外来植物入侵严重影响生态环境和生物多样性,是国内外生态学家广泛关注的重要研究内容。以往大多数研究均是围绕地上生物群落来开展的,但是越来越多的研究表明,外来植物的入侵对土壤生物群落同样具有潜在的重要影响。作为土壤生态系统和食物网中的重要组成部分,土壤线虫的群落结构变化可能与外来植物入侵密切相关。本研究以入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides;原产于南美洲,20世纪30年代入侵到中国)及其在中国的本土近缘种莲子草(Alernanthera sessilis)为研究材料,探究了入侵植物与本地植物对土壤线虫群落影响的差异;以入侵植物乌桕(Triadica sebifera;原产于东亚,1772年入侵到美国)为研究材料,探究了入侵植物的原产地与入侵地种群对土壤线虫群落影响的差异。此外,本研究在纬度和海拔地理尺度上,揭示了入侵植物根围土壤线虫的空间分布格局,并探明生物因素(包括植物、地上植食性昆虫)和非生物因素(土壤理化性质和气候因子)对土壤线虫群落结构的影响。(1)为了探究空心莲子草和莲子草对土壤线虫群落的影响及其在纬度梯度上的变化,本研究在入侵地(中国)对空心莲子草及其邻近的本土近缘种莲子草的根围土壤线虫群落沿纬度进行了野外调查(北纬23.63°～36.47°)。结果表明,空心莲子草和莲子草根围土壤线虫丰度均是沿纬度升高而显著升高的。但是,空心莲子草根围土壤线虫丰度增长的幅度显著低于莲子草,并且两种植物根围土壤线虫功能群在纬度梯度上的变化也存在显著差异。此外,本研究还测定与收集了纬度梯度上空心莲子草和莲子草根围土壤的理化性质和气候因子数据,并探究纬度梯度上非生物因子对空心莲子草和莲子草根围线虫群落的纬度格局的影响。结果表明,空心莲子草根围土壤线虫丰度仅与土壤pH值呈正相关,而莲子草根围土壤线虫丰度与土壤含水量呈正相关,与年均温、年降雨量呈负相关。这表明,空心莲子草和莲子草根围土壤线虫群落对非生物因子的响应是明显不同的。(2)为了探究空心莲子草和莲子草根围土壤线虫群落对生物因子的响应,本研究对空心莲子草和莲子草施加不同的植食性昆虫取食处理(无昆虫取食、专食性昆虫莲草直胸跳甲取食和广食性昆虫虾钳菜披龟甲取食)。结果表明,在无昆虫取食条件下,空心莲子草根围土壤线虫丰度显著低于莲子草。但是,地上植食性昆虫取食对土壤线虫群落具有重要的影响,显著提高了空心莲子草根围土壤线虫的丰度,降低了莲子草根围土壤线虫的丰度。专食性昆虫莲草直胸跳甲和广食性昆虫虾钳菜披龟甲对同一植物根围土壤线虫的影响并无显著差异。此外,昆虫取食对空心莲子草根围土壤线虫的影响会在昆虫移除后而逐渐衰弱。(3)为了探究乌桕的入侵地(美国)和原产地(中国)种群对土壤线虫群落的影响,本研究分别采集了6个美国种群和6个中国种群的乌桕种子,并在温室中盆栽培养后测定了其幼苗根围土壤线虫的群落结构。结果表明,乌桕根围土壤线虫的丰度在入侵地和原产地种群之间并无显著差异。但是,线虫功能群之间存在一定差异,原产地种群根围土壤线虫中食微生物线虫相对更多,功能群多样性也更丰富。此外,在入侵地种群和原产地种群内部,不同种群的乌桕根围土壤线虫群落存在显著的差异。(4)为了探究乌桕根围土壤线虫群落的空间分布格局,本研究在乌桕原产地(中国)沿纬度梯度(北纬19.44°～33.56°)和海拔梯度(湖北宜昌天柱山,海拔100～1000米)对其根围土壤线虫群落和土壤性质进行野外调查。结果表明,乌桕根围土壤线虫群落的纬度格局主要是二次曲线模型(中纬度地区的线虫丰度最低),而海拔格局则主要是线性模型(高海拔地区线虫丰度最低)。在纬度梯度研究中,土壤性质(土壤总碳、总氮和含水量)和气候因子(年降雨量)均显著影响了土壤线虫群落的变化,而海拔梯度研究中土壤线虫群落的变化与测定的土壤性质均无显著相关。这表明,在不同的梯度研究中,乌桕根围土壤线虫群落与非生物因子的相关性是不同的。以上结果通过比较入侵植物与本地植物、入侵植物入侵地种群与原产地种群的根围土壤线虫群落结构,探究了入侵植物与土壤线虫群落之间的关系,表明入侵植物对土壤线虫群落具有显著的影响,并且这种影响具有一定物种特异性。此外,生物和非生物因子对入侵植物与土壤线虫群落间的关系具有不同的影响,进一步导致了土壤线虫群落空间分布格局的差异。