根际土壤微生物与外来杂草入侵关系的研究

天敌逃逸假说是解释外来植物入侵重要理论之一。然而，人们过去主要关注外来植物地上部分天敌在入侵地的缺失，较少地研究入侵地土壤微生物对外来植物生长、竞争、入侵的影响。本项目以入侵性外来植物紫茎泽兰和飞机草、非入侵性外来植物三叶鬼针草和霍香蓟、当地土著植物叶下红和白羊草以及两种原产于非洲的牧草非洲狗尾草和伏生臂形草为研究材料。主要研究以下内容：1）入侵性外来植物、非入侵性外来植物以及本地土著植物根际土壤微生物对其自身生长的影响；2）入侵性外来植物根际土壤微生物对本地土著植物和非入侵性外来植物生长的影响，本地土著植物根际土壤微生物对入侵性外来植物和非入侵性外来植物生长的影响，以及非入侵性外来植物根际土壤微生物对入侵性外来植物和本地土著植物生长的影响；3）植物种特有根际土壤微生物对这些植物竞争能力的影响。本项目研究能加强对外来杂草入侵的认识、丰富生物入侵理论、提高我国生物入侵理论的研究水平。

天敌逃逸假说是解释外来植物入侵重要理论之一。然而，人们过去主要关注外来植物地上部分天敌在入侵地的缺失，较少地研究入侵地土壤微生物对外来植物生长、竞争、入侵的影响。本项目以外来入侵植物紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum L.）、飞机草（Eupatorium odoratum L.）和同属本地土著杂草植物白头婆（Eupatorium japonicum Thunb）、多须公（Eupatorium Chinese L.）为研究材料，探讨根际土壤微生物对植物生长、生物量积累及竞争效应的影响。研究结果发现，1）外来入侵植物根际土壤微生物对其自身的生长(株高、茎径、根数、根长)和生物量（根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量）积累有促进作用，本地土著杂草植物根际土壤微生物对自身的生长和生物量积累却有抑制作用；2）外来入侵植物根际土壤微生物对本地土著植物的生长和生物量积累有抑制作用，而本地土著植物根际土壤微生物对外来入侵植物的生长和生物量积累却有促进作用；3）无论在自身的根际土壤还是在土著杂草植物根际土壤上，也无论是否进行灭菌处理，紫茎泽兰单独种植的生长和生物量显著小于紫茎泽兰与本地土著植物竞争情况下的生长和生物量，即与本地土著杂草植物竞争有利于加强外来入侵植物的生长和生物量积累。本项目研究结果表明，根际土壤微生物在外来入侵植物与本地土著植物竞争过程中扮演重要的角色，根际土壤微生物能加强外来植物的比较竞争优势。本研究结果对丰富生物入侵理论具有重要意义。在项目执行期间，发表标注该项目资助的SCI论文一篇，投稿SCI论文一篇，已完成英文论文初稿撰写一篇。