雪莲(Saussurea involucrata(Kar. et Kir.)Sch.-Bip)是一种生长于高山地区典型的多年生一次结实植物,也是传统的珍稀名贵中药材,属于我国三级保护植物。本论文对其开花生物学、繁育系统、传粉生物学、结实及萌发特性等方面进行了较为全面的研究,深入分析了该种在严酷环境中的生殖适应策略。主要结果如下:1)雪莲花期苞叶内外日平均温度和湿度差分别为0.6℃和12.8%,内侧高于外侧;14: 00 h时苞叶内外温、湿度差异分别达最大值7.2℃和54.2%;头状花序内的所有小花均为管状,小花开放持续时间为4-6d;头状花序的开放时间为20-25 d;单株的花期为45-55 d;整个居群的花期为65-75 d;盛花期可育头状花序的直径为2.0-3.5 cm;10-30个头状花序聚合成伞房状复头状花序,直径为8-10 cm;5月下旬花发育启动至8月下旬果实成熟期间,充足的季节性降水及适宜的温度为该种植物的生长发育创造了十分有利的条件。2)单个头状花序的开放顺序为外围花先开,而后逐渐向中央开放;复头状花序中央的头状花序最先开放,然后依次向周围开放。小花存在明显的花粉次级展现和雌雄蕊异速生长:花冠裂片开裂前,花柱位于花药筒下方;花冠裂片开裂后,花柱迅速伸长,推挤花粉粒于聚药雄蕊之外,花粉粒堆积于花药筒顶端。小花具有雄性先熟与雌雄异位现象,这样的空间配置有利于异花传粉的进行。3)该物种的P/O值为27375.0±5480.1,OCI值为5,是一个自交亲和但需要传粉者完成传粉的兼性异交物种。其同株异花传粉方式不仅与其花序和花的开放方式有关,而且与其生长环境存在着密切的联系。4)小花泌蜜持续时间约3d。泌蜜出现在花冠裂片张开后,中午12: 00时泌蜜量和糖浓度达到最大值。花冠裂片展开和泌蜜时间、泌蜜量和糖浓度均与天气有关。熊蜂(Bombus spp.)、乌拉尔丽蝇(Calliphora uralensis)、箭纹粉蝶(Pontia callidice)、欧珍蛱蝶(Clossiana euphrosane)和荨麻蛱蝶(Aglais urticae)是雪莲主要传粉昆虫,访花者于7: 00左右开始活动,10: 00-19: 00为访花高峰期。访花昆虫的活动与外界温湿度变化存在密切的联系。5)复头状花序内中央花序的小花数平均为62.80±14.50个,结籽数为56.22±11.24个,结籽率为90.22±6.18%;而边缘花序的小花数平均为131.66±23.00个,结籽数为122.58±22.32个,结籽率为93.11±4.44%。中央花序与边缘花序在结籽数、小花数和结籽率上均具有显著差异(F100=352.732,p<0.000;F100=320.675,p<0.000;F100=7.188,p=0.009)。这种位置上的差异性可能与资源在植物体上的配置有关。6)雪莲果实为连萼瘦果,内、外花萼均退化为冠毛结构;外层冠毛短、硬而数量少,呈糙毛状,内层冠毛长、软而数量多,呈羽毛状。瘦果大小长×宽为5.81(±1.24)mm×1.46(±0.62)mm,每果实平均重量为2.35mg。以带冠毛的连萼瘦果为扩散单元,主要借风力进行远距离传播、增加了种子在合适环境条件下萌发及幼苗存活的可能性。因此,连萼瘦果对高山植物在高寒严酷环境中的生存具有重要的生态学意义。7)种子萌发实验结果表明:雪莲种子萌发的最适温度是25℃。全黑暗和变温光照条件下,25℃时,自然贮藏并培养5d后,中央花序和边缘花序种子的萌发率分别为88.3±1.4%和69.8±0.8%;而低温层积后萌发率均达到100%。光暗交替(12h/12h)变温条件下,25℃时,自然贮藏并培养5d后,中央花序和边缘花序种子的萌发率分别为42.5±1.1%和36.3±1.6%;低温层积后萌发率均达到100%。光照对雪莲种子的萌发可能有部分抑制作用,层积后的萌发温度范围变宽(20-30℃),并且萌发率和萌发速率都得到了促进。雪莲种子属于非深度生理休眠,这种萌发机制确保了大部分种子在合适的季节萌发,因而增大了幼苗存活的机会。