夸克偶素物理,特别是粲偶素物理,是粒子物理和强子物理中的一个重要研究领域。粲夸克偶素的产生和衰变过程与微扰QCD和非微扰QCD动力学有密切关系,是深入认识QCD的重要途径。本文在中间介子圈模型和矢量为主模型等有效场论框架下,结合最新的实验结果系统研究了粲夸克偶素的产生和衰变,对目前粲偶素衰变过程中的一些疑难问题提出了一种系统的解决方法。　　 我们首先研究了中间粲介子圈对e+e-→J/ψ+ηc过程的贡献,并且发现中间粲介子圈对J/ψ+ηc在正负电子湮灭中的产生有很重要的贡献。粲介子再散射效应与通过T(4s)产生的振幅相干,能够大大地缩小理论与实验的差距,这为我们理解e+e-→J/ψ+ηc过程的实验结果提供了一个可能性。其次,因为ψ(3770)与D(D)介子对有很强的耦合,所以ψ(3770)通过D介子圈再散射可以导致ψ(3770)衰变到轻强子有较大的分支比。我们利用中间介子圈过程来描述ψ(3770)衰变中长程部分的贡献,并结合已有实验数据拟合出ψ(3770)强衰变中的短程相互作用耦合常数,然后对整个ψ(3770)→VP过程做了定量计算,结果发现中间介子圈这类过程的贡献确实比短程部分的贡献要大两倍以上。这表明中间介子圈可以成为规避Okubo-Zweig-Iizuka(OZI)法则的重要机制,因而它会在ψ(3770)的非D(D)末态衰变中有所体现,这可以帮助我们自然地理解ψ(3770)的非粲介子对衰变有较大分支比的疑难。　　 我们还用研究了e+e-→D(D)反应截面在ψ(3770)质量附近行为异常的问题,并考虑了中间介子圈带来的D*D-阈效应。结合实验数据,我们一方面确定ψ在ψ(3770)能区的干涉对这个过程有重要的影响,另一方面还发现e+e-→D(D)在质心能量为3.9GeV附近的增强很有可能是由D*(D)的阈效应造成的。这个结果有助于我们理解实验观测到一些新的、类似粲偶素共振结构的性质。进一步,我们还利用矢量介子为主模型研究e+e-→D*(D)+c.c.过程,抽取了D*→D电磁跃迁在类时区域的形状因子。