摘要: 自然界中已经报道的具有闭锁花的植物共有约693种，分布于50科228属，其中77%是同时具有开放花和闭锁花的两型花植物。堇菜属植物是同时具有开放花（CH花）和闭锁花（CL花）的两型花植物，具有特殊的二态混合交配系统，为多年生草本，植物种质资源丰富... 展开 自然界中已经报道的具有闭锁花的植物共有约693种，分布于50科228属，其中77%是同时具有开放花和闭锁花的两型花植物。堇菜属植物是同时具有开放花（CH花）和闭锁花（CL花）的两型花植物，具有特殊的二态混合交配系统，为多年生草本，植物种质资源丰富，广布热带、亚热带及温带，在我国约有101种，南北各省区均有分布，甘肃境内也分布有许多种。本研究以甘肃境内常见的早开堇菜、紫花地丁、维西堇菜、双花堇菜、天山堇菜、紫花堇菜作为实验材料，对堇菜属植物的开花特性、繁育系统、繁殖分配和种子萌发进行比较研究，以期理解具有二态混合交配系统的堇菜属植物的繁殖生态特性及其生态适应意义；并探究不同微生境下同一堇菜属的繁殖生态特性的可塑性，以及同一微生境下亲缘关系相近的堇菜属植物繁殖生态特性的差异，以期更近一步的理解二态混合交配系统的生态适应意义。本文的主要结论如下： (1)6种堇菜属植物的CH花花期在3月～6月之间，花期一般持续25～34d，单花花期为6～9d。堇菜属植物CH花形态特征基本相似，两侧对称、花两性、雌雄异位，具有适应传粉昆虫的花部特征，同时CH花在细微的花部结构存在一定差异。6种堇菜属植物的CL花花期在4～10月之间，长达3～6月，花两性无花瓣。 (2)6种堇菜属植物CH花不存在无融合生殖，可能不存在主动的自交，为兼性异交类型，需要传粉昆虫，且均存在着一定的花粉限制。6种堇菜属植物的CL花在植物花期内花不打开进行严格的自花授粉，不存在花粉限制。堇菜属植物两种花型在时空上分离。 (3)堇菜属植物的繁殖期主要分为4个阶段：开放花花期、开放花果期（转化期）、闭锁花花期、闭锁花果期。堇菜属植物在开放花花期转变到开放花果期时总生物量增大、植株上形成的花果数目和叶数目上升。整个繁殖期6种堇菜属植物产生的CH花和CH果实数目远低于CL花和CL果实数目。早开堇菜、维西堇菜的繁殖生物量在闭锁花果期显著大于其他三个阶段，说明本研究中早开堇菜和维西堇菜主要依靠CL种子实现繁殖。紫花地丁、紫花堇菜的繁殖生物量在开放花果期显著大于其他三个阶段，说明本研究中紫花地丁、紫花堇菜主要依靠CH种子实现繁殖。 (4)堇菜属植物CH种子比CL种子更大，质量更高，CL果实的产生不需要花器官消耗能量产生传粉报酬吸引传粉者协助授粉，说明CL种子的产生比CH种子更加经济。堇菜属植物产生的CH花的数目均少于CL花数目，且CL花不受花粉限制影响，因此堇菜属植物的CL的种子要比CH种子更加可靠。 (5)光照对早开堇菜的开花物候、花部特征、花蜜量、自然状态下的CH花结实率、资源分配、种子大小、种子形态、萌发特性具有可塑性。如阳生环境下传粉昆虫更多，植株通过增加花寿命，提高异交授粉的可能性。阴生环境下传粉昆虫较少，植株通过提供更多的传粉报酬吸引传粉昆虫，提高异交授粉的可能性。堇菜属植物独特的二态混合交配系统使其更好的适应不同环境。同一微生境的近缘种早开堇菜和紫花地丁种群花期常有重叠，在种群水平上对昆虫的吸引具有不同的优势，早开堇菜比紫花地丁花粉限制水平高，同化资源能力强。 收起