生物入侵因会对原生环境的群落生态系统产生严重的破坏,现在已成为世界首要关注的热门环境问题之一。土壤种子库因为可以为地上群落提供恢复的能力,所以土壤种子库可作为植物群落的自然恢复的潜在力量。外来种入侵如何影响地上群落已有诸多研究成果,但是外来种入侵对土壤种子库的影响与地上群落的表现并不一致,在不同的外来入侵物种或者对应不同的群落类型之间往往存在着巨大的差异。为了更好地了解生物入侵如何影响当地植被的自然恢复潜力,本研究以短期内(不足3年)受到空心莲子草(Alternanthera Philoxeroides)入侵程度不同的芦苇(Phragmites australis)群落为研究对象,在三种光照条件(遮光、自然光、加光)和三种水位条件(浸渍、水淹3 cm、水淹30 cm)下进行土壤种子库萌发,比较分析了空心莲子草入侵程度(空心莲子草盖度20%、空心莲子草盖度50%、空心莲子草盖度80%)、光照、水位及其两两之间的相互作用对芦苇群落土壤种子库萌发特征(土壤种子密度、地上物种丰富度以及群落生物多样性)的影响;调查被不同程度空心莲子草入侵的芦苇群落的地上群落特征,并以此分析了空心莲子草入侵对芦苇群落地上物种组成、不同生物多样性指数的影响;最后测定不同空心莲子草入侵程度的芦苇群落土壤特征(包括土壤容重、土壤含水率、土壤酸碱度、土壤阳离子交换量、土壤有机质、土壤有效磷、土壤有效氮),分析了空心莲子草入侵对芦苇群落土壤环境的影响;结合三部分研究结果探讨了空心莲子草入侵对芦苇群落的影响机制,得出的主要结论如下:1.南四湖芦苇湿地土壤种子库因为空心莲子草的入侵,使土壤种子库的萌发幼苗数显著降低和使物种多样性显著降低;光照和水位与空心莲子草入侵具有交互作用,浸渍环境下入侵显著降低了芦苇群落土壤种子库的自然恢复潜力,加光处理下入侵的负面影响更显著,这可能是因为空心莲子草入侵过程减少了芦苇群落土壤种子库中陆生物种和需光性物种的种子数量。2.南四湖芦苇湿地地上群落特征因为空心莲子草的入侵,使被入侵的芦苇群落的多样性指数降低和芦苇群落的均匀度指数降低,并且随着空心莲子草入侵程度的进一步增大,其重要值指数相应的增长,使被入侵的芦苇湿地群落物种多样性指数降低、群落均匀度指数显著降低(P≤0.05),这充分得说明了空心莲子草的入侵,确实会使被入侵的南四湖芦苇群落的物种多样性降低。3.随着空心莲子草入侵程度增加,芦苇群落土壤的有效磷含量和土壤有效氮含量显著升高;土壤有效磷、土壤有效氮和土壤有机质两两之间存在极显著正相关关系。4.综合分析以上三个方面的结果发现,空心莲子草可能通过提高土壤中有效氮和有效磷的浓度促进自身生长从而入侵芦苇群落。空心莲子草的严重入侵会使芦苇群落的生物多样性降低,使芦苇群落的自然恢复潜力下降,特别是群落中陆生性物种和需光性物种的自然恢复潜力受损明显。空心莲子草对光照的掠夺和对土壤环境的改造可能是其入侵的机制之一。根据以上研究结果,本研究对南四湖湿地芦苇群落的保护、恢复与空心莲子草入侵的防治措施提出了针对性建议。