稗草（Echinochloa crusgalli L.）和水稻（Oryza sativa L.）是农田生态系统中最主要的两个植物种,彼此生态位重叠,稗草对水稻的攻击与水稻的防御行为贯穿于水稻整个生长发育过程,稗草严重威胁着水稻的产量与品质。本论文通过对湖南地区稗草抗药性进行监测,并从中筛选出遗传背景一致的二氯喹啉酸抗性生物型和敏感生物型稗草,以其作为试验材料与水稻共培养,设置共培养的不同密度（4株水稻与1株稗草伴生、4株水稻与2株稗草伴生）,探究抗性与敏感型稗草对水稻穗分化始期生理特征参数产生的变化;同时,研究水稻与抗二氯喹啉酸稗草1:1共培养情况下,稗草对水稻营养生长阶段以及生殖生长阶段根系内生细菌及真菌的影响。主要结果如下:1.通过抗性监测获得了遗传背景一致的二氯喹啉酸抗性生物型和敏感生物型稗草。对湖南14个市区,92个地区的稻田进行单株稗草种子的采集,对268份单株进行二氯喹啉酸、五氟磺草胺抗性情况的监测。结果表明15.69%种群单抗二氯喹啉酸,26.27%种群单抗五氟磺草胺,13.33%种群对二氯喹啉酸、五氟磺草胺存在多重抗性。并且常德市、娄底市的稻田稗草进化出了高水平的抗性,抗性频率高于70%。2.研究了稗草对水稻穗分化始期生物学特性、全氮及光合作用的影响。水稻-稗草共培养并未影响穗分化始期的水稻株高;而造成了水稻分蘖数的显著降低,抗性稗草处理后水稻分蘖数的降低幅度与敏感稗草处理后的降低幅度差异不显著。当水稻与稗草以4:2密度共培养时,水稻的根长及植株鲜重均显著下降;而此密度下抗性与敏感稗草对水稻根长和植株鲜重的影响无显著差异。稗草与水稻共培养导致了水稻干物质积累量和植株全氮含量的降低,高密度（4:2）的敏感稗草共培养条件下水稻的干物质积累量最低。同一密度下,敏感稗草影响下的水稻植株中的全氮含量略高于抗性稗草。抗性稗草的净光合速率显著高于敏感稗草。抗性稗草以不同密度与水稻的共培养导致了水稻胞间CO2浓度的显著降低,稗草对水稻光合作用的影响主要是通过增强水稻的蒸腾速率、降低其气孔导度来实现的。3.系统分析了共培养环境下稗草和水稻在菌群层面上的互作及潜在影响。稗草与水稻共培养增加了水稻根系内生细菌、内生真菌特有的物种数,影响水稻根系微生物群落丰富度及群落多样性,但对水稻根系内生细菌的覆盖度无影响。营养生长后期根系内生细菌的群落组成基本一致,但是丰度存在差异。而抽穗期水稻根系的内生细菌多样性达到最高。稗草与水稻共培养会增加五类细菌门在水稻根系的富集。在稗草生长的影响下,四类功能相关序列在水稻中的丰度有所增加;四类真菌门相对减少,同时增加了七类真菌门在水稻根系内的平均相对丰度。稗草影响水稻根系微生物菌群变化主要是改变根系微生物群落组成以及相关微生物的相对丰度。