运用机理性生理生态模型与林隙模型相耦合的方法，对北京松山国家级自然保护区4个主要建群种白桦(Betulaplatyphylla)、核桃楸(Juglansmandshurica)、蒙古栎(Quercusmongolica)和油松(Pinustabulaeformis)的光合、蒸腾过程及森林演替动态过程进行模拟。旨在通过模型就生理生态过程及物种相互关系在演替过程中的作用做出解释，并通过对松山自然保护区森林动态的模拟研究，认识华北暖温带森林动态，了解其当前的演替阶段以及未来的发展趋势，为制定植被保护和恢复措施提供科学依据。 采取野外实验和调查的方法，获得森林植被群落特征及树种气体交换数据，通过蒸腾和光合过程模型，运用非线性拟和方法获得不同树种的光合、蒸腾特征参数；以此为基础对光合、蒸腾过程进行模拟；并利用所得生理生态数据驱动林隙动态模型，模拟森林生态演替过程。得到主要结论如下： 1)所选用的机理性蒸腾、光合模型能够较好地模拟相应生理生态过程。并得到各个物种气孔和光合行为特征参数。 2)各物种生理生态参数反映了其对环境适应的结果。蒙古栎和油松抵抗干旱生理特征表现在具有较高的气孔开放潜力和对大气相对水汽压亏缺变化的敏感。生长于郁闭环境中的蒙古栎和核桃楸气孔对光合有效辐射变化较敏感。阳性物种白桦表现出较高的表观量子效率。 3)各树种生理生态特性存在一定差异。蒙古栎具有较强的气孔调节和光合作用能力，呼吸消耗量显著。白桦的气孔控制能力较差，与其它先锋种类似，其呼吸速率较强。相比较而言，油松和核桃楸的光合作用速率主要受电子传递过程限制，而蒙古栎和白桦则主要受羧化效率限制。 4)对气象因子和生理生态过程日进程的模拟，结果显示核桃楸在典型天气条件下具有较高的生理生态活性。由于对相对水汽压亏缺变化的敏感，日间蒙古栎气孔导度较小，仅在清晨出现较大值。受气孔抑制影响，蒙古栎的光合作用速率日进程呈现强烈的“午睡”现象。 5)通过蒸腾、光合模型与林隙模型的耦合，可以较准确地模拟出松山森林演替过程中的树种组成变化。研究区森林次生演替的先锋种是白桦，演替向蒙古栎-油松混交林方向发展，大约需要50a左右可从次生裸地演替至相对稳定状态。6)耦合模型未能对生物量变化做出精确模拟，但变化趋势是可信的。整个群落在75a之间呈J型增长，此后生物量一度回落，至130a左右达到相对稳定水平。达到饱和状态后生物量存在一定波动，小的波动周期约为10a，大波动周期约150a。 综上，本研究所获得的树种特征参数能够提供就树种对环境的部分生理适应机制作出解释，通过生理生态模型与林隙模型的耦合可以对研究区森林演替作出定性预测，提示华北地区植被恢复应以蒙古栎-油松混交林为目标 但研究尚存在很多不足，研究深度尚待加强，研究范围尚需拓展。数据限制和模型中存在的不确定因素是影响模型效果的重要方面。