加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)是我国危害严重的外来入侵性杂草。种子具备数量多、结实率高、环境适应能力强以及长距离风传扩散等特性,这些是种群迅速扩张的主要原因。为明确加拿大一枝黄花种群的入侵能力与扩散机制,本研究测定了植物营养生长性状与繁殖特性对种子量的影响以及种子对环境的适应性,探索了影响种子非随机脱落的因素,并分析了种子自身性状对沉降速度的影响。结果表明,根茎苗的株高、株径、叶片数量与叶片长度均显著高于实生苗,且均随月份的变化而显著改变(P<0.01);根茎苗的结实量为(33282.95±8499.47)粒,相比较于实生苗,显著增加了119.30%(P<0.01);实生苗与根茎苗在适宜生长环境下的发芽率没有显著性差异(P>0.05),且种子萌发数量均达到60%以上;不同的p H值、土壤含水量、盐浓度和除草剂能够显著影响种子的发芽率(P<0.01),其中在p H值为8、土壤含水量为40%以及0~0.02 mol/L的低盐浓度下加拿大一枝黄花的发芽率最大。不同种类的除草剂均能显著降低种子的发芽率,且抑制效果为二甲四氯>草甘膦异丙胺盐>使它隆,这表明在种子萌发时通过采用除草剂能显著降低加拿大一枝黄花的入侵能力。加拿大一枝黄花为头状花序,单株植物的头状花序平均数量为3199.50±459.64,花序的中央管状花数量为3.57±0.86,边缘舌状花数量为9.30±2.14;种群花期一般为10~11月,其中单个花序的平均花期为(10.90±2.93)d,管状花的平均花粉活力为(93.56±8.99)%,花粉活力不随开花时间的增加而降低;杂交指数为4,属于异交,需要传粉者,而花粉胚珠比的值为952.38±361.62,表明其为兼性异交植物;套袋试验表明加拿大一枝黄花需要异花授粉,蜜蜂(Apis mellifora)是主要的传粉昆虫。加拿大一枝黄花的种子脱落受湍流、风速和湿度等因素的共同影响。水平气流下种子的脱落阈值为5.1 m/s,并随着风速提高,种子的脱落率增加。相比与水平气流,模拟垂直气流下种子的脱落阈值显著偏小。相对于层流状态,湍流的存在显著提高种子的脱落率,平均增幅超过300%;但单纯提高湍流强度对种子脱落率的影响不显著。增加湿度则显著降低种子的脱落率。种子形态学特征对比表明,脱落种子的冠毛数量和冠毛夹角显著高于未脱落种子。种子的发芽率、冠毛数量、冠毛长度、冠毛夹角、瘦果长度、瘦果直径、种子单粒重以及沉降速度均随着花序开放阶段的变化而显著改变(P<0.01);处于开放晚期的植株存在大量未发育的干瘪种子,其发芽率为(2.02±2.73)%,仅为开放早期与开放盛期的7.97%和3.52%。种子饱满程度也显著影响了种子的自身性状,开放晚期植株的种子冠毛长度、种子冠毛夹角、冠毛数量、瘦果长度、瘦果直径均要显著小于开放早期与开放盛期;开放晚期的种子单粒重高于开放早期,但仍然比开放盛期少15.38%。研究表明,种子沉降速度与种子单粒重与瘦果直径呈极显著的正相关,与冠毛长度与冠毛夹角呈极显著的负相关,而与瘦果长度与冠毛数量没有显著性关系。开放晚期植株种子沉降速度最大,为(0.26±0.08)m/s,相比较与开放早期与开放盛期分别显著增加了25.60%和3.59%。湿度增加能显著增加种子的沉降速度(P<0.01),其中干燥种子的沉降速度仅为湿润种子的20.96%,因此降水可以有效地降低种子扩散的距离。本研究依托加拿大一枝黄花种子的相关研究,明晰了加拿大一枝黄花生长发育周期及其潜在的入侵和扩散能力,并明确了种群迅速扩散蔓延的理论机制与入侵途径,为早期预警和防控措施的制定提供科学依据,也为其他入侵性杂草种子的扩散机制及入侵过程提供了借鉴。