新疆针禾属（Stipagrostis Nees）植物种群动态机制研究

以新疆分布的两种针禾属多年生典型沙漠植物为对象，通过对针禾属植物局域种群幼苗补充更新模式及机制、针禾属植物局域种群内的植丛发育机理、种群的种子雨、种子库和芽库和不同尺度上针禾属植物种群动态的特征及相互作用等内容的研究，了解针禾属植物局域种群发育的基本过程，即幼苗补充更新与植丛发育的客观情形，并分析影响其过程的各种生态因素，形成对针禾种群动态局域过程一般规律的综合认识；探讨局域过程与区域种群动态的关联关系，分析区域种群结构（包括年龄结构、遗传结构等）和种群遗传分化的基本特征，进而阐明以区域种群分布格局及成因为关键问题的针禾植物种群区域动态机理。为内陆干旱荒漠地区草本植物种群动态研究补充基础资料，形成与丰富区域特殊植物种群生态规律的理论认识,并对区域植被保育实践具有参考价值，提供有益的理论支撑。

项目研究围绕计划任务进行，重点开展了以下4方面的研究：.（1）完成了针禾局植物种群种子雨规律的调查和分析研究；结合其植丛克隆生长发育特性研究，对其芽库的植丛分株功能进行了分析。系统进行了羽毛针禾植丛形成方式的野外调查，进行了形态学分析，结合前期所完成的针禾属植物种群植丛扩张方式的分子分析进行克隆生长发育规律研究：运用SSR标记技术完成了羽毛针禾、大颖针禾的植丛分析。.（2）完成了准噶尔盆地羽毛针禾（Stipagrostis pennata）种群幼苗更新补充格局及动态的调查与分析研究，总结了针禾种群更新发育的一般规律。.（3）对前期开展的羽毛针禾、大颖针禾种群遗传结构、遗传多样性和基因流特征、交配系统特征的分子标记实验研究结果进行了成果总结与分析。应用叶绿体DNA标记技术等，开展了准噶尔盆地羽毛针禾种群系统发育规律的研究。.（4）在前期研究基础上，完成了羽毛针禾、大颖针禾 (S. grandiglumis )的生殖生物学研究成果的总结与分析-----大、小孢子囊和雌雄配子体发育的形态研究。.样关重要研究结果与成果总结如下：.（1）通过对羽毛针禾局域种群中植物株丛发育特性的观测与分析，阐明其“密集性”克隆生长构型对沙漠超干旱生境的适应，发现其对富集营养资源及“哺育”幼苗的生态作用显著；通过对植物株丛的分子标记分析，发现针禾属植物种群株丛是由种子繁殖和克隆扩张共同作用形成的，且以种子繁殖为主。.（2）通过对羽毛针禾种群种子雨、种子库、幼苗出苗格局的定位跟踪观测与比较分析，发现其种子库、出苗格局相似，最高的土壤种子和出苗密度一般在沙垄的上部和羽毛针禾株丛基部处，显示其对母体植物株丛依赖性大，最高密度均出现在株丛近周，说明母株丛对幼苗建成和种群更新具有重要作用; 沙埋深度1~10cm之间的土层，有较大的出苗量。.（3）应用细胞核和叶绿体DNA的分子标记技术揭示针禾属植物种群遗传多样性及羽毛针禾种群地理系统发育规律，SSR标记发现大颖针禾地理距离和遗传距离之间无相关性，以遗传距离0.14 为标准, 大颖针禾种群可划分为4 个类群；羽毛针禾种群有较为丰富的遗传变异，地理距离与遗传分化正相关。.圆满完成了计划任务，共发表研究论文10篇，其中EI收录1篇，核心期刊论文6篇,全国性学术会议论文1篇。完成硕士论文4篇（其中有1人将于2014年5月答辩）。