松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(Steiner et Buhrer)Nickle是我国毁灭性的林业外来入侵生物之一。本文以浙江省富阳市和舟山市11块不同林型不同受害程度的松林为研究对象,分析了松材线虫入侵及病木伐除对松林系统植物群落结构和功能的影响;同时从松树种群、植物群落及松林生态系统三个层次上,研究了不同松林生态系统对松材线虫入侵的抵御能力,并进一步探讨了松林生态系统对松材线虫入侵的抵御和恢复机制。通过研究,主要取得以下5个结果: 1.从植物多样性和生态位的角度,探讨了松材线虫入侵对植物群落结构的影响。结果表明:当松材线虫入侵后,由于马尾松林遭到严重破坏,使林内松材线虫的食物资源供应不足,在这样的情况下,若恢复形成的群落类型向其与生态位宽的树种(白栎、冬青等阔叶树)形成的混交林或阔叶林方向发展,则马尾松将不再独占主导地位,林内的物种多样性升高。反之,如果更新成第二代马尾松林,则林内的物种多样性下降。 2.在研究伐除干扰对植物多样性的影响时,建立了伐倒干扰强度指数,对于特定马尾松受害林分,群落的多样性指数随伐倒干扰强度指数的变化表现规律符合“中间高度膨胀”理论,即在较小和较大伐倒干扰强度时,群落多样性指数较低;中等伐倒干扰强度时,群落多样性指数较高。同时经协方差分析可知:它对群落内灌草多样性指数的变化反应最为显著。表明这一指数能有效反应松材线虫入侵及病木伐除后马尾松林植物多样性的变化。 3.从生长量、生物量和木材产出率的角度,分析了松材线虫入侵对植物群落功能的影响。结果表明:在伐除受害木和利用引诱剂诱集主要传播媒介松墨天牛等措施的干预下,使特定林分的平均生长水平出现了高峰,但要想保持受害区林分未受害马尾松树的平均生长量,必须采取一系列保护措施。 同时建立了一系列灰色系统模型和灰色—马尔可夫组合预测模型,结果表明:灰色系统模型的后验差比值C和最小误差概率P精度好;灰色—马尔可夫模型历史拟合平均相对误差为4.89%,可见这两个模型精度高,可用于对松材线虫入侵区的马尾松林分因子的生长进行预测。 4.从松树种群、植物群落及松林生态系统水平三个层次依次开展相关研究,分别对不同径级寄主、不同松树个体结构;不同寄主树种、不同优势树种分布格局及不同松林植物多样性下的松林抵御能力进行了比较分析。结果表明:从松树种群角度而言,大部分受害松树是林分中径级较小的林木;平均冠幅、树冠占树干的百分比、五年近期生长量越大,流脂等级越高,树的抵抗力越大。从植物群落角度而言,寄主树种的抗性等级越高,松树所占的比例越小(松阔混交林),群落的抵抗力越大。从松林系