异翅独尾草(Eremurus anisopterus (Kar. et Kir) Regel.)是刺叶树科(广义百合科)独尾草属的多年生早春短命植物,在我国仅分布在准噶尔盆地古尔班通古特沙漠中的固定和/或半固定沙丘及沙地上。该物种进入生殖生长的植株大小不一,并可分为两性花和雌全同株两种类型,其中,雌全同株植株总状花序基部的花雄性不育,但雌蕊发育正常,为雌花,而花序中、上部的花均为两性花。因此,该物种具有两性花和雌全同株两种性系统。本文采用野外观测及田间与室内控制实验相结合的方法,对异翅独尾草两种性系统与植株大小的关系、雌花和两性花的花部特征以及二者在资源配置及对传粉者的吸引能力、种子休眠与萌发特性等方面进行了深入研究,探讨了该物种两性花—雌全同株性系统和种子休眠的适应意义。主要研究结果如下：(1)在不同居群中,异翅独尾草总状花序中雌花出现与否及雌花数量均与植株大小呈正相关关系。随着植株增大,其总状花序中的花由全为两性花向基部为雌花、中上部为两性花的式样转变,但两性花植株的数量明显多于雌全同株植株的、雌全同株植株中两性花的数量明显多于雌花的,说明异翅独尾草雌花的出现存在植株大小依赖性,该物种存在大小依赖的两性花-雌全同株性系统。雌全同株植株花序中的雌花为雄性不育的功能性雌花,而两性花植株无雌花。两性花植株上的两性花与雌全同株植株上雌花和两性花三者间的花瓣生物量均无差异；两性花植株上两性花的雄蕊生物量明显大于雌全同株植株的两性花和雌花的,而前者的雌蕊生物量明显小于后者的；雌全同株植株内雌花和两性花的雌蕊生物量无差异,但两性花产生较小但数量较多的胚珠和种子,而雌花则产生较大但数量较少的胚珠和种子,说明雌花通过减少胚珠数、提高胚珠和种子质量来补偿失去的雄性功能,该物种的雌全同株性系统能“提高雌雄功能间资源配置的灵活性”。(2)异翅独尾草总状花序内的花自下而上开放。蜂类是主要传粉者,其在总状花序内的访花顺序与开花顺序一致。在异翅独尾草的雌全同株植株中,两性花对蜂类的吸引能力比雌花的强,蜂类偏好访问两性花,从而导致两性花接受较多的同株异花花粉完成自花授粉；而位于花序基部的雌花则依赖异株异花花粉来完成授粉,因而存在较严重的花粉限制。雌花比例较多的植株中的雌花所接受的异株异花花粉比例高于雌花比例较少的植株中的雌花,说明其雌全同株植株中雌花的增加可以显著地减少同株异花授粉。这些结果支持了雌全同株性系统中“雌花促进异交”的假说。(3)异翅独尾草的种子在夏季(6月)扩散,扩散时的种子具发育不完全的胚。该胚于秋季温度较低时开始快速生长,至种子萌发前达到临界胚长度。新鲜种子在各温变周期的光照和黑暗条件下均不萌发,意味着其存在形态生理休眠。经5/2℃培养12周后,胚生长和种子萌发相继发生,说明种子存在复杂的形态生理休眠。而赤霉素处理和室内干藏均能显著提高种子萌发率的结果,进一步证实了该物种种子属于中度复杂的形态生理休眠。异翅独尾草种子休眠的打破发生在后熟和冷层积以及低温条件下的胚生长后。该休眠模式的生态优势在于其种子可在土壤湿度合适的春季萌发,为该物种在荒漠环境中的幼苗建成并扩大种群提供保障,是一种适应古尔班通古特沙漠多变环境的策略。