少花蒺藜草(Cenchrus spinifex)为入侵我国北方农牧区的一种恶性杂草,在磷元素受限的贫瘠沙质土壤中能够快速生长和种群扩张,在极短的时间内形成单一优势群落。从土壤解磷微生物及植物磷酸酶的角度,解析入侵植物少花蒺藜草在磷胁迫条件下,对磷元素高效利用的正反馈生态学响应机制,对于揭示少花蒺藜草入侵机理及制定科学有效的防控措施有理论指导意义。本研究以科尔沁沙质草地大面积发生的少花蒺藜草及其伴生植物冰草(Agropyron cristatum)、狗尾草(Setaira viridis)为研究对象进行室内培养与水培试验,利用传统功能微生物筛选培养法、16S rRNA基因高通量测序技术及rep-PCR基因指纹图谱技术,分析不同处理根际土壤中解磷细菌群落结构特征,利用试剂盒提取并通过分光光度计比色法,研究了植物叶片、根系以及分泌的磷酸酶活性,结果如下:1、根际土壤可培养解磷细菌试验表明,少花蒺藜草入侵显著增加了其根际土壤中可培养解磷菌的数量,其中,有机磷细菌数增加了87.0%,无机磷细菌数增加了89.8%,总量高于伴生植物冰草、狗尾草及其裸土空白对照,差异显著(p<0.05);少花蒺藜草根际土壤的解磷菌群落丰富度和多样性显著高于裸土空白对照土壤(p<0.05),但显著低于伴生植物冰草和狗尾草的根际土解磷菌群落丰富度和多样性(p<0.05);少花蒺藜草根际土壤的解磷菌均匀度指数显著高于冰草、狗尾草和空白对照(p<0.05);4种土壤中没有共同的可培养解磷优势群落,鉴定结果表明,少花蒺藜草根际土壤样本中鉴定出的无机磷细菌隶属于金黄杆菌属(Chryseobacterium)。2、根际土壤高通量分析结果表明,根际土壤解磷菌OTU分类学及Alpha多样性分析显示,少花蒺藜草OTU总数高于裸土及伴生植物冰草、狗尾草OUT数;少花蒺藜草根际解磷菌Shannon指数、Chao1指数高于冰草、狗尾草及空白对照;PCA与UPGMA聚类结果表明,少花蒺藜草根际土壤与狗尾草根际土壤解磷菌群落组成具有高度相似性。LEfSe分析发现,在少花蒺藜草根际土壤中显著富集且有显著性差异的5个解磷菌类群,分别隶属于α-变形菌纲、海洋链霉菌、链霉菌目、链霉菌科、链霉菌属,其中,α-变形菌和链霉菌在少花蒺藜草入侵过程中可能起重要的作用,环境因子关联分析结果显示放线菌与少花蒺藜草根际土速效磷含量具有显著相关性。3、植物组织及根系分泌酸性磷酸酶活性测试表明,少花蒺藜草与伴生植物冰草狗尾草相比,植株组织内的磷元素含量没有明显差异;正常培养(无胁迫)下,少花蒺藜草根系的酸性磷酸酶活性低于狗尾草和冰草,但在缺磷胁迫处理后,其根系分泌的酸性磷酸酶含量快速升高,释放量显著高于伴生植物冰草和狗尾草,揭示了少花蒺藜草以适应贫瘠生境,在养分胁迫条件下提升竞争能力的正反馈调节机制。