植物的化感自毒现象非常普遍，它会引起如土壤病、连作障碍、果园再植困难及人工林衰退等问题，目前研究较多的是关于紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的自毒作用。近年来的研究发现，植物化感作用在生态系统的稳定性、优势物种的形成、群落的结构和演替、植被恢复及农林生产中起着重要的作用。而作物的基因多样性被认为是有利于生态系统中不同物种的共存。也有学者认为化感作用对植物多样性有重要影响，但这些结论并没有直接的实验证据，化感作用是否影响植物共存和多样性以及如何影响物种多样性尚缺乏深入的研究。　　本研究以紫花苜蓿为检测自毒作用产生的供体材料，以三叶鬼针草(Bidens pilosaL.)和青葙(Celosia argentea L.)为多样化种植的受体植物材料。采用沙培盆栽法，通过连续种植单一品种的紫花苜蓿，检测紫花苜蓿自毒作用产生的动态过程，同时检测活性炭、不同物种的混种以及不同品种的苜蓿混种对苜蓿自毒作用的缓解效果，并探讨苜蓿自毒作用对物种共存和多样性的影响。在植物收获期，测定植物的存活率、生物量、叶绿素含量、酶活性、总酚和丙二醛含量等指标的变化，同时测定茬后沙物理性质以及根系分泌物的变化来评价植物自毒作用的产生以及对植物共存的影响。主要研究结果如下：　　在沙培盆栽条件下，单一品种的紫花苜蓿经过三次单一化连作，表现出植株长势衰弱，植株的存活率、株高、生物量、叶面积等生长指标显著低于在空白沙中新种植的苜蓿。然而，在连作盆栽中添加活性炭(AAA+C)，植株存活率、株高、叶面积、地下部分生物量分别比连续三季单作(AAA)的处理提高了23.6％、49.3％、44.5％和91.0％；先经过两次多样化种植再进行苜蓿单作的处理(MMA)，其植株存活率、株高、叶面积、地上部分和地下部分生物量分别比连续三季单作的.AAA处理提高了28.6％、119.7％、47.1％、106.9％和165.6％。结果表明添加活性炭可以吸附培养基质中的化学物质以及多样化种植有利于改善苜蓿的生长。此外，随着苜蓿连作次数的增加，植物根系活力显著下降，同时CAT、SOD、POD三种酶活性显著下降，而丙二醛和总酚含量却显著升高。　　比较两种不同品种的苜蓿在混种和单种模式下的生长，结果表明单一品种连续单作生物量显著降低、株高下降，表现出自毒作用；而两种品种混种的苜蓿株高以及生物量较单一品种单种的株高和生物量都显著增加，有效缓解了苜蓿的自毒作用。　　在苜蓿自毒作用产生的背景下再进行三种不同植物混栽，结果表明，先进行苜蓿单一化两季种植再进行三种植物的多样化种植处理(AAM)，三种植物(苜蓿、三叶鬼针草、青葙)的株高均较连续三次多样化种植的处理(MMM)提高了51.6％、64.4％和52.5％；三种植物的总干重分别提高了1.50倍、8.16倍和5.29倍。检测植物叶片和根系中MDA含量，在AAM种植处理下，苜蓿和青葙叶片中MDA含量分别比MMM种植处理降低了26.3％和35.6％；此外苜蓿、三叶鬼针草和青葙三种植物叶片中的总酚含量分别比MMM种植处理降低了34.4％、31.5％和61.8％。通过三明治试验检测不同种植处理的茬后沙对单播和混播模式下不同植物的生长影响，得到与盆栽试验相类似的结果。　　综上所述，本研究证明了苜蓿单一化连作会导致苜蓿自毒作用的产生，添加活性炭和经多样化种植或者是不同品种混种可以缓解苜蓿的自毒作用。另外，苜蓿自毒作用的产生不利于自身的生长却增加了其他物种的生存机会，从而提高植物的多样性。本研究通过活体植物盆栽试验进一步证实了化感自毒作用与植物多样性的关系。