根际微生物群落在促进或抑制外来物种的建立中起重要作用。入侵植物及其天敌与土壤微生物群落(如根际细菌)的相互作用,会引起土壤微生物群落的变化,因而影响外来植物与本地植物之间的竞争关系。紫茎泽兰是我国一种危害严重的外来入侵杂草,泽兰实蝇是紫茎泽兰的专食性寄生天敌,被多个国家用以防治紫茎泽兰,但控制效果有限。有研究证实,紫茎泽兰入侵后会影响根际土壤微生物群落结构,并形成对它自身生长的正反馈效应,但这其中的内在机制还有待深入探究;目前基于土壤微生物对植物天敌的生态适应性研究鲜见报道。前期调查发现,紫茎泽兰重度入侵地区的根际土壤中一种有益菌蜡样芽孢杆菌的含量明显高于轻度入侵地区的。因此,本研究从促进植物根际有益微生物增长及其反馈效应的角度,拟揭示紫茎泽兰入侵扩张中自身及其天敌的生态适应性机制。论文以根际有益菌蜡样芽孢杆菌和入侵地紫茎泽兰及其专食性天敌泽兰实蝇为实验对象,研究紫茎泽兰及其天敌对蜡样芽孢杆菌含量的影响,以及蜡样芽孢杆菌对紫茎泽兰及其天敌的反馈效应。主要结果如下:(1)采用绝对定量PCR法,对不同处理下紫茎泽兰根际土中的蜡样芽孢杆菌进行测定,结果表明:蜡样芽孢杆菌的含量随紫茎泽兰入侵程度的增加而明显增加,入侵土壤中的菌含量高于非入侵土壤的近两倍。紫茎泽兰根系分泌物处理其根际土壤后,蜡样芽孢杆菌的含量在1d后明显增加,最高达近两倍,且土壤营养成分含量也在明显变化,如铵态氮和有效磷含量相比于对照分别增加了 41%和27%。经打孔和剪枝处理后,紫茎泽兰根际土壤中蜡样芽孢杆菌的含量出现了不同程度的降低。相比于对照,菌含量在第3d时发生显著变化,2孔/叶的处理中蜡样芽孢杆菌的含量显著降低了 77.8%,4孔/叶和6孔/叶的处理中蜡样芽孢杆菌的含量分别低于对照36.7%,26.7%;剪枝2/3使其根际蜡样芽孢杆菌的含量下降了 79.2%。而在不同寄生强度实蝇处理下,紫茎泽兰根际土壤中蜡样芽孢杆菌含量有所增加,比如在虫瘿初现时,泽兰实蝇轻度寄生下的紫茎泽兰根际土壤中的蜡样芽孢杆菌含量显著高于对照组,成虫羽化时,轻度寄生及中度寄生的紫茎泽兰根际土壤中的蜡样芽孢杆菌含量分别高于对照95%、61%。以上结果表明,紫茎泽兰入侵程度及天敌寄生程度的加深会促进根际有益菌蜡样芽孢杆菌的增长,而机械损伤效果相反,这种差异的内在机制有待进一步探讨。(2)采用小杯单株育苗结合色谱分析法检测,比较了蜡样芽孢杆菌对紫茎泽兰及其天敌的反馈作用,结果表明:土壤中添加蜡样芽孢杆菌使紫茎泽兰的发芽率显著提高了 50%,根长增加了 117%,苗长增加了 48%,鲜重增加了 81%,而本地其他植物的生长变化不大;同一处理的根际土壤中,紫茎泽兰根际两种主要化感物质泽兰二酮和羟基泽兰酮的降解明显增加,其中泽兰二酮的浓度在菌处理后的48、72、96 h显著低于灭菌土壤中的浓度。蜡样芽孢杆菌处理后,紫茎泽兰上寄生的泽兰实蝇生命参数变化不明显。这些结果证实蜡样芽孢杆菌对紫茎泽兰生长具有偏利作用,同时可促进化感物质的降解以削弱紫茎泽兰的自毒作用,综合前文紫茎泽兰对蜡样芽孢杆菌增长的影响,指出蜡样芽孢杆菌介导下紫茎泽兰及其天敌的生态适应性机制,为外来植物基于根际聚集有益菌介导促进入侵扩张的理论提供了科学依据。