繁殖是影响植物种群形成、延续及进化的根本问题,是生物群落和生态系统演化发展的基础。蒙古莸为我国北方干旱、半干旱地区尤其是典型草原地区的优势植物资源,研究蒙古莸的繁育特性及空间分布格局对我国干旱及半干旱地区生态脆弱带合理开发利用该生态树种有极为重要意义。蒙古莸通常为蓝紫色花朵,但今年来我们在兰州北山发现了浅粉色花朵的蒙古莸,其种群数量较少。本文选择兰州北山分布的蓝紫花和浅粉花2种花色蒙古莸为研究对象,通过对花部特征、传粉昆虫、挥发性物质成分、结实情况及种子萌发和空间分布格局的研究分析,试图了解蒙古莸的繁殖特性及其空间分布情况,并探究浅粉花蒙古莸种群数量较少的原因,为干旱、半干旱及荒漠地区植物资源利用、生物多样性保护和生态建设提供依据。主要结果如下:1.兰州北山地区分布的蓝紫花和浅粉花2种花色蒙古莸花期为7-10月,并且开花进程、开花顺序一致。其中,蓝紫花蒙古莸种群花期为79d、单花花期为4.1d左右,浅粉花蒙古莸种群花期为73d、单花花期为4.45d左右且始花时间较晚;蒙古莸相对较为集中的开花模式,有利于其花朵对传粉昆虫的吸引。2种花色蒙古莸繁育系统都属于兼性异交类型,浅粉花蒙古莸花朵较小,颜色没有蓝紫花蒙古莸花朵鲜艳;但浅粉花蒙古莸在相同开花时间柱头高度较高更易触碰到传粉昆虫,花蜜量较多,为访花昆虫提供更多的访花酬物。尽管如此,由于该地区昆虫数量较少,蒙古莸以蜜蜂科的中华蜜蜂为主要传粉昆虫,蓝紫花蒙古莸传粉昆虫访花频率仍然较高,2种花色蒙古莸传粉昆虫访花频率存在显著差异(P<0.05)。2.蓝紫花蒙古莸鲜花主要挥发性物质成分为β-蒎烯、3-蒈烯和(1R)-6,6-二甲基-二环[3.1.1]庚烷-2-酮和γ-松油烯;叶片主要挥发性物质成分为γ-松油烯、反-2-辛烯、1,2-乙基-辛烯、α-金合欢烯、邻-异丙基甲苯、二十二碳六烯酸和3-乙基-5-甲基-s-三唑[4,3-a]吡啶。浅粉花蒙古莸鲜花主要挥发性物质成分为2-氨基-2-羰基乙酸-N-[3,4-二甲苯基]-乙酯、2-丙烯酸,3-(4-甲氧基苯基)-2-乙基己基酯、邻-异丙基甲苯、D-柠檬烯和(1R)-2,6,6-三甲基二环[3.1.1]-2-庚烯;叶片主要挥发性物质成分为反-2-辛烯、2-甲基环己酯、甲氧基乙酸-十三烷基酯、肉豆蔻酸异丙酯、十四烷、邻-异丙基甲苯和2-(三甲基)-巯基乙酸。本研究发现蓝紫花蒙古莸鲜花和叶片挥发性物质成分均以萜烯类化合物为主要化合物,浅粉花蒙古莸鲜花和叶片挥发性物质成分均以酯类化合物为主要化合物,蓝紫花蒙古莸挥发性物质成分与其他莸属植物的挥发性成分更为相似。2种花色蒙古莸挥发性物质成分存在明显差异,这种差异很可能是影响2种花色蒙古莸传粉昆虫访花频率存在差异的因素之一。3.蒙古莸2016年的结实率在44-45%左右,2107年的结实率在54-67%左右,并且同一年的结实率蓝紫花蒙古莸高于浅粉花蒙古莸10%左右,存在显著差异(P<0.05)。2016-2017年2种花色蒙古莸结实格局均为中部>顶部>基部。与浅粉花蒙古莸比较,蓝紫花蒙古莸种子较大也较重,其萌发率和萌发势更高,蓝紫花蒙古莸种子质量更好。两种结实率的差异很可能与访问浅粉花蒙古莸传粉昆虫较少、使得浅粉花蒙古莸花朵柱头授粉情况较差有关;结实率和萌发率低于蓝紫花蒙古莸可能是导致浅粉花蒙古莸数量较少的原因之一。4.2种花色蒙古莸在样地内种群空间分布格局以聚集分布为主,蓝紫花蒙古莸与浅粉花蒙古莸随着空间尺度的增大由不相关关系逐渐变为正相关关系。聚集分布的空间分布格局有利于蒙古莸种群与该地区其他植物种群对自然资源进行竞争,更容易使得其花朵受到传粉昆虫的关注,提高其传粉效率,有利于蒙古莸种群获得更多自然资源,从而适应兰州北山地区干旱、昆虫数量少等恶劣的自然环境,提高其繁殖成功的概率。综上,兰州北山蒙古莸通过较为集中的开花模式、鲜艳的花朵颜色、种子萌发速度较快以及聚集分布的空间分布格局等方面适应了该地区较恶劣的自然环境,保障了蒙古莸的繁殖成功。尽管浅粉花蒙古莸在一定程度上通过增加花展示和花蜜量来扩大对传粉者的吸引,但相比蓝紫花蒙古莸其昆虫访花频率和结实率均较低,可能是影响其种群数量较少的原因之一。