落叶松（Larix spp.）材质坚密、工艺力学性能好，耐腐朽、纹理直，是我国主要用材树种之一。同时，落叶松是我国东北地区主要三大针叶树种之一，是大兴安岭森林的建群种。　　本研究以大兴安岭北部的阿木尔林业局依林森林资源管护区、塔河林业局塔林林场、呼中林业局碧水林场和新林林业局新林林场的落叶松天然林为研究对象，通过对19块样地的104株样木进行科学的生物量测定和数据统计，总结了单木各器官生物量的分配规律。通过对生物量建模理论的深入剖析和学习，确定模型的自变量包含胸径D、树高H、冠幅Cw、冠长CL和材积V,结合对相对生长模型的研究确定变量和模型的形式。针对建模过程中存在的异方差性进行了详细的讨论，确定模型的参数估计，总结了3种消除异方差的方法，并在建模的过程中加以比较。　　使用系统模型评价指标对建立的兴安落叶松天然林单木独立最优模型、总量和分量相容的相容性性模型和总量-材积模型，进行了系统的模型偏差分析和精度分析。研究建立的最优独立模型、相容性模型和生物量-材积模型均较好的解释了自变量与生物量的关系，参数变动系数CPV为0.24～0.60、决定系数R2为0.885～0.997、标准误差SEE为0.21～2.53、平均预估误差MPE为0.42～4.88、平均偏差MD为-9.62E-08～10.49、总相对误差TRE为3.96％～16.57％、平均百分标准误差MPSE为1.29E-03～3.95％、预估精度P为86.88％～98.24％，偏差相对较高的均为相容性模型。总体看来，模型均无系统偏差，模型预测值对实测值的拟合情况良好，模型精度最低为86.88％，模型可以被用作对大兴安岭北部地区落叶松天然林的单木生物量估计和生态研究。　　同时，探讨性提出了通过对大尺度林木的调查进一步完善生物量模型，继而可以为大兴安岭地区大尺度的林木生物量估计和生态研究提供理论依据。