雨雪冰冻是森林生态系统重要的非生物干扰因子之一，它是森林生态系统重要的驱动过程，影响到森林生态系统的各个水平，同时，对林业生产和发展具有重大的影响。雨雪冰冻灾害通常会给森林造成物理和生理两方面的损伤，降低木材的产量和质量，给林业生产造成极大的经济损失。我国亚热带森林面积巨大，提供丰富林产品的同时也是我国生物固碳潜力最大的地区之一。然而，亚热带林区也是我国雨雪冰冻灾害的重灾区。目前，对于森林雨雪冰冻灾害受灾机理、定量分析和动态模拟方面的研究较为薄弱。本研究引入有限元三维机械力学模拟方法，从林木受灾机理出发，探索基于林木自身受灾过程的机械力学模型，以期加深对于森林雨雪冰冻灾害的认识，提高此类灾害评估精确度，为森林资源的合理利用和可持续管理服务。本文以马尾松人工林为研究对象，测定冰冻鲜材的物理力学参数;构建一级枝条的三维空间结构模型;采用有限元建模方法，模拟计算马尾松一级枝条在不同强度冰雪荷载作用下发生的弯曲变形，以及发生断裂所需的最大荷载量;在此基础上，以枝条属性参数为自变量，拟合马尾松枝条在冰雪荷载下发生弯曲位移和断裂的参数模型。主要结论如下:　　(1)马尾松冰冻鲜材的密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和弹性模量均随着树干离地面高度的增加呈现减小趋势。将马尾松冰冻鲜材材性指标与气干材比较，发现前者明显低于后者。　　(2)基于有限元模拟，分析了105枝马尾松（林龄28±3年）健康一级枝条在不同冰雪荷载强度下的弯曲变形特征。研究结果显示随着荷载强度的增强，枝条的弯曲变形量也逐渐增大。施加在枝条上的压力荷载强度从lOOpa逐渐递增到l000pa的过程中，枝条末端最终的位移量增大了约10倍（此位移量为Z轴方向位移量，即枝条末端在树干生长方向的位移量）。80％左右的一级枝条的最大承压在500-3500pa之间，相当于冰雪荷载密度为l g/cm3时，枝条表面累积冰雪厚度在5-35cm之间造成的荷载压力。其中，约35％的枝条发生断裂的临界荷载压力集中在l000-1500pa左右，即累积冰雪厚度为lO-15cm。能承受超过3500pa荷载压力的枝条所占比例不超过19％。　　(3)以有限元模拟结果为基础，选择枝长(L)、基径(d)、d3、d2L和L/d做自变量，利用线性函数、幂函数、指数函数、对数函数拟合马尾松一级枝条在冰雪荷载情况下的弯曲变形和断裂模型。结果显示:对于枝条弯曲变形模型，5个自变量中L的模拟效果最好，4种函数类型中线性函数的拟合效果最优。19个通过显著性检验的拟合方程中，以L为自变量拟合的线性方程相关系数最高(0.763)。对于枝条断裂荷载模型，以L/d为自变量拟合的方程表现出绝对优势，幂函数和指数函数的拟合效果优于线性函数和对数函数。15个通过显著性检验的拟合方程中，以L/d为自变量拟合的线性函数、幂函数和指数函数方程相关系数都较高，分别是0.636、0.670和0.686。