本研究以入侵植物意大利苍耳(Xanthium italicum)为试验材料,采用PEG-6000模拟干旱法研究意大利苍耳种子对干旱胁迫(5%、10%、15%、20%、25%)的萌发特性、幼苗生长以及生理响应;采用盆栽控水法,设置四个水分梯度,分别为正常供水(田间持水量的85%-80%)、轻度干旱(70%-65%)、中度干旱(50%-55%)、重度干旱(40%-35%),对其不同生长时期的生理生化指标、光合生理指标、叶绿素荧光指标以及生长指标进行测定,研究意大利苍耳对干旱的形态及生理响应,旨为入侵植物入侵机理的研究提供科学依据。研究的主要结果如下:1.意大利苍耳种子萌发对PEG胁迫响应与胁迫程度有关。随PEG胁迫浓度增加,意大利苍耳种子萌发和幼苗生长受到显著抑制,其中下胚轴对PEG胁迫的反应最敏感;复萌试验表明意大利苍耳种子对PEG胁迫具有较强的抵抗性。在意大利苍耳幼苗受到PEG胁迫时,子叶、下胚轴和初生根均会启动渗透调节物质来维持膜系统的渗透压,但启动的抗氧化酶活性不相同,这也导致了其受伤害程度的不同。2.意大利苍耳对干旱胁迫的生理响应与干旱胁迫程度及干旱胁迫持续时间有关。不同生长时期,随干旱胁迫加重,意大利苍耳膜系统受到伤害程度不同,其中营养期中度干旱MDA含量显著高于CK,而重度干旱MDA含量则相对降低,意大利苍耳主要是通过积累大量可溶性蛋白和游离脯氨酸来调节细胞渗透压,抵御干旱;但启动的抗氧化酶活性机制各不同。随生长期的延长,不同干旱胁迫下,膜系统受伤害程度不同,繁殖期最为严重。意大利苍耳主要通过维持较高的游离脯氨酸含量和POD活性来维持膜系统渗透压平衡和分解有毒物质,抵御伤害,且随干旱胁迫加重,抵抗性越强。3.不同生长时期,意大利苍耳对干旱胁迫光合响应不同。营养期,各个处理下叶绿素含量、光合指标、Fo、Fm、Fv/Fm、Fv以及Fv/Fo均无明显变化,中度和重度处理下Yiled、ETR和qP显著高于CK,说明营养期干旱胁迫下意大利苍耳叶绿体结构未受到破坏,且电子传递增强,能够保持一定的光合能力;繁殖期,随干旱胁迫加重,意大利苍耳Chla含量、Chlb含量、Chl(a+b)含量、Pn、WUE和Ls均呈逐渐上升趋势,重度干旱下Chla含量、Chlb含量、Pn、WUE和Ls均显著高于CK,Chla/Chlb和荧光指标无明显变化,说明繁殖期干旱胁迫下意大利苍耳叶绿素结构未受到破坏,并且其含量升高,导致光合能力也逐渐增强,表明意大利苍耳对干旱胁迫具有一定的抵抗能力。随生长期的延长,各个干旱下意大利苍耳叶绿素含量、Fo、Fm和Fv无明显变化,重度处理下Pn显著高于营养期,Yiled、ETR和qN显著降低,表明重度干旱下意大利苍耳具有一定自我保护能力,能够维持较高的光合能力,来抵抗干旱胁迫。4.意大利苍耳在繁殖期对干旱胁迫在营养构件水平上具有一定的形态可塑性和生物量分配策略。随干旱胁迫加重,意大利苍耳茎、叶和根构件数量特征均显著下降。但其各自的生物量分配、比叶面积以及根冠比无明显变化,且重度处理下意大利苍耳未出现任何死亡和叶子变黄等现象,说明在干旱胁迫下意大利苍耳能够正常进行生长发育,具有一定的抵御干旱的能力。综上所述,意大利苍耳种子萌发对PEG胁迫较为敏感,幼苗生长受到一定的限制,但意大利苍耳植株在生长过程中,主要通过启动渗透调节物质和抗氧化酶活性以及增强光合能力,来抵抗干旱胁迫对其造成的影响,在干旱地区也能很好的适应生长和扩散。