> Старостин-отец в своих работах (которые я читал) использовал их как синонимы.

Нет, это не так.

> В учебнике Бурлак и Старостина они прямо говорят "глоттохронология (иногда называемая также лексикостатистикой)".

Если там так написано, то это явная неточность.

ЛС -- частный случай построения филогенетической классификации языков по общим изоглоссам (в случае ЛС изоглоссы лексические). Подробнее о ЛС: http://kassian.livejournal.com/254237.html

ГХ -- некоторое дополнение к ЛС, позволяющее приписать абсолютную дату узлам на полученном лексикостатистикой дереве.