松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(Steiner&Buhrer)Nickle 是我国重大的外来入侵物种。本研究以三峡库区东端夷陵区内危害猖獗的松材线虫为主要研究对象,选择在自然条件下受松材线虫侵染危害的马尾松林生态系统,重点评估松材线虫入侵对马尾松林生态系统的干扰强度,探索发病年份与松材线虫病相关的气象因子与松材线虫病发病规律之间的关系,同时以马尾松个体、植物群落结构和生态系统的变化为切入点,明确松材线虫入侵对马尾松林生态系统结构与功能的影响,主要研究结果如下:1.确定了松材线虫入侵对研究区域内马尾松林生态系统的干扰强度属于“生态系统崩溃型”,每一次松材线虫病的干扰,都可使研究区域的马尾松林生态系统变得极不稳定,甚至完全崩溃。2.明确了研究区域气象因子与松材线虫病发病规律之间的关系:松材线虫发病程度严重的年份(2006、2011-2013年),夷陵区主要表现出高温、低湿的气候条件;松材线虫病危害程度较轻的年份(2007-2010年),夷陵区主要表现出强降水量、相对湿度较高的气候条件;马尾松发病林班个数、病死总株数及病死总株数/危害面积三个指标是评估夷陵区内松材线虫病危害程度最重要的三个指标;月相对湿度较高的气候因素有助于松材线虫病在各个林班之间的扩散传播;月平均最高气温、月平均气温和月日照时数的增加,可能会导致马尾松病死总株数和危害面积的增大,相反,月平均相对湿度和年降水量增加时,则可能会降低马尾松病死总株数和危害面积。3.健康马尾松树在松材线虫胁迫条件下,可显著降低其针叶的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合指标及对光照、水分、二氧化碳的利用效率,其数值大小均表现为:健康期>感病中期>感病末期;不同感病阶段马尾松的暗呼吸速率数值之间的差异也达到极显著水平,其数值的大小表现为:感病中期>健康期>感病末期;健康期马尾松的光补偿点显著低于感病中期的光补偿点,但是其光饱和点显著高于感病中期的光饱和点,这说明健康马尾松感染松材线虫病后显著降低了其对外界光照条件的适应能力。此外,不同感病阶段马尾松针叶净光合速率和δ13C含量与针叶N素含量之间均呈现线性相关关系。4.明确了感染松材线虫病不同年限的马尾松林生态系统内植物群落结构和物种多样性的变化规律:在自然条件下,松材线虫可侵染、危害5-40年生的马尾松树,但主要危害中幼龄马尾松树(5-20年生)。在伐除、清理生态系统内感病马尾树等防治措施的干扰下,随着松材线虫病侵染危害松林生态系统年限的增加,可导致生态系统内乔木层植物物种群落结构组成更加复杂多样化,但是灌木、草本层植物物种的多样性指数没有表现出明显地变化规律。松林生态系统内马尾松的重要值急剧下降,同时生态系统内樟树、槲栎、栓皮栎等树种的重要值呈现不同程度的增加,马尾松伐桩数MPS和土壤K+含量是决定马尾松林生态系统内乔木层植物群落结构最主要的外界环境因子。5.明确了感染松材线虫病不同年限马尾松林生态系统内各组分生物量和碳、氮储量的变化规律:在伐除、清理感病马尾树等防治措施的干预下,松材线虫病危害程度的增加会降低马尾松林生态系统的生物量、碳储量和氮储量,同时也会影响生态系统各组分的生物量和碳、氮储量的储存与分配模式。