В работе рассмотрены результаты численного исследования процесса многоимпульсного фемтосекундного фотовозбуждения и нагрева монокристаллического кремния, дополненные результатами экспериментального анализа поверхностного плазмонного резонанса на многослойных объектах. Показано, что при частотах следования импульсов 1-1000 Гц накопление структурных изменений поверхности, происходящих между импульсами, влияет на пространственно-временное распределение электронной плазмы в приповерхностном слое полупроводника при облучении последующим импульсом. Проведенное исследование позволило объяснить экспериментальную зависимость эволюции лазероиндуцируемых периодических микроструктур на поверхности кремния от дозы облучения: идентичность структур при изменении либо светового потока, либо числа фемтосекундных импульсов. Обсуждается возможный механизм двумерного периодического микроструктурирования поверхности кремния фемтосекундными лазерными импульсами.