摘要
恶性杂草豚草（AmbrosiaartemisiifoliaL.）和三叶鬼针草（BidenspilosaL.）入侵可以改变土壤微生物群落结构，聚集对自身生长有利的功能菌群，通过改变土壤微生物多样性直接或者间接提高自身竞争力，促进自身生长而抑制本地植物生长。芽孢杆菌是植物根际土壤中重要的一类根际促生菌（PGPR），对植物的生长有非常重要的促进作用。为探究豚草和三叶鬼针草的入侵与根际土壤芽孢杆菌之间的互作关系，本研究围绕“芽孢杆菌促进外来菊科植物入侵的作用机制”这一科学问题，以入侵植物豚草和三叶鬼针草为研究对象，探究豚草和三叶鬼针草入侵对根际土壤芽孢杆菌群落结构多样性产生的影响，明确它们入侵聚集的芽孢杆菌种类，以及根际土壤芽孢杆菌菌群在豚草和三叶鬼针草竞争中的作用。研究主要结果如下： 1.添加豚草根际土壤芽孢杆菌或狗尾草根际土壤芽孢杆菌均显著增加了豚草的生物量，且添加豚草根际土壤芽孢杆菌中豚草的生物量要显著高于添加狗尾草根际土壤芽孢杆菌处理。添加豚草根际土壤芽孢杆菌显著提高了豚草的相对竞争能力，即添加豚草根际土壤芽孢杆菌对豚草促进作用更强。豚草入侵过程中不同土壤各样品中共分离芽孢杆菌种类数18种，豚草入侵后本地植物以及豚草的根际土壤中芽孢杆菌多样性均降低，各处理土壤中优势芽孢杆菌种类和数目也有所改变，其中豚草根际土壤聚集的优势种为巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）。此外，通过接种不同浓度的巨大芽孢杆菌盆栽试验表明添加巨大芽孢杆菌显著促进了豚草的相对竞争能力而抑制了狗尾草相对竞争能力，且浓度为15×108cfu/mL和30×108cfu/mL的芽孢杆菌处理的作用效果更强。 2.三叶鬼针草入侵过程中不同土壤各样品中共分离芽孢杆菌16种，其中三叶鬼针草入侵后本地植物、入侵植物根际土壤中芽孢杆菌多样性均降低，各处理土壤中优势芽孢杆菌种类也有所改变，共同的优势菌为阿耶波多氏芽孢杆菌（Bacillusaryabhattai）和巨大芽孢杆菌（Bacillusmegareticus）。添加三叶鬼针草根际土壤芽孢杆菌或添加狗尾草根际土壤芽孢杆菌均对提高了三叶鬼针草的生物量，且添加三叶鬼针草根际土壤芽孢杆菌处理的生物量要显著高于添加狗尾草根际土壤芽孢杆菌处理。添加三叶鬼针草根际土壤芽孢杆菌显著提高了三叶鬼针草的相对竞争能力，说明三叶鬼针草通过聚集特定芽孢杆菌促进其生长。未灭菌土处理中，土壤养分以及三叶鬼针草植株对营养元素的吸收和利用能力显著高于灭菌土处理。说明三叶鬼针草根际土壤芽孢杆菌与自然生长环境中的其他微生物存在一定协同促进关系，这种关系对三叶鬼针草产生了偏利反馈，有利于三叶鬼针草的入侵。
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