刺苍耳(Xanthium spinosum)为菊科苍耳属一年生草本,原产地为南美洲,目前在欧洲中部和南部以及西北太平洋地区,属世界性杂草。我国于1932年在河南郸城发现其野生归化种,随后在安徽、北京、辽宁、内蒙古和宁夏等地相继被发现,现已被确定为我国重要的外来有害入侵植物,2006年首次在新疆新源县内被发现并向周边县区快速扩散。由于刺苍耳能很好地在温带地区的适宜环境中生存,现已蔓延至南北疆的绿洲平原、荒漠和草原生态系统。由于刺苍耳植株高大,最大株的直径和株高可分别达2.5 m和1.5 m,团块状分布,不易人工铲除,加之果实具刺,极易通过动物、风、人类活动等途径大面积、远距离传播。项目组的野外调查及相关研究结果表明,刺苍耳在伊犁河谷已经形态恶性入侵的态势,若不被重视,该入侵物种暴发成灾的风险将会很大,从而给新疆脆弱的生态系统和农牧业生产带来不可估量的影响和损失。作为一种恶性入侵杂草,人们对其的了解还欠缺很多有关该物种的生物学、生态学等方面的基础知识,尤其缺乏其繁殖的生物生态学特征研究。因此,本研究采用大样本随机取样方法,研究了恶性入侵植物刺苍耳种群构件的生物量结构及其生殖分配格局。结果表明,在籽实成熟期,株高28.81±16.05cm,根长14.42±6.11cm,果实198.94±445.46个,叶生物量4.25±10.23g,果实生殖分配49.67±15.02%,刺苍耳各构件数量性状以及构件的生物量分配的表形可塑性差异较大,其中生殖构件数量性状和生物量性状均处于较高水平,其中茎杆生物量最高达到278.37%,叶生物量分配最低为29.58%。结果表明,即使在同一生境条件下,刺苍耳种群生殖株各数量性状也均匀较高的表型可塑性,且构件生物量的表型可塑性极高。同时,各构件生物量分配的表形可塑性差异较大,地下部构件-根的表型可塑性较高,而地上部构件生物量分配的表型可塑性较低。刺苍耳果实生殖构件的数量和生物量均随总生物量、各构件生物量、株高和根长的增加而呈直线函数方式增加,且相关性均达到显著水平(P<0.01)。生殖分配与各构件生物量以及根长成显著的直线函数负相关关系,与总生物量和株高没有相关性。研究结果将有利于揭示刺苍耳恶性入侵的生物生态学机制,并为本地区恶性入侵植物的管控提供理论支持。