外来植物入侵对自然生态系统造成了巨大威胁，严重影响了当地的生物多样性、生态系统的结构和功能，给社会经济带来了巨大的损失。以植物的化感作用为基础的“新奇武器”假说是植物入侵的重要机制之一，近年来引起了广泛关注，虽然许多学者作了大量的工作，但到目前为止，还有一些关键问题没有得到解决，如外来植物是如何通过化感作用影响周围植物生长的，是直接的影响还是通过改变土壤环境，亦或是通过其它途径，从而间接影响。本论文从土壤微生物群落水平研究了入侵植物根提取液的化感作用，探讨了入侵植物根分泌物对周围植物生长的影响，并比较了这种影响的生物地理差异。此外，外来植物若依赖“新奇武器”而成功入侵，那么则应该出现这样的现象：在入侵地的同一个生态系统中，入侵植物比当地的本地植物的化感作用要强。然而，就我们所知，至今未有研究比较在入侵地同一生态系统中的外来入侵种和当地种的化感强弱。本论文亦对此进行了研究。 本论文以原产中南美洲，入侵我国华南地区的薇甘菊（Mikania micrantha)为实验材料，以莴苣、白菜和萝卜为受体植物，检测其根乙酸乙脂提取液的化感强度。用薇甘菊根乙酸乙脂提取液处理土壤，培养得微生物，采用磷脂脂肪酸（PLFA)谱图分析方法，研究了该提取液对土壤微生物群落结构的影响。以原产欧亚，入侵北美的俄罗斯矢车菊（Acroptilon repens)为实验材料，直接收集其培养植株的根分泌液，并喷施于9对欧亚和北美本地植物，比较研究了俄罗斯矢车菊的根际化感作用对欧亚原产地以及北美入侵地本地植物的影响。在美西北半干旱灌草生态系统中，以入侵植物俄罗斯矢车菊（A．repens)和斑点矢车菊（Centaurea maculosa)，本地植物Pseudoreogneria spicata，Erigeron composites，Achillea millefolia，Artemisia drancunculus以及Zigadenus elegans的离体根为研究材料，使用拟南芥为受试植物，比较了入侵地同一生态系统中入侵植物与本地植物之间的根化感作用。 主要研究结果如下： （1)原产南美洲的薇甘菊在我国华南地区成功入侵与其化感作用有一定的关系。在浓度达到化感作用的常用检测浓度时（0.05g dw/ml)，薇甘菊根乙酸乙酯提取物对萝卜、莴苣以及白菜萌发率均有显著的抑制作用，对莴苣和白菜的芽长有显著的抑制作用，对莴苣的根长具有显著的抑制作用。 （2)在相同浓度下，薇甘菊根提取液引起了土壤微生物群落结构的显著变化。薇甘菊根提取液能增加土壤微生物的生物量，其中4种单体PLFA增加显著，分别为a15:0a、16:0、18:2ω6，9和18:1ω9，其中a15:0a为细菌标志性PLFA，后三种均为真菌标志性PLFA。按微生物分类组成来看，薇甘菊根提取液显著增加了真菌PLFA，也增加土壤中真菌与细菌的比例，这一比值在对照中为32:49，处理则为53:33；分析表明土壤微生物的群落结构发生了显著变化。 （3)原产欧亚的俄罗斯矢车菊在北美地区形成了大量的单优群落，这种强烈抑制周围植物生长的现象可能与其根部化感作用相关。其根分泌物对受试植物的影响具有种特异性，显著抑制了两种北美植物（Koeleria macrantha、Vulpia octoflora)的生长，而显著促进了一种欧亚植物（Cichorium intybus)的生长。总体而言，俄罗斯矢车菊对北美植物和欧亚植物的生长影响差异显著。 （4)同一生态系统中的入侵植物的根对拟南芥萌发的抑制（32.8±4.1％)明显大于本地植物的根对拟南芥的抑制（11.9±2.0％)。具体到每个物种，本地种除P.spicata（该地区优势种)根处理的拟南芥的萌发率显著低于对照、低于E.composites以及A．millefolia，其它本地植物之间、本地植物和对照之间并没有显著差别；俄罗斯矢车菊处理的拟南芥种子与对照，E．composites以及A.millefolia差异显著；斑点矢车菊根处理的拟南芥种子萌发与对照、所有5种本地植物差异显著。对拟南芥的致死率则是入侵植物的根处理大于本地植物的根处理，大于对照。总体而言，本地植物之间的化感作用近似，而入侵植物的化感作用则强于本地植物。