黄顶菊(Flaveria bidentis)属菊科(Asteraceae)万寿菊族(Tageteae)黄菊属(Flaveria),一年生草本植物,原产于南美洲。2003年,黄顶菊在我国河北省衡水湖地区首次被发现,随后开始快速入侵到我国北方地区,目前已扩散至河北、天津、山东等省市,发生面积超过2万hm~2,给当地农林业生产以及环境带来巨大危害。外来入侵植物能够在不同的生境下成功入侵,很大程度上取决于对入侵地土壤环境的改变。土壤微生物群落参与氮循环、有机物降解等一系列生态系统过程,并且起着非常重要的作用。目前关于黄顶菊入侵对土壤中各类功能微生物影响的报道较少,其入侵后造成土壤微生物种群结构和功能的变化尚未深入了解。本研究在我国北方大面积发生的入侵植物黄顶菊根际土壤中与氮、磷、钾代谢有关的可培养细菌为对象,对黄顶菊根际土壤中可培养的主要功能细菌进行了分离筛选,通过rep-PCR聚类和多样性分析研究了其群落结构的变化,并利用16S rRNA序列比对,对主要优势菌群进行鉴定。结果表明,在开花期时,黄顶菊根际土壤中的固氮菌、无机磷细菌、有机磷细菌和钾细菌的数量均显著高于空白对照土壤和万寿菊根际土壤,说明黄顶菊入侵对这4种功能细菌的种群起到促进富集的作用。rep-PCR分析显示,黄顶菊根际4种功能细菌的种群结构与本地植物和对照相比有显著差异,3种土壤中相同的聚类群极少。多样性分析表明,黄顶菊根际土壤的固氮菌、无机磷细菌、有机磷细菌和钾细菌的丰富度指数和Shannon多样性指数均高于空白对照土壤,而4种功能细菌的物种均匀度指数均为空白对照土壤高于黄顶菊根际土壤。相比空白对照和万寿菊根际土壤,黄顶菊根际土壤中固氮菌、磷细菌和钾细菌的物种多样性更加丰富,群落结构更加复杂,优势种群比较明显,生态多样性较高。对从3种土壤中分离得到的主要优势菌群的鉴定结果分析发现,放线菌目(Actinomycetales)的微杆菌属(Microbacterium)在3种土壤的固氮菌中均为优势种群,万寿菊和空白对照土壤中固氮菌主要属于放线菌目,而黄顶菊根际固氮菌的种类较多,分属于不同的目;黄顶菊根际的无机磷细菌主要为微杆菌属,而万寿菊和空白对照土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)较多;3种土壤中的有机磷细菌分离株较少,其优势菌群也各不相同;钾细菌分离株中,虽然放线菌目在3种土壤均占到了绝大多数,但三者差异明显,黄顶菊土壤的钾细菌主要为微杆菌属和节杆菌属(Arthrobacter),万寿菊土壤主要为壤霉菌属(Agromyces),而空白对照土壤为列契瓦尼而氏菌属(Lechevalieria)。该研究结果为阐明黄顶菊入侵的微生态机制提供了理论基础。