意大利苍耳(Xanthium italicum Moretti)、苍耳(Xanthium sibiricum Patr.ex Widd)均属菊科(Compositae)苍耳属(Xanthium L)一年生草本植物。意大利苍耳于1991在我国首次被发现,此后意大利苍耳迅速在我国蔓延开来,成功入侵我国各地生态环境,对当地生态多样性以及农作物产量造成重大影响,意大利苍耳于1997年被列为我国入境检疫类有害生物。此后,国内外众多研究学者对意大利苍耳展开研究,但研究大多集中在意大利苍耳的生物学特征及适生区的分布和预测上,而聚焦于意大利苍耳的繁殖生态学特性方面却几乎没有研究动态和任何报道。有大量研究表示,植物的繁殖生态学特性对植物的生长繁殖和扩散具有重要意义。所以本文对意大利苍耳的繁殖生态学特性进行了探究,并与其同属非入侵植物进行比较,便于找出其成功入侵及扩散的繁殖生态学依据。本实验研究结果如下:1、通过对意大利苍耳和苍耳的开花物候研究发现,意大利苍耳各水平上的花期均长于苍耳。意大利苍耳种群花期,雄雌花花期持续时间分别为50天、27天、18天;而苍耳种群花期,花序水平上的雌雄花花期持续时间为45天、17天、15天。意大利苍耳和苍耳雄花的开花振幅曲线均为双峰型,而雌花开花振幅曲线均为单峰型;两条曲线均表现为意大利苍耳略高于苍耳,表明在同一时期下意大利苍耳的开花幅度大于苍耳,因此可以有效的提高繁殖成功的机率;意大利苍耳和苍耳的开花同步性指数均较高,但意大利苍耳雌雄花的开花同步性指数均高于苍耳,两者开花模式均为“集中开花模式”,但意大利苍耳开花的趋势更为集中,会显著的提高在同时期下的受粉成功机率。2、通过对意大利苍耳和苍耳花粉进行扫描电镜观察发现:意大利苍耳和苍耳花粉均为典型的菊科三沟型花粉,花粉形态为扁圆形,花粉外壁长有刺状雕纹;但意大利苍耳花粉体积大于苍耳,且花粉表面所具有的棘突状雕纹也明显较为粗糙,使得意大利苍耳的花粉相较于苍耳而言,更容易被柱头黏附;通过传粉媒介的观察发现,在整个花期持续过程中,苍耳植株上并无昆虫进行访花,而意大利苍耳植株上有胡蜂科黄蜂属的昆虫进行访花,有访花昆虫的存在能更大机率的提升受粉成功的机率。意大利苍耳和苍耳风媒传粉距离曲线均为单峰型,但两者花粉散布距离高峰不同,且意大利苍耳不同距离散布花粉数量均高于苍耳。3、从意大利苍耳和苍耳繁殖特性上来看,意大利苍耳和苍耳所表现出的全天花粉活力均为单峰型曲线,两者均在14:00达到花粉活力最大值,但就花粉活力上升趋势而言,意大利苍耳花粉活力的上升趋势大于苍耳。可见,在同一时间内,意大利苍耳的花粉活力更强,更容易成功的传播花粉。在18:00之前苍耳属两种植物均表现出了较高活性,但意大利苍耳的花粉活力始终略高于苍耳。在20:00时,花粉活力显著下降,此时意大利苍耳的花粉活力为1.33%,苍耳此时的花粉活力为1.08%。实验发现,意大利苍耳及苍耳柱头可受性长达7天左右,且柱头可受性达到最强的时间是柱头伸出总苞的第3-4天;在柱头伸出总苞的第六天时,苍耳的柱头几乎全部丧失活性,而意大利苍耳种群中依旧有小部分柱头还存在较弱的可受性。且同时在柱头可受性最强时,意大利苍耳伸出总苞的柱头远长于苍耳,此时,意大利苍耳柱头能接受花粉的柱头面积远大于苍耳,意大利苍耳柱头可接受花粉的柱头表面积为157mm~2,而苍耳只有110mm~2,表示意大利苍耳在该时间下,受粉成功的机率被显著提升。实验中对意大利苍耳和苍耳单株雌雄花序数量以及平均单株花粉数目进行了统计,实验统计结果显示,意大利苍耳平均单株雌雄花序数目和花粉数量均显著高于苍耳;因此,可以推测在整个植物花期持续过程中,意大利苍耳的繁殖成功机率一直高于苍耳。根据实验测算意大利苍耳和苍耳的花粉胚珠比,以及套袋实验结果显示,两种苍耳属植物的繁育系统类型均为自交、异交兼具的混合型交配系统。综上,意大利苍耳在整个种群的繁殖过程中,相较于苍耳具有多方面且明显的优势。无论从花期持续时长、花粉活力的值的变化趋势、柱头可受期维持时长和可受面积、雌雄花序数量以及花粉数量,均表现出强于苍耳的优势,很大程度的提高了意大利苍耳繁殖成功的机率,为意大利苍耳的成功繁殖和大面积扩散提供了基础保障。