植物生长建模是植物学、数学、计算机科学等多种学科相组合的课题。建立植物生长的功能-结构模型是植物建模研究的重要发展趋势。基于源-汇机制的GreenLab模型是近年来不断发展的通用植物生长模型,它将植物功能模型和结构模型有效地结合在一起,实现了植物的生理生长和结构变化的模拟,并输出植物的三维结构。GreenLab模型多应用于结构相对简单的农作物,在林木中的应用还很少。为了将植物功能-结构模型更广泛的应用于林木中,论文以临湘五尖山苗圃的水杉幼树为研究对象,基于GreenLab模型基本原理,构造了水杉功能-结构模型。采用破坏性取样方法,测量了18株水杉幼树的形态结构、拓扑结构和器官生物量等信息。模型的直接参数由测量数据直接计算得到,隐含参数依据非线性最小二乘法原理反求得到。针对测量数据杂乱无序、易于混淆的问题,论文运用了数据编码方法,通过标识码记录各种数据,有序地组织了数据,防止了数据的丢失和错乱。针对水杉树叶与侧枝一起脱落的特点,论文给出了将两者整体看作一片树叶的形态构造方法,简化了模型的形态结构。在总结分析前人工作的基础上对树木的建模技术进行了研究探讨,重点围绕树木的内在生理过程和空间形态进行讨论,构造了水杉幼树的功能-结构模型,实现了植株的生长过程模拟和三维形态的可视化。