本研究以吉林省汪清县金沟岭林场云冷杉天然次生林为研究对象,利用不同择伐强度下云冷杉林固定样地伐后10-20a长期监测数据,以树种组成动态、树种多样性动态、枯损率和进阶率对伐后10-20a间林分非空间结构特征进行描述;以Voronoi图确定林木空间结构单元,以角尺度、混交度、竞争指数等空间结构参数对比分析不同择伐强度下林分在伐后10-20a间的空间结构动态特征;构建林分空间结构综合指数Q,对比分析择伐20a后林分综合指数差异;构建林分择伐优化模型和补植优化模型,对金沟岭林场云冷杉林进行了应用检测,旨在确定合理的森林经营措施,为天然林的科学经营提供理论依据。研究结论如下:(1)择伐10-20a间,样地乔木层包含树种从5～9种上升至8～11种,随时间推移林分树种丰富度有所提高。2018年偶见树种比初测更多,这些树种是导致树种组成变化的关键因素。林分株数密度随时间增大。伐后20a各样地树种多样性均较伐后10a样地有所提升。整体看,对照样地树种多样性指数略高于择伐样地。伐后10～20a,随择伐强度增大,林木枯损率降低,证明择伐干扰对林木枯损数量具有改善作用。择伐强度20%样地林木进阶率最高,择伐强度40%样地最低。林分整体株数枯损率高于进阶率。(2)伐后10-20a间,不同择伐强度间角尺度值变化不大,认为择伐从强度和时间尺度上对林分整体空间分布格局几乎不产生影响。伐后10-20a间,极强度择伐干扰对林分整体混交度提高效果最明显。分析林木空间结构单元分布频率得到择伐强度20%虽林分平均混交度不是最高,但样地混交较均匀,林分混交分布状态相对较好。(3)以竞争指数和林木点密度2种参数分析云冷杉林不同择伐强度下10a后林分竞争差异,得到相似的排序结果,验证了点密度指数基于Voronoi图分析林木竞争的有效性。伐后10-20a间,林分竞争指数随时间变化有所增长,择伐强度20%样地在择伐20a后林分所受竞争压力显著低于其他林分,林地质量较佳。择伐10a后,择伐强度30%样地林层丰富度最高。择伐20a后,林层随时间变化趋于复杂,择伐强度20%样地在垂直方向上对空间利用程度较高。择伐10a后,择伐强度20%样地开阔比数最大,该样地内光照条件和透光性为优。择伐20a后,择伐强度30%样地光照条件为优,林内生长空间充足。(4)林分空间结构综合指数在0.5146～1.0325之间,择伐强度20%样地综合指数最高,证明弱度择伐对样地整体空间结构优化效果最佳。建立林分择伐优化模型和补植优化模型,应用于2018年对照样地,调整后林分整体结构得到优化。择伐主要改善样地整体的竞争压力和光环境;补植更侧重于优化林分分布格局和林分垂直层次分布。伐补结合,对于指导云冷杉天然次生林的可持续经营具有实际意义,使林分状态得到改善和恢复。