喜旱莲子草[Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.]又名空心莲子草,俗称水花生、革命草,苋科(Amaranthaceae)莲子草属(Alternanthera)多年生宿根草本植物。该物种原产于巴西,自20世纪30年代引入中国以来迅速扩张蔓延,已成为严重危害我国生态环境的恶性杂草之一。喜旱莲子草侵占入侵地后会迅速定植扩散,与本地物种争夺资源,造成入侵地物种多样性下降、作物减产、水体富营养化等,同时易滋生蚊虫,影响环境卫生。已有研究表明,入侵植物通过“植物-土壤”反馈作用,对入侵地土壤生物多样性和生态过程产生影响。本文以喜旱莲子草为研究对象,通过土壤理化性质测定、土壤动物干漏斗计数法以及微生物宏基因组测序等方法,研究该入侵植物不同入侵程度对土壤理化性质、土壤动物和土壤微生物群落多样性的影响,旨在了解该植物对土壤生态系统的影响,从而为管理和恢复喜旱莲子草入侵地的生态功能提供一定的理论依据。1、喜旱莲子草对土壤理化性质的影响通过对喜旱莲子草4种入侵程度,即未入侵(O,无喜旱莲子草生长,喜旱莲子草盖度为0)、轻度入侵(S,喜旱莲子草和当地植物有零星幼苗生长,无明显优势植物种群,喜旱莲子草盖度在10%-30%)、中度入侵(M,喜旱莲子草与本地植物竞争生长,喜旱莲子草盖度在40%-60%)和重度入侵(L,喜旱莲子草为优势种群,盖度大于80%)土壤的分层取样(0-5cm、5-10cm、10-15cm、15-20cm)的土壤理化性质分析,结果表明:同一深度土壤有机碳、全氮、速效钾、有效磷及水分含量随入侵程度的增加而增加,重度入侵区有机碳和全氮的含量是未入侵地的4.3倍和3.5倍,是轻度入侵区对应含量的1.4倍和1.5倍;4种入侵程度的全磷、全钾含量差异不显著;在同一入侵程度不同深度的土壤理化性质分析显示,随土层深度增加,有机碳、全氮、速效钾含量显著下降,表现出明显的表聚性。2、喜旱莲子草入侵对土壤动物群落的影响通过干漏斗法,调查不同喜旱莲子草不同入侵程度下不同深度土壤的土壤动物,共分离中小型土壤动物7纲16目25类2406只,其中优势种群为螨类和弹尾类,占全部土壤动物捕获量的64.52%。随着喜旱莲子草入侵程度的增加,土壤动物总个体数呈现先上升后下降的趋势,类群数趋于稳定;对入侵区域进行多样性指数分析,表明从轻度入侵到重度入侵群落多样性指标均呈现中间高两边低的趋势,即喜旱莲子草入侵一定程度影响土壤动物群落,且轻、中度入侵条件更适宜土壤动物生存;同一入侵程度不同土壤深度的土壤动物群落多样性调查分析,发现随土层深度增加,中小型土壤动物类群数和个体密度在垂直方向表现出明显的表聚性,表明土壤动物较适宜生活在土壤养分较丰富的浅层土壤;通过分析土壤理化性质与土壤动物群落的相关性,结果表明,土壤动物的分布可能受全钾含量的影响较为显著。3、喜旱莲子草入侵对土壤微生物群落的影响本研究采用微生物宏基因组测序方法,分别对不同入侵地的土壤细菌、土壤真菌进行了16sITS DNA扩增。对细菌的调查中,4个样本共获得16sr DNA序列77260条,共分为4596个OTU,在门分类水平上共分为32个类群,其中变形菌门(Proteobacteria)为共有优势种群,在4种入侵样地中均占总量的45%以上;拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸酐菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)的比例随着入侵程度的增加而逐渐减少,放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)的比例随着入侵程度的增加而增加;随喜旱莲子草入侵程度的增加,细菌多样性指数呈现先增加后下降的趋势,中度入侵区多样性程度较高,入侵区与未入侵区细菌差异显著。对真菌的调查中,四个样本共获得51481条序列,分为943个OTU,在门分类水平共分为5个类群,子囊菌门(Ascomycota)占总量的88.5%,为优势菌群;入侵程度的变化对真菌的群落结构影响并不显著,相似性差异亦不明显,喜旱莲子草入侵对真菌群落的多样性影响还需进一步调查研究。