落叶松（Larix spp.）是我国北方最主要的用材树种，东北地区（包括辽吉黑内蒙东部）落叶松人工林总面积达到2.61×106ha。多数落叶松人工林是为满足木材生产的需要将次生林清除后造林而形成。然而，与毗邻次生林相比，落叶松人工林（40年左右）土壤养分显著下降。此外，落叶松人工林在经营与收获过程中，大量养分元素输出系统，使土壤养分状况进一步恶化，从而降低了落叶松人工林的现实生产力，最终影响其长期生产力;而养分再吸收可对土壤养分状况变化做出一定响应，通过减少植物对土壤养分供应的依赖，最大程度的保证植物的正常生长。因此，本研究以辽东地区不同林龄（10、21、34、55年）落叶松人工林为对象，首先，探究落叶松人工林养分再吸收对土壤养分状况的响应机制;其次，分析个体-林分尺度落叶松人工林各器官养分积累与分配格局;最后，通过落叶松人工林树干解析，分析胸径、树高、材积的生长过程和规律，确定东北区域落叶松人工林养分积累与分配格局现状;基于此，提出更加合理的落叶松人工林经营管理措施，以兼顾落叶松人工林的生产和生态功能和维持其长期生产力，为最终实现该林种的可持续经营提供参考。主要结果如下:　　(1)养分再吸收:氮再吸收率(NRE)和磷再吸收率(PRE)均与林龄呈显著正相关，表明随林龄增加，落叶松显著提高叶片氮(N)和磷(P)的再吸收效率。成熟叶、凋落叶N∶P以及PRE∶NRE均与林龄呈显著正相关，表明落叶松人工林生长过程中趋向于受P限制;即10、21年生落叶松人工林生长相对受N限制，而34、55年生生长相对受P限制。随着林龄增加造成落叶松人工林P限制的原因可能包括:养分再吸收、土壤pH和生物量P积累。　　以上结果表明，为了改善和平衡土壤养分状况，在落叶松人工林生长、发育不同阶段，林业管理者应考虑适应性施肥管理，或者引入固氮植物等经营措施。　　(2)个体尺度养分积累与分配格局:10年(4725trees ha-1)、21年(1967trees ha-1)、34年(1292trees ha-1)、55年(500trees ha-1)生落叶松个体养分（氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌）积累量分别为:173.6、1197.3、1878.1、4230.7g tree-1。10年生落叶松个体树干、树枝、树皮、树叶和树根养分分配格局分别为:19.8、53.7、17.1、60.9、22.1g tree-1;21年生分别为:368.6、323.7、157.5、148.2、199.3g tree-1;34年生分别为:772.2、256.2、279.1、127.2、443.4g tree-1;55年生分别为:2415.6、269.6、583.1、236.8、815.6g tree-1。上述结果说明，除树干、树根外，树枝和树叶养分积累量在低年龄（10、21年生）落叶松个体中所占比例较高，而树皮养分积累量在高年龄（34、55年生）个体中所占比例较高。此外，10月份（针叶凋落旺期）每采伐一棵落叶松比8月份（生长旺季）多输出19.62～101.16g N和1.75～6.47g P。　　以上结果表明，无论是低年龄间伐还是高年龄主伐，均推荐将树皮、树枝、树叶和树根留在林地，此时，分别减少89％、69％、59％、44％养分元素输出量。低年龄间伐时，树皮生物量较少，此时，建议主要将树枝（主要减少输出钙、镁、铁、锰、铜、锌）和树叶（主要减少输出氮、磷、钾）留在林地;而高年龄主伐时，树皮生物量较多，此时，建议将树皮（主要减少输出氮、磷、钾）、树枝和树叶均留在林地。此外，推荐间伐或者主伐应在8月后、落叶前进行（即在生长旺季之后、养分再吸收发生之前）。　　(3)林分尺度养分积累与分配格局:结合落叶松个体养分积累量与对应的林分密度，计算可得10、21、34、55年生落叶松林分养分积累量分别为:0.82、2.35、2.43、2.16t ha-1。10年生落叶松林分树干、树枝、树皮、树叶和树根的养分分配格局分别为:0.09、0.25、0.08、0.29、0.11t ha-1;21年生分别为:0.72、0.64、0.31、0.29、0.39t ha-1;34年生分别为:1.00、0.33、0.36、0.17、0.57t ha-1;55年生分别为:1.21、0.13、0.29、0.12、0.41t ha-1。上述结果说明，落叶松林分只有树干养分积累量随林龄增加，其他器官养分积累量均为先增加后减少。林分尺度总养分积累量随林龄呈负二次函数的变化趋势（顶点是39年），即采伐时的养分输出量从10、21、34年生逐渐增加，在39年时达到最高;之后，下降至55年生;但是，从34年生到55年生的生物量并没有发生显著变化。　　以上结果表明，在兼顾养分输出量（最小化）和生物量收获量（最大化）时，落叶松人工林传统的轮伐期（通常为40年）应延长，同时，结合第5章树干解析数据（数量成熟龄为57年），说明落叶松人工林轮伐期至少应制定为57年。　　(4)区域尺度养分积累与分配格局:影响区域尺度落叶松人工林的养分积累与分配格局的要素包括面积、质量、林龄。基于个体、林分尺度（包括解析木）的研究结果，结合研究团队多期遥感的解译（空间分布与林龄）与质量（蓄积量）评估结果，获取精细的东北地区落叶松人工林养分积累与分配格局。　　东北地区落叶松人工林总养分积累量为2.93Tg，＜20年、20～30年、30～40年、≥40年分别为:1.26、0.84、0.53、0.30Tg，树干、树枝、树皮、树叶和树根养分分配格局分别为:0.82、0.60、0.40、0.55、0.56Tg。其中，辽宁总养分积累量为0.46Tg，＜20年、20～30年、30～40年、≥40年分别为:0.14、0.10、0.12、0.10Tg，树干、树枝、树皮、树叶和树根养分分配格局分别为:0.16、0.08、0.06、0.07、0.09Tg;吉林总养分积累量为0.63Tg，＜20年、20～30年、30～40年、≥40年分别为:0.26、0.20、0.10、0.07Tg，树干、树枝、树皮、树叶和树根养分分配格局分别为:0.18、0.13、0.09、0.11、0.12Tg;黑龙江总养分积累量为1.27Tg，＜20年、20～30年、30～40年、≥40年分别为:0.48、0.47、0.23、0.09Tg，树干、树枝、树皮、树叶和树根养分分配格局分别为:0.35、0.27、0.18、0.23、0.24Tg;内蒙古东部总养分积累量为0.56Tg，＜20年、20～30年、30～40年、≥40年分别为:0.38、0.07、0.08、0.03Tg，树干、树枝、树皮、树叶和树根养分分配格局分别为:0.13、0.12、0.07、0.14、0.10Tg。上述结果说明，区域落叶松养分积累量在＜20年、20～30年积累较多，而在30～40年、≥40年较少，树皮、树枝、树叶、树根养分积累量之和分别占辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古东部落叶松总养分积累量的65％、71％、72％、77％。　　可见，采伐过程中将树皮、树枝、树叶、树根留在林地，对各地区落叶松人工林土壤养分维持作用均很大，且存在较大差异;具体表现为:对辽宁贡献最小，吉林、黑龙江居中，对内蒙古东部贡献最大。因此，在落叶松人工林经营与收获过程中，林业管理者需因地制宜的处理好林木采伐利用与土壤养分维持的关系。　　综上所述，在以木材生产（或兼顾生态功能）为主要目的的落叶松人工林，为维护土壤养分状况，不仅需要关注不同发育阶段的养分受限情况，还需要优化其经营对策，即引入固氮植物、改变采伐模式、延长轮伐期以及因时、因地制定落叶松人工林的经营管理措施，为最终实现该林种的可持续发展提供重要参考。