自然整枝是幼林郁闭阶段后，林木下部枝条因上层树冠遮挡导致光照不足，引发枝条生理性枯萎脱落的自然现象。其发生强度与林冠郁闭度呈正相关，阳性树种因需光性强表现出更显著的整枝速度。该过程受枝条粗细、树种树脂分泌特性及树干增粗速度共同影响，针叶树死枝腐朽速度明显慢于阔叶树。自然整枝虽能促进主干通直化，但残留木质部死节可能降低木材品质，这一矛盾特性成为人工修枝技术研究的重点对象。

当林分进入郁闭阶段后，上层树冠形成的遮蔽效应导致基部枝条日辐射量下降至光补偿点以下，叶片同化产物无法满足呼吸消耗需求，引发细胞程序性死亡。该过程可分为三个阶段：

病菌侵染可加速木质部分解，但本质仍是光照不足触发的生理性脱落。研究显示当林冠透光率低于全光照10%时，枝条存活概率下降至5%以下。

郁闭度每增加0.1，活枝脱落速率提升12%-15%，在K值（林分拥挤度）＞0.85的密林中，枝条更替周期可缩短至3-5年。当K=L/CW（L为林木间距，CW为冠幅）＜1时，标志自然整枝进入活跃期。

封闭速度由残桩长度与树干径向生长速率共同决定。云杉年径向生长1.2mm时可于8年内完全包裹5cm残桩，而生长缓慢的红松需15年以上。

自然整枝通过调整树冠结构使光合产物集中供给主干生长。但残留木质部死节会降低木材强度，实验显示直径2cm死节可使松木抗弯强度下降18%。这种材质损益平衡关系成为森林抚育的重要决策依据。

密度1800株/公顷的杉木林中，自然整枝高度可达树高2/3处，形成8-10米无节主干；而900株/公顷林分仅能形成4-5米优质材段。营林者通过间伐调控郁闭度，可使自然整枝高度年均提升0.3-0.5米，较纯人工修枝节省抚育成本60%。

基于林分拥挤度模型推导的自然整枝预测公式显示：当K值达到1.2时，枝条脱落速率进入指数增长期，该阶段持续3-5年后活冠率稳定在25%-30%。此模型为研究林木自然整枝现象提供了关键参数。