间伐作为一种重要的森林抚育措施,它通过调控林分结构,改善林内环境,进而促进林木的生长与林分的更新。林分结构是森林生态系统的基本特征,是林分内各生物与环境因子的综合作用表现,能够反映出林分状态以及其变化规律。基于间伐木选择的林分空间结构优化过程,是在构建基于林分空间结构参数的目标函数基础上,选取单木空间结构综合评价指数值最小的林木作为拟间伐木,从而达到林分空间结构优化的目标。本研究以河南省商城县黄柏山林场黄山松人工林为研究对象,选择林分条件基本一致的地块分别进行弱度间伐、中度间伐、重度间伐和对照处理,并分别设置3块20 m×30 m的固定样地,对样地内的林木进行每木调查和每木定位。在研究不同间伐强度下黄山松人工林林分空间结构参数的一元和二元分布特征,构建林分空间结构优化模型的基础上,开展基于模拟间伐的林分空间结构优化效果评价,可为该地区的森林可持续经营提供一定的理论和技术依据。主要研究结果如下:1、不同间伐强度均有利于提高黄山松人工林林分树种空间隔离程度,其中重度间伐对林分混交度的提升效果最好,弱度间伐、中度间伐、重度间伐样地林分平均混交度分别为0.741、0.740、0.804,均为强度混交,对照样地林分平均混交度为0.676,处于中度混交向强度混交过渡状态。间伐对林分整体的大小分化程度影响较小,弱度间伐、中度间伐、重度间伐和对照样地林分平均大小比数分别为0.489、0.507、0.507和0.504,均在0.5左右,林分的大小分化程度均处于中庸状态。2、不同间伐强度均有利于黄山松人工林林分空间分布格局的优化,使林分中林木趋向随机分布状态,其中弱度间伐对林分角尺度的优化作用最佳;弱度间伐、中度间伐、重度间伐样地林分平均角尺度分别为0.507、0.476、0.486,均处于随机分布状态,对照样地林分平均角尺度为0.473,属于均匀分布状态。不同间伐强度均降低了林分中林木间的竞争激烈程度,使林分生长空间更加充裕,且随着间伐强度的增加,保留木的竞争强度减弱;不同间伐强度样地内保留的阔叶树种间的竞争程度均明显低于对照样地,间伐后样地内保留的阔叶树种的生长空间明显较对照样地更加充裕。3、对不同间伐强度下林分空间结构参数二元分布特征的研究表明,弱度间伐和重度间伐提高了林分同一大小比数等级上林木的树种空间隔离程度,减少了同一大小分化水平林木与周围邻近木为同一树种的比例,弱度间伐增加了处于优势且混交良好的林木比例,不同强度的间伐均减少了劣势且混交较差的林木比例。所有间伐样地和对照样地同一混交状态的林木多数处于随机分布状态,同一角尺度等级上的林木大多处于强度混交和极强度混交状态,不同强度的间伐均减少了同一水平分布格局林木与周围邻近木同种的比例,弱度间伐增加了随机分布且中度混交的林木比例,中度间伐和重度间伐增加了处于随机分布且强度混交状态的林木比例;不同间伐强度样地和对照样地同一大小分化等级上的林木多数处于随机分布状态,弱度间伐减少了林分中处于随机分布且劣势状态的林木。4、不同间伐强度下各样地林分空间结构综合评价结果表明,不同强度的间伐均改善了林分空间结构,其中弱度间伐更有利于林分空间结构的优化。弱度间伐和重度间伐各样地的林分空间结构综合评价指数值分别为1019.870、1293.507、1209.043和904.325、1004.257、1175.359,均大于对照样地的702.640、812.553、748.492。通过构建林分空间结构优化模型对模拟间伐后的林分进行空间结构优化效果评价表明,样地在经过11.9%的蓄积模拟间伐强度后林分树种空间隔离程度和林层多样性得到提升,保留木生长空间更加充足,保留木间的竞争强度明显减弱,林木大小分化程度有所减小,林分水平空间分布格局由均匀分布变为随机分布,林分空间结构综合指数提升了232.59%,林分空间结构优化效果明显。