外来生物入侵是当今世界最严重的生态环境问题之一,入侵生物在影响入侵地的生物个体、种群、群落和生态系统等各方面的同时,也给人类社会带来巨大的经济损失。有效预防入侵生物的蔓延和扩散及合理利用入侵生物资源成为了当下生物学研究的热点之一。刺萼龙葵(Solanum rostratum)原产于北美洲,自1981年于我国辽宁省首次发现以来,因其强的适应能力和繁殖能力,迅速在我国蔓延,已被我国列入第四批外来入侵物种名单。本研究以刺萼龙葵为对象,使用多种物种分布模型(Species distribution models,SDMs)对其在中国的潜在分布区进行预测,以色谱、波谱等方法对其化学成分进行分离与鉴定。基于3643个刺萼龙葵的分布点位置坐标信息,从22个气候因子、11个土壤因子和3个地形因子中筛选出18个环境变量,运用Biomod2平台的8种常见的物种分布模型,分别进行多次建模。以真实技巧统计值、受试者工作特征曲线下的面积为评价标准,选取建模效果较好的5个模型,再构建2种组合模型。比较8种单一模型和2种组合模型的表现,发现建模效果最优的为随机森林模型(Random forest,RF),其次为两种组合模型,表面分室模型建模效果最差。刺萼龙葵的适生区分布主要受细土中有机碳含量等土壤因子,以及等温性和温度季节性变动系数等气候因子影响,而受地形因子影响较小。将RF模型结果按照空间经纬度落到地理分布点上,制成此物种在中国分级适生专题地图。结果表明,刺萼龙葵在中国高适生区面积120万平方千米,中适生区188万平方千米,总计占我国陆地面积的31%。山东、山西、河南和陕西均适合刺萼龙葵生长,但目前均未见刺萼龙葵的侵入报道,应提早防范;北京、天津、河北、辽宁和内蒙古等地已有刺萼龙葵分布,但仍有更大蔓延的空间和大面积爆发的可能。将RF结果按照空间经纬度模型投影至模拟的2050年代的气候条件下的中国版图,结果表明未来刺萼龙葵在中国的高适生区消失。该结果为完善刺萼龙葵监控系统及进行科学有效防止其进一步扩散蔓延提供了科学依据。通过多种色谱学手段,从刺萼龙葵地上部分共分离制备得到25个化合物单体,通过分析化合物的理化性质,结合色谱、波谱学手段,鉴定出了其中14个化合物的结构,包括生物碱10个(1-10)、香豆素类化合物1个(11)、萜类化合物3个(12-14)。其中化合物phenylethylamine A(1)为新化合物。化合物3-吲哚甲醛(9)和色醇(10)为首次从茄属植物中分离得到。化合物3-(4-hydroxyphenyl)-N-[2-(4-hydroxyphenyl)-2-methoxyethyl]-acrylamide(2)、N-反式-对-香豆酰基章鱼胺(3)、3-(4-羟基苯基)-N-[2-(4-羟基苯基)-2-甲氧基乙基]丙烯酰胺(4)、N-P-香豆酰酪胺(5)、N-对-香豆酰酪胺(6)、cis-N-phydroxycin namoyl-7’-methoxyethyltyramine(7)、N-p-香豆酰酪胺(8)、滨蒿内酯(11)、dehydrocaris sone(12)、去氢吐叶醇(13)和3-吲哚甲醛(14)为首次从刺萼龙葵体内分到。本研究丰富了刺萼龙葵的化学物质研究,为我们下一步比较研究不同分布区刺萼龙葵化学成分的差异,以及刺萼龙葵的开发利用等奠定了基础。