杭州湾滨海湿地是我国滨海湿地的南北过渡带,在维持区域生态系统平衡、提供生物栖息地、保护生物多样性以及抵御和减弱海洋自然灾害等方面具有极为重要的作用,是区域社会和经济发展不可缺少的绿色生态屏障,具有重要的生态系统和生物多样性保护意义。随着环杭州湾产业带的形成,该区域滨海滩涂湿地开垦利用迅猛,原生湿地面积锐减,植被遭到严重破坏,加之外来物种如加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、小飞蓬(Conyza canadensis)等植物入侵,对区域自然和农业生态系统完整性和安全性造成严重威胁。因此,湿地生态环境维护及退化湿地生态系统恢复和重建是当前我们全人类共同面临的一个重要课题。芦苇(Phragmites communis)是一种根茎型禾草,其无性繁殖力极强,具有极强的抗逆性和竞争能力,是研究区杭州湾湿地的乡土植物。持续的野外调查发现,单优的芦苇群落长期保持稳定且鲜见有其他杂草侵入,这表明芦苇对临近环境中其他植物的生长有一定程度的抑制作用,使其在竞争上处于优势地位,但究其原因是否与芦苇化感作用有关则尚不明确,如果其确有化感作用,具体发挥效应的化感物质又是什么?因而,研究芦苇的化感作用并对其潜在化感物质进行分离和鉴定,有利于进一步探索芦苇与其他湿地植物之间竞争机理,对于杭州湾湿地乃至全球湿地的科学管理和湿地生态系统恢复重建具有重要的指导意义,也可为合理利用芦苇野生植物资源和开发新型生物源除草剂提供参考。本文首先研究了芦苇不同组织部位对加拿大一枝黄花(S. canadensis)、田菁(Sesbania cannabina)、小飞蓬(Ccanadensis)和蒲公英(Taraxacum mongolicum)这4种研究区常见的芦苇伴生植物的化感效应,初步探讨了芦苇的化感作用潜力及其化感物质来源的主要部位,并以杭州湾主要入侵植物加拿大一枝黄花为受体,研究了芦苇的化感作用机理,最后还以生物测试为活性跟踪手段,通过浸提、萃取、硅胶柱层析分离方法及气相色谱-质谱(GC-MS)鉴定方法,分离鉴定了芦苇化感活性物质,并对分离鉴定得到的潜在化感物质进行了化感活性验证。主要得出以下结论：(1)芦苇对受试的4种植物均具有化感作用,其中加拿大一枝黄花、蒲公英和小飞蓬3种植物对芦苇化感作用较为敏感,而田菁敏感程度较弱。芦苇化感作用具有“低促高抑”双重浓度效应的特征。芦苇不同组织部位对4种植物化感抑制程度按大小依次为叶>茎>根,叶片可能是芦苇化感物质贮存的重要部位。(2)芦苇化感作用对加拿大一枝黄花的光合作用产生影响,包括叶片气孔开放程度以及植物对光照的响应能力等方面。低浓度(2.5%)处理对光合速率和气孔导度无显著影响,但高浓度(10.0%)处理则使二者明显降低,并缩短叶片有效光合功能期；芦苇化感作用对加拿大一枝黄花最大净光合速率、光饱和点和表观量子效率有明显的“低促高抑”的效应,不同浓度处理下叶片暗呼吸速率均显著高于对照,但随浓度升高有下降的趋势。(3)随芦苇浸提液浓度升高,加拿大一枝黄花基径和株高的累积生长量显著下降,死亡数随浓度升高明显上升；叶绿素含量随处理时间持续降低,且浓度越高叶绿素含量越低,而类胡萝卜素含量则呈先升高后降低之势；低浓度时,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性随处理时间持续上升,但当浓度继续升高,则二者均呈先升高后降低之势；过氧化氢酶活性(CAT)和丙二醛(MDA)含量随芦苇叶浸提液浓度升高而上升,且二者随处理时间呈持续升高之势；可溶性蛋白含量和根系活力随处理浓度升高而降低,且该趋势随处理时间延长而加剧。(4)采用蒸馏水浸提的方法提取芦苇的化感物质,经不同极性有机溶剂萃取对化感物质作初步分离后对不同有机相的萃取组分进行生物测试,筛选出化感活性高的正丁醇部分,进一步采用硅胶柱层析分离方法,用极性不同的有机溶剂洗脱,对正丁醇部分化感物质进行分离,再次利用生物测试方法,筛选出化感活性最强的Fr.5、Fr.6、Fr.7、Fr.9、Fr.10这5种组分,然后利用GC-MS检测鉴定其中所含的有机化合物,初步确定芦苇的化感物质。分离鉴定结果表明其中含有的化合物种类十分复杂,主要为糖类、醇类、苯类、有机酸类、酮类、酰胺类和酯类物质。Fr.5组分中的有机化合物主要有11种,包括有机酸、醇、糖等,其中以1,2,3,4-丁四醇的相对含量最高,为63.02%。Fr.6组分中的有机化合物主要有15种,包括有机酸、醇、糖、酯、酮等,同样以1,2,3,4-丁四醇的相对含量最高,为53.55%。Fr.7组分中的有机化合物主要有有机酸、醇、糖、酯等15种,亦是1,2,3,4-丁四醇的相对含量最高,为24.22%。Fr.9组分中的有机化合物主要有有机酸、酯、糖、酰胺等12种,其中以邻苯二甲酸二丁酯的相对含量最高,为27.79%。Fr.10组分中的有机化合物主要有有机酸、酯、糖、酰胺等22种,其中以邻苯二甲酸二丁酯的相对含量最高,为18.69%。(5)根据GC-MS检测结果,从初步确定的化感物质成分中筛选出14种疑似化感物质,应用相应的外源化合物作为替代,采用生物测试的方法对其化感活性进行验证。结果表明这14种潜在化感物质活性强度存在差异,其中棕榈酸甲酯、亚油酸、2-苯乙胺、2-甲基烯丙醇的化感抑制作用强于其余几种化感物质,表现出较高的化感抑制活性。此外,经GC-MS鉴定得到的众多化合物中,邻苯二甲酸二丁酯、棕榈酸甲酯、油酸、亚油酸、N,N-二乙基乙酰胺等在一些化感物质的研究中已见报道,并被证明具有化感作用。而4-羟基-3-甲氧基苦杏仁酸、2-苯乙胺、2-甲基烯丙醇这3种化感物质在相关研究中尚未见报道。