树木的干形是计算树干材积三要素中的关键因子,常用形数、削度和形率等指标来表达。干形受树木内在因素和外界条件的影响具有明显差异。研究以湖南杉木人工林单木为对象,基于形数和削度两类干形指标,采用变异系数法、方差分析法、Pearson相关性分析、多元逐步回归分析、混合效应模型等方法,从杉木树干的数量属性（形数）及质量属性（削度）,探讨湖南杉木人工林单木干形的稳定性、差异性及显著影响因子,综合分析杉木干形在不同条件下的动态变化规律,建立杉木人工林单木干形指标的综合预测模型。研究结果如下:（1）杉木人工林单木的形数在不同地区、树高级和径阶下的稳定性不同。实验形数（f（?））的稳定性总体上优于胸高形数（f1.3）,但在分区域、树高级和径阶后对比发现,在个别地区（常德市和郴州市）、低树高级（树高级8～10）和小径阶（径阶10～14）下杉木人工林单木的胸高形数稳定性要优于实验形数,但实验形数具有随树木生长其稳定性逐渐提高且优于胸高形数的特征。（2）杉木人工林单木的形数在不同地区、树高级和径阶下的均值存在差异。常德市的杉木平均胸高形数和平均实验形数均最大（分别为0.5915和0.4681）,湘西州的杉木平均胸高形数和平均实验形数最小（分别为0.4710和0.3756）;区域差异整体呈现出自东（衡阳市、邵阳市）向西（湘西州）,由北（常德市、益阳市）往南（永州市、郴州市）逐渐减小的趋势。胸高形数均值与树高和胸径呈负相关,即胸高形数随着树高级和径阶的增大而减小。实验形数随树高级和径阶的增大先增加后减小。（3）Pearson相关分析结果表明,形数与坡度和林分密度呈显著正相关（p<0.05）,即形数随着坡度和林分密度的增大而增大;形数与海拔和年龄呈显著负相关（p<0.05）,即形数随着海拔和年龄的增大而减小。由于形数的变化会受到各个因子的综合作用,因此在相关分析的基础上,采用多元逐步回归分析法进一步筛选出主要影响因子。多元逐步回归分析结果表明:在所选的因子中,海拔、坡度、林分密度、胸径和树高是综合影响杉木人工林形数的关键指标。胸高形数的多元逐步回归方程为:f1.3=0.609-8.382×10-5×HB+0.002×PD+3.334×10-5×N-0.004×H-0.006×D;实验形数的多元逐步回归方程为:f（?）=0.363-5.313×10-5×HB+0.0001 ×PD+3.095×10-5×N+0.009×H+0.004×D（“HB”表示海拔;“PD”表示坡度;“N”表示林分密度）。（4）杉木树干各部位削度的变异程度不同,变异系数范围在0.1015～0.3871区间。不同树高处的变动幅度大小为:0.2<0.4<0.6<0.8<基部。树干中间位置（相对高0.2和相对高0.4）的变动系数较小,而基部和相对位置较高处（相对高0.6和相对高0.8）的变动系数较大。（5）湖南杉木人工林树干各部位的相对削度在不同树高级和径阶下存在差异。随杉木自身的生长表现出的变化规律为:杉木树干中间部位（相对高0.2和0.4）的削度随树高和胸径的增长差异较不明显,但在树干基部及上部（相对高0.6和0.8）的削度差异较为显著,基部削度逐渐减小,上部削度逐渐增大。树高和胸径的增长导致了杉木树干的整体削度变大。（6）杉木树干各部位的削度在不同影响因子下表现出的变化趋势不同。基部的削度随坡度的增大而增大,其余各部位的削度随坡度的增大而减小;树干整体平均削度随坡度的变化表现出的规律较不明显。海拔的变化对杉木人工林树干各部位削度和树干平均削度存在较为显著的影响;基部的削度随着海拔的上升而减小,其余各部位的削度随海拔上升而增大;树干整体平均削度随着海拔的上升而增大。林分密度对杉木树干各部位削度影响尤为明显且规律一致;随着林分密度的增大,树干各部位的削度和树干整体平均削度均会显著下降。杉木人工林最优削度方程为:（?）。利用混合效应模型,将海拔、坡度和林分密度以随机效应的形式加入方程中,结果表明:海拔、坡度和林分密度对削度方程均存在影响,因此在构建描述干形的削度方程中考虑其影响因子是很有必要的。其中,含密度效应的削度方程拟合精度最优,表明密度因子对杉木削度方程的影响最显著。