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植物的次生代谢是植物在长期进化过程中与生态环境相互作用的结果，其产物及其化感物质的分泌对于提高植物自身保护和生态竞争、协调与环境关系方面起着重要作用，是植物生态竞争与适应的物质基础。本文采用柱层析、重结晶等分离纯化和谱学鉴定方法，明确了喜马拉雅大戟、红车轴草、珠芽蓼、瑞香狼毒等草地优势植物根系分泌化感物质的化学结构及其化感作用；采用分析化学研究方法，确证了化感物质在土壤环境中的存在及浓度、分泌途径与降解规律；从生理应激、细胞和分子水平阐明了化感物质的活性作用机理，明晰了化感物质的分泌对植物根际土壤微生物群落结构的影响；采用化学合成及结构修饰研究方法，设计合成了化感物质类似物，阐明了化感物质的构效关系；结合分析化学与环境影响因子相关性分析，明确了环境适应性化感物质的关键生源代谢途径；同时，采用转录组分析，揭示了草地优势植物生态适应分子机制；结合活性评价，明确了西部草地优势植物的生态防御性化学物质基础。