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入侵植物意大利苍耳（Xanthium italicum Moretti）是菊科一年生草本植物,原产于北美洲,现广泛分布于欧亚大陆及南北美洲。强大的适应、资源竞争、繁殖以及种子扩散能力,使其成为一种世界性的恶性入侵杂草。乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch）的根及根状茎中含有大量的三萜类和黄酮类化合物,是我国最常用的药材之一,其茎叶中具有较高的粗蛋白质含量,作为优良的饲草,被广泛应用于畜牧业,极高的价值使其成为我国西北地区一种重要的经济作物。我们野外调查发现,意大利苍耳已经入侵到乌拉尔甘草田,二者形成混生的格局,但该现象并未受到任何关注。意大利苍耳和乌拉尔甘草的相对竞争能力的强弱目前尚不清楚,该两种植物的竞争结果还不明确。因此,本研究在受控条件下,通过培养皿法和盆栽法,研究意大利苍耳对乌拉尔甘草的化感抑制潜力。并采用取代试验法设计试验,通过盆栽试验,模拟不同地区农田的土壤水分和肥力条件,探究了意大利苍耳与乌拉尔甘草在不同水肥供应条件下基于资源的种间竞争结果和竞争关系。从植物干扰性竞争角度和基于资源的利用性竞争角度,展开意大利苍耳与乌拉尔甘草竞争能力的研究。以期为意大利苍耳入侵甘草农田的入侵能力和入侵后果的评估提供科学依据。主要结果如下:1.意大利苍耳各器官对乌拉尔甘草的化感抑制潜力意大利苍耳的根、叶和果实浸提液均对乌拉尔甘草的种子萌发存在不同程度的化感抑制作用,其中叶浸提液抑制作用最强,与对照处理相比,叶浸提液浓度为25、50、75、100 g·L-1的处理下,乌拉尔甘草种子萌发率分别降低了19.51%、43.9%、56.1%和69.51%。意大利苍耳的叶和果实水浸提液均能够显著抑制乌拉尔甘草幼苗生长,浓度为100g·L-1的意大利苍耳叶和果实水浸提液处理下乌拉尔甘草幼苗的茎长分别比对照组降低了65%和70%,其幼苗鲜重分别比对照组降低了87%和72%,根和茎水浸提液在高浓度时(75 g·L-1和100 g·L-1)也显著抑制乌拉尔甘草幼苗的生长。随着土壤中意大利苍耳根和茎的粉末水平的增加,乌拉尔甘草的SOD、POD和CAT活性逐渐增加,而叶和果实粉末的含量增加,该三种酶的活性则表现出先升高再降低的趋势。意大利苍耳各器官粉末处理对乌拉尔甘草光合能力的影响,整体呈现随粉末添加量的增加乌拉尔甘草的Pn、Tr、Gs和Ci逐渐降低的趋势。由此可见,意大利苍耳对乌拉尔甘草具有强烈的化感抑制作用。2.意大利苍耳与乌拉尔甘草的混种对二者生长发育的影响意大利苍耳与乌拉尔甘草的混种对乌拉尔甘草的生长发育具有强烈的抑制作用。与其在单种条件时相比,混种乌拉尔甘草的株高、冠幅、根生物量、茎生物量、叶生物量、根状茎数和芽数均显著降低。在高水高肥条件下,上述指标依次分别减少了34.7%、53.5%、85.9%、85.7%、88.9%、100%和93.4%;高水低肥条件下,上述指标分别减少了38%、57.7%、85.1%、87.1%、91.2%、100%和72.1%;低水高肥条件下,乌拉尔甘草上述指标依次减少了39.3%、53.6%、87.7%、91%、87.8%、100%和66.2%;低水低肥条件下,这些指标分别减少了47%、57.7%、83.6%、88.2%、93.8%、100%和66.7%。而混种处理意大利苍耳生长发育竞争优势明显优于本地植物乌拉尔甘草,在四种水肥供应（高水高肥、高水低肥、低水高肥和低水低肥）条件下,混种意大利苍耳的株高依次是其单种处理组的1.15倍、1.20倍、1.25倍和1.18倍;其冠幅依次是其单种处理组的1.90倍、1.56倍、1.13倍和1.82倍;其总生物量依次是其单种处理组的2.15倍、1.34倍、1.36倍和2.24倍;其种子数量分别是其单种处理时的1.29、2.16、1.33倍和1.32倍。3.意大利苍耳与乌拉尔甘草的混种对乌拉尔甘草经济器官产量和品质的影响在高水高肥、高水低肥、低水高肥和低水低肥条件下,混种乌拉尔甘草作为饲草和药材的产量均显著降低。与单种时相比,上述四种水肥供应条件下的混种乌拉尔甘草饲草产量依次分别降低了87.7%、85.7%、88.1%、86.6%;其药材产量依次分别降低了87.4%、88.5%、87.4%、91.1%。二者的竞争还强烈抑制了乌拉尔甘草药材的品质,与单种处理相比,高水高肥条件下,混种乌拉尔甘草的总黄酮、甘草酸、甘草次酸、甘草苷、甘草素、异甘草素和光果甘草定的含量分别减少了39.3%、54.7%、80%、51.2%、43.3%、81.5%和35.3%;高水低肥条件下,该7种药用成分含量依次减少了24.4%、46%、29.4%、35.2%、36.4%、54.6%和22.6%;低水高肥条件下,该7种药用成分含量依次减少了14.7%、29.4%、66.7%、56%、37.2%、87%和44.4%;低水低肥条件下,该7种药用成分含量依次减少了25.4%、46.1%、69.2%、52.1%、15.9%、86.5%和44%。4.意大利苍耳与乌拉尔甘草竞争关系研究在各自单种时,在高水高肥、高水低肥、低水高肥和低水低肥条件下,意大利苍耳的株高依次分别是乌拉尔甘草的3.38倍、3.33倍、3.65倍和3.24倍,然而在该两种植物混生时,二者差异扩大为5.96倍、6.45倍、7.53倍和7.21倍。二者总生物量的差异从各自单种时的3.66倍、3.10倍、3.96倍和4.06倍,混种时扩大为64.72倍、50.46倍、72.16倍和63.91倍。从竞争结果看来,二者的竞争中,意大利苍耳更具有竞争优势。高水高肥、高水低肥、低水高肥和低水低肥条件下乌拉尔甘草的相对产量（RY）值分别是0.25、0.31、0.26和0.31,均小于1,而意大利苍耳的RY值依次分别为4.36、4.61、4.98和4.2,均显著大于1。这意味着乌拉尔甘草主要受到来自意大利苍耳的种间竞争,而意大利苍耳主要受到来自邻株的同种植物的竞争影响。该四种水肥供应条件下,乌拉尔甘草的相对竞争强度（RCI）分别是0.88、0.85、0.87和0.85,其竞争攻击系数（A）值均小于0,分别是-4.11、-4.3、-4.72和-3.89,而意大利苍耳的RCI分别为-1.18、-1.31、-1.49和-1.1,其A值均大于0,分别为4.11、4.3、4.72和3.89。这表明意大利苍耳的竞争能力远强于乌拉尔甘草,意大利苍耳在竞争中占据绝对优势。