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喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb）是苋科（Amaranthaceae）莲子草属（Alternanthera）多年生宿根草本植物,原产巴西,是一种全球性恶性杂草,在中国广泛分布。喜旱莲子草生长传播迅速,生物入侵性严重。为了抑制喜旱莲子草的农田入侵,本研究根据植物种间竞争替代原理,选用生长快速且具有较高经济价值的农作物红薯（Ipomoea batatas（L.）Lam.）来抑制农田喜旱莲子草的蔓延,顺序开展红薯对喜旱莲子草替代控制的资源竞争与化感竞争研究,为利用红薯抑制入侵种喜旱莲子草的生态管理提供科学依据。主要结果如下:1.从植物化感作用的角度,探索利用具有较高经济价值的本地植物或伴生的本地物种对入侵植物进行抑制和清除,是一种控制外来入侵植物行之有效的方法。本研究以本地作物红薯和入侵植物喜旱莲子草为试验对象,探究红薯不同部位（根、茎、叶）3个浓度(0.025、0.05、0.1 g·m L-1)的水提物对喜旱莲子草的化感作用。以形态学指标（无性系小株个数、节数、叶片数、叶面积、株高、总干重和根数）、化感响应指数、性状比值（肉质化程度、根冠比、比叶面积、叶生物量比、茎生物量比、根生物量比）、新生叶片中过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、丙二醛MDA、超氧化物歧化酶SOD等作为衡量红薯对喜旱莲子草根状茎生长影响程度的参数。结果表明:（1）不同浓度不同部位红薯水提物对喜旱莲子草生长有不同影响。0.1 g·m L-1根水提物显著抑制所有形态学指标,除总干重和根数外,其它形态学指标均随不同部位水提物浓度的升高而显著降低。（2）所有处理的综合化感响应指数均为负值,说明红薯水提物对喜旱莲子草各指标具有负效应,抑制其正常生长。所有处理中,0.1 g·m L-1根水提物的化感抑制作用最强,化感响应指数为-0.73,其次为0.1 g·m L-1茎水提物和0.05 g·m L-1根水提物,化感响应指数均为-0.44。（3）从性状比值可以看出,红薯水提物对肉质化程度、根冠比、比叶面积和叶生物量比有显著抑制作用,而对茎生物量比和根生物量比无显著性影响。（4）红薯水提物显著增加新生叶片中丙二醛含量,显著降低超氧化物歧化酶含量,但对过氧化氢酶和过氧化物酶无显著影响。表明红薯水提物对喜旱莲子草根状茎生长有显著抑制作用。2.在田间试验条件下,采用de Wit取代法研究了红薯对喜旱莲子草的竞争效应。结果表明,（1）喜旱莲子草地上鲜重、分枝数、净光合速率（Pn）、水分利用率（WUE）、叶绿素a（Ca）和Ca/Cb在单种条件下均显著高于混合条件下,而地下鲜重、胞间二氧化碳浓度（Ci）和叶绿素b（Cb）在单种条件下显著低于混种条件下。红薯地上鲜重、地下鲜重和净光合速率在单种条件下显著小于混种条件下。（2）两物种混种时,喜旱莲子草光合作用和生物量均受到显著抑制。（3）红薯相对产量（RYa）显著大于1.0,喜旱莲子草相对产量（RYb）显著小于1.0,表明红薯种内竞争大于种间竞争,但是喜旱莲子草则相反。（4）当两物种的种植比例大于1（即红薯-喜旱莲子草种植比例为8:4和9:3）时,相对总产量（RYT）显著小于1.0,表明两物种存在强竞争效应。当混种比例小于1（即红薯-喜旱莲子草种植比例为3:9和4:8）时,RYT大于1,表明此时两物种间没有竞争效应。混种条件下,喜旱莲子草对红薯的竞争平衡指数（CBb）小于0,表明喜旱莲子草竞争力小于红薯。3.为探究红薯对喜旱莲子草不同替代程度下土壤理化性质及其中微生物的影响,本文基于Illumina高通量测序技术,开展田间实验对比分析红薯和喜旱莲子草在相同种植密度不同种植比例条件下,土壤微生物群落结构和多样性。结果表明:（1）从土壤理化性质来看,随红薯种植比例的减少、喜旱莲子草种植比例的增加,AP含量显著降低（P<0.05）,而AK与AN含量显著增加。（2）土壤细菌群落主要菌门为酸杆菌门、变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门和疣微菌门;真菌群落主要菌门为子囊藻门、担子菌门、壶菌门和接合菌门。（3）随着入侵物种喜旱莲子草种植比例的增加,土壤细菌alpha多样性下降,但真菌alpha多样性没有显著差异。（4）土壤细菌结构受TP、TK、AK和AN的影响最大,受有机质的影响最小。真菌群落结构受TK、AK、AN、有机质、AP、TN的影响最大,受TP、p H的影响最小。4.盆栽实验探究了养分水平对红薯和喜旱莲子草生长的影响。结果表明,（1）在相同养分水平和混种比例条件下,红薯株高显著小于喜旱莲子草,但红薯生物量显著高于喜旱莲子草。红薯在不同养分水平和种植比例下,根冠比均无显著变化;喜旱莲子草在两物种按照1:1比例混种时,其根冠比显著高于其他处理,按3:1种植时,根冠比显著低于其他处理。（2）养分水平和种植比例会影响两物种的竞争力水平,但总体看来,喜旱莲子草的竞争力弱于红薯。（3）随着养分水平的改变,在相同种植比例下,两物种不同部位磷元素和钾元素含量变化不显著,但是,氮元素显著变化——随养分水平升高,两物种体内氮含量显著升高。