[目的]林分密度对林下植物组成和物种多样性有显著影响,调整林分密度是森林生态系统经营的主要技术途径,对于特定地区某种森林类型,林下植被的植物组成和物种多样性对林分密度变化的响应模式对指导森林经营技术指标的确定有现实意义。[方法]本研究以关帝山林区孝文山林场油松天然次生林为研究对象,采用密度系列典型样方调查和植物组成和物种多样性统计分析的方法进行研究。[结果]林下植物组成和物种多样性指数对林分密度的响应存在显著差异:林分密度由高到低,林下草本层和灌木层植物组成呈现一个由耐阴植物到喜光植物的变化;随着林分密度的减小,草本和灌木的丰富度、Simpson和基于Simpson的Pielou均匀度指数呈增大趋势,Shannon-wiener、基于Shannon-wiener的Pielou均匀度指数和Alatalo均匀度呈先增后减趋势。[结论]对林分密度过大的天然次生林应该采取合理的抚育措施,将林分密度调控至一个适度的范围,以加快林分更新,增加物种多样性,培育稳定的森林生态系统;关帝山油松天然次生林密度在850～1 000株·hm^-2能维持较高的物种多样性,为最适密度范围。