化感作用是影响植物种间关系的重要机制之一，化感物质分离鉴定及其活性研究是化感作用研究的核心问题。本研究以马唐和野燕麦与小麦等构成的杂草-作物系统为对象，采用气质联用和核磁共振等技术研究杂草挥发性和非挥发性化合物对小麦幼苗生长以及化感物质的影响，并比较非挥发性化合物的生物活性与土壤微生物群落结构及其与作物幼苗生长的相关关系。　　 结果显示:　　 (1)马唐和野燕麦精油分别含有52种和28种化合物，其中马唐精油中发现含有激发植物化学防御的信号分子茉莉酸甲酯，两种杂草精油可通过空气、滤纸和土壤载体抑制小麦幼苗生长，降低小麦地上生物量分配，还能诱导小麦化感物质DIMBOA的合成;　　 (2)马唐和野燕麦非挥发性化学组分均能抑制小麦的种子萌发和幼苗生长，改变小麦根组织形态结构，引起小麦DIMBOA含量变化;按生测导向法，首次从马唐非挥发性组分鉴定出5种活性物质:藜芦酸(veratric acid)、麦芽酚(maltol)、黑麦草内酯((-)-loliolide)、水杨酸(salicyclic acid)和棕榈酸(palmitic acid);　　 (3)在根际有效浓度下，三种化合物藜芦酸、麦芽酚和黑麦草内酯能抑制小麦的萌发和生长，并诱导小麦化感物质DIMBOA的合成。特别是，三种化合物联合作用对抑制小麦的生长及DIMBOA的诱导有协同作用;同时，三种化合物还能影响土壤微生物量碳并改变土壤微生物群落结构。　　 以上结果显示杂草马唐和野燕麦与小麦之间存在复杂的化学互作关系，杂草与作物间存在化学通讯。一方面，马唐和野燕麦通过分泌多种化学物质抑制小麦生长而获得竞争优势。另一方面，小麦也能识别杂草释放的信息物质来调控化感物质的合成与释放，对伴生杂草竞争进行响应。本研究为阐明麦田杂草化感作用机理提供了新的证据，也为阐明作物与杂草间的化学通讯提供了方法学借鉴。