机质和土壤养分随土层深度的增加而增加;土壤微生物含量和土壤酶活性都随土层深度增加而减小,上层土壤土层间差异小于下层见土壤差异。(5)进行大量数据调研结合理论研究,得到样地不同林分的水文特性。研究结果表明,林冠层对降雨的再分配作用明显,不同林分的平均穿透率大小表现为落叶松纯林>油松纯林>油松蒙古栎混交林>山杨桦木混交林,各林分内主要树种加权平均可得各林分平均树干茎流量为油松蒙古栎混交林>油松纯林>山杨桦木混交林>落叶松纯林。群落枯落物层水文特征不同,不同森林类型的枯落物持水能力差异明显,山杨桦木混交林对降水的截留效果最明显,其次是油松蒙古栎混交林,落叶松纯林和油松纯林对降水的截留效果最差;不同林分土壤渗透能力差异显著,入渗能力表现为油松蒙古栎混交林>山杨桦木混交林>落叶松纯林>油松纯林;入渗时间和入渗速率都以幂函数拟合效果最佳;不同林分水化学特性表现为不同,林分对元素含量的影响因树种不同而不同。(6)分析研究了森林健康经营技术。结构化森林经营技术以“近自然”为理念,通过构建种类丰富、结构合理、比例协调的森林生态系统来实现生态效益的最大化;功能化森林经营则以功能定位为目标,通过构建达到经营目标的途径,实现目标林分的经营目的,达到生态、经济和社会效益的协调发展。