林分生长模拟作为森林经营管理的重要组成部分,对于林业生产实践具有指导意义。林分生长模拟基于林分在不同生长阶段、不同立地条件的现实状况,采用数学方法,将模拟结果以图表、公式和计算机程序等形式展现,建模过程较为复杂,难以直观形象地表示林分结构与动态生长过程。针对于此,本研究旨在通过构建杉木生长样本库,研究一种考虑林分空间结构特征与生长之间关系的模拟方法,结合三维可视化技术,实现杉木林分生长动态可视化模拟。本研究以2012-2017年湖南黄丰桥国有林场6块杉木人工林样地的连续调查数据为基础,考虑相邻木树冠侧方挤压及上方光照遮盖对中心木生长的影响,研建基于空间结构单元的林分水平、垂直空间结构参数。在此基础上,选取合适的特征指标构建杉木生长样本库,以马氏距离作为待模拟林分中林木与样本库的匹配准则,实现林分空间结构与生长模拟。最后基于三维模型分割及动态组织,采用动画曲线技术实现林分生长动态可视化模拟。得到主要结果及结论如下:（1）基于相邻木树冠侧方挤压及上方光照遮盖影响构建的林分空间结构参数充分考虑林木自然竞争规律,从水平、垂直空间层面分别对林木所处空间结构进行了定量化阐述。结果表明林木的水平、垂直空间结构参数与胸径连年生长量呈显著负相关,相关系数分别为-0.572、-0.581,为研究林分空间结构特征指标的量化提供了新的思路。（2）通过林木生长影响因素分析,选取年龄、胸径、水平空间结构参数、垂直空间结构参数及胸径连年生长率作为特征指标构建了林分生长样本库。基于样本库模拟胸径生长变化及林木枯损,采用简单线性模型预测林木树高、冠幅、活枝下高生长。结果表明:样本库生长预测效果良好,预测精度顺序为胸径>树高>冠幅>活枝下高。对于未采取经营措施的林分,胸径、树高、冠幅、活枝下高的预测精度R~2依次为0.913、0.675、0.574、0.410。对于采取间伐措施的林分,生长预测精度相比略低,依次为0.861、0.545、0.528、0.314。样本库建设一方面为林分生长模拟研究提供了一种新方法,另一方面为林分生长动态可视化模拟提供了数据驱动。（3）本研究以Unity3D引擎为开发平台,以杉木生长样本库为数据支撑,基于模型动态组织及动画曲线技术设计开发了杉木林分生长动态可视化模拟系统。系统可在沉浸式虚拟现实与可视化平台（CAVE2）上运行,实现了杉木林分胸径、树高、冠幅、活枝下高的动态生长模拟,以及直观、流畅的三维可视化效果,为森林经营管理提供可视化模拟平台。