天然林以其物种丰富、结构稳定、对不良环境抵抗力强等优势，在森林中占有重要地位，研究天然林的结构及其生长特征有助于适宜的经营技术构建，从而为人工林经营提供参考依据。本研究以围场县龙头山林场华北落叶松天然林为研究对象，根据不同林分密度，设置两块100m×100m的固定样地，采用直径结构和树高结构以及物种多样性来反映林分的非空间结构特征，采用角尺度、大小比数、混交度和密集度来反映林分空间结构特征。采用正态分布、Weibull分布及Logistic分布等5种分布模型对华北落叶松的胸径、树高分布进行拟合，采用一般线性模型、RDA排序分析地形和空间结构对树木生长的综合影响，应用相关分析、Mann-Kendall检验、逐步回归等方法，研究气候因子对树木生长的影响。结果如下:
　　(1)华北落叶松天然林中物种较为丰富，共调查植物42科72属91种。乔木，8科10属12种，多种科为桦木科、蔷薇科和杨柳科;灌木，9科14属16种，多种科以蔷薇科和忍冬科为主;草本，29科50属63种，多种科以百合科、豆科、禾本科及景天科等为主。物种丰富度、Simpson多样性指数、Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均表现为密度小的林分高于密度大的林分。
　　(2)不同密度林分中，对优势树种华北落叶松的直径和树高分布进行拟合发现，两块样地直径结构正态分布拟合显著性均为最高，P值分别为0.008和0.181，x2值为6.6066和104.2971，所以直径结构更符合正态分布;两块样地树高结构Logistic分布拟合显著性均为最高，P值分别为0.004和0.079，x2值为86.32和24.7076，均低于其他分布x2值，所以树高结构更符合Logistic分布。其他树种直径分布与树高分布类型均趋向于倒“J”型。直径和树高结构存在明显差异，表现在林分密度低的林分的优势树种和其他树种的平均胸径和树高均大于林分密度较高的林分。
　　(3)不同密度的林分，空间结构参数基本一致。林分平均角尺度与分树种平均角尺度均在0.5左右，为随机分布;林分平均大小比数在0.5左右，处于不同竞争地位的林木株数基本相等，分树种平均大小比数变动较大，介于0.25-0.80间，不同树种林木大小分化程度较高;林分平均混交度在0.5左右，处于中度混交，分树种平均混交度介于0.33-0.94间，不同树种的混交程度差异较大;林分平均密集度在0.9左右，密集程度较高，分树种平均密集度介于0.55-0.95间，不同树种之间的密集程度差异相对其他空间参数要小。
　　(4)不同密度的林分中，不同角尺度、大小比数和混交度的林木，径阶分布均符合正态分布。随角尺度的增大，平均胸径变化不明显，对称性保持稳定，但分布更为平缓;随着大小比数的增大，平均胸径减小，分布曲线对称轴向左移动，分布也更加平缓;随混交度增大，林木平均胸径变大，分布曲线对称轴向右移动，同时分布趋于平缓。
　　一般线性模型分析表明，大小比数分别与角尺度、混交度和密集度组合对树木生长的影响最为明显。由林木平均胸径与空间参数之间的二元分布规律可知，林木胸径与混交度和密集度之间的关系受不同大小比数林木株数分布规律的影响，随着优势木所占比重的降低，树木胸径与空间结构参数的关系由负相关变为正相关，因此二元分布更能揭示空间结构参数与树木生长之间的动态变化情况。
　　(5)本地区气温在1980年发生升高突变。华北落叶松径向生长受气温与降水的双重影响，与多数气温因子呈显著负相关，与多数降水因子呈显著正相关，当年3、4月份降水是树木径向生长的重要限制因素。生长季极端高温与径向生长呈显著负相关，湿润指数与径向生长呈极显著正相关。