减少人类活动干扰,促进植被自然演替是黄土高原生态恢复的主要措施之一。自1999年国家实行退耕还林(草)以来,该区域开展了众多关于植被演替方面的研究,从植物、土壤等方面取得了丰富成果,但对于植被演替中植物之间化感作用的研究相对较少,植物之间的化学生态关系还不清楚。鉴于此,本研究以黄土丘陵区退耕地植被演替中草本阶段的优势种茵陈蒿和铁杆蒿为研究对象,通过种子萌发试验,分析不同演替阶段群落优势种的根系、地上部和根际土水和甲醇浸提液对其伴生种狗尾草、达乌里胡枝子及自身种子萌发和幼苗生长的影响,探讨在植被演替过程中植物种之间的化学生态学关系,揭示化感在植被群落结构形成中的作用,进而为认识植被恢复的内在机理提供依据。取得主要结果如下:1.植被演替中群落优势种浸提液化感作用随演替时间变化不同演替阶段的优势种浸提液对受体植物的化感作用差异显著。演替前期群落优势种茵陈蒿水浸提液对狗尾草的生长具有促进作用,并且随着演替的进行,促进作用逐渐增强,而根际土水浸提液对铁杆蒿的生长具有抑制作用,与演替5a相比,演替10a和15a的浸提液的抑制作用逐渐减弱。茵陈蒿高浓度的根系和地上部水浸提液抑制自身种子萌发,这种抑制作用随着演替时间的增加逐渐增强。演替10a时群落优势种铁杆蒿根际土水浸提液对达乌里胡枝子的生长具有促进作用,0.1-0.002g/m L的化感指数RI分为别0.18、0.12、0.24、0.12,但随着演替的进行,促进作用减弱,逐渐变为抑制作用。此外,相对于演替10a,演替15a、20a和30a的铁杆蒿根系和地上部浸提液对自身生长的抑制作用逐渐减弱。2.浓度、部位及基质浸提液化感作用的差异不同浓度的茵陈蒿和铁杆蒿浸提液对受体植物的化感作用不同,0.1g/m L的水浸提液对受体植物的种子萌发具有较强的抑制作用,尤其是地上部时,茵陈蒿和铁杆蒿化感指数RI=-1.00,0.002g/m L的水浸提液则对有促进作用或较弱的抑制作用,如演替5a、10a和15a茵陈蒿根系浸提液对铁杆蒿的化感指数RI分别为0.15、0.24和0.38。根和芽的生长也具有相似的现象,总体表现为为低促高抑现象。不同部位茵陈蒿和铁杆蒿浸提液的化感作用有所差异,与根际土相比,根系浸提液的抑制作用更强,而地上部最强:各部位水浸提液均促进狗尾草的种子萌发和幼苗生长,但地上部会抑制其他三种受体植物的种子萌发,尤其在浓度为0.1g/m L时,茵陈蒿和铁杆蒿化感指数RI=-1.0,达到完全抑制,种子不能萌发。四种受体植物对不同基质浸提液的敏感程度不尽相同,与水浸提液相比,茵陈蒿甲醇浸提液对狗尾草和铁杆蒿的抑制作用更强,尤其是铁杆蒿,在甲醇浸提液中RI=-1.00,达到完全抑制。铁杆蒿浸提液也有相似的现象,总体而言,甲醇浸提液的抑制作用高于水浸提液。3.群落优势种浸提液对主要伴生种及自身的化感作用演替前期优势种茵陈蒿对达乌里胡枝子、狗尾草和铁杆蒿的化感作用存在显著差异,总体促进了狗尾草的种子萌发,而对达乌里胡枝子和铁杆蒿具有明显的抑制作用,尤其是铁杆蒿,在茵陈蒿甲醇浸提液中种子不能萌发,化感指数RI=-1.00。演替中后期优势种铁杆蒿对达乌里胡枝子、狗尾草和茵陈蒿与茵陈蒿浸提液具有相似的化感作用,总体上促进了狗尾草的生长,而对其他两种受体植物的生长具有抑制作用。茵陈蒿和铁杆蒿对于自身的种子萌发具有一定的自毒作用,尤其是地上部高浓度(0.1g/m L)时,自身种子甚至不能萌发,根和芽的生长均受到抑制。综上,在植物群落演替过程中,群落的优势种的优势不仅表现在数量、生物量、盖度和资源竞争力等方面,而且高浓度的根系和地上部浸提液也会在一定程度上抑制其他植物的生长,因此,在黄土丘陵区草本群落演替中,植物之间存在有化感作用,而且这种化感作用可能是推动该地区植被演替的原因之一。