本文以上海九段沙湿地的外来种互花米草(Spartina alterniflora)为研究对象,通过遥感技术观测到的互花米草扩散动态,以空间换时间,探讨了互花米草群落的自毒作用、土壤中自毒物质随入侵年限的变化规律以及土壤中自毒物质的来源。并据此分析了利用自毒作用控制互花米草扩散的可能性,以期为控制互花米草入侵与九段沙湿地生态恢复提供科学依据。在本研究中,分别采集互花米草种子、活体植株、枯落物和土壤样品带回实验室,进行实验。我们设置六个土壤水浸液浓度梯度进行互花米草种子萌发和幼苗生长实验,探究互花米草是否存在自毒效应;测定不同入侵年限和不同深度土壤中自毒物质的种类和含量,探究土壤中自毒物质随入侵年限的变化规律;最后设置了互花米草枯落物分解实验和根系分泌物提取实验,研究了互花米草群落土壤中自毒物质的主要来源。得出以下结果:(1)互花米草群落存在自毒作用。互花米草群落土壤水浸液在低浓度时(<0.3),促进种子萌发和幼苗生长;在高浓度时(>0.3),抑制种子萌发和幼苗生长,并随浓度的升高,抑制作用增强。土壤水浸液改变了互花米草萌发种子中和幼苗中SOD、POD和CAT的活性。并且在高浓度(>0.5)的土壤水浸液条件下,使得SOD、POD和CAT活性降低。(2)土壤能够缓解土壤水浸液对互花米草幼苗的毒害作用。与砂培法相比,相同浓度的土壤水浸液,土培法中幼苗受到的毒害作用较小。(3)互花米草群落土壤水浸液和甲醇提取液中的自毒物质主要为长链脂肪酸,含量较高并已经确定为自毒物质的有棕榈酸、油酸和硬脂酸。(4)随土壤深度的增加,互花米草群落土壤中自毒物质的含量先降低后升高。与同深度非根区土壤相比,根区土壤中自毒物质的含量较高。随入侵年龄的增加,互花米草群落土壤中自毒物质的含量呈现出规律性变化。不同自毒物质的变化规律有所不同。表层土中棕榈酸和硬脂酸含量随入侵年龄的增加而增加;在入侵2-7年时,根区土中棕榈酸和硬脂酸含量较高,入侵年龄大于10年时,棕榈酸和硬脂酸含量较低且趋于平稳。(5)互花米草群落土壤中自毒物质的含量,还与互花米草群落的高程、地上部分生物量和枯落物量有关。具体种类的自毒物质可能受某一因素的影响,也可能受几种因素的共同影响。互花米草群落土壤中油酸的含量受枯落物量影响较大。(6)互花米草残体分解和根系分泌可以产生棕榈酸、油酸、硬脂酸等多种长链脂肪酸。互花米草群落土壤中自毒物质的主要来源是互花米草残体分解和根系分泌。