目前,无性系植物已成为植物生物学和生态学研究热点之一。根茎禾草是一类典型的根茎型无性系植物,也是蒙古高原草原区中重要的植物类型,但是其野生习性强,具有无性和有性生长发育交错进行的特点,阐明其发育规律,对保护和合理利用根茎禾草资源具有重要的生物学意义和应用前景。本研究将根茎禾草作为一个类群,对蒙古高原草原区部分重要根茎禾草的形态发生、形态可塑性、生殖特性、个体和群落发育特征等发育生物学进行了初步研究,主要研究结果如下:1.根茎禾草地下器官形态发育具有明显的顺序性和节律性,一般是新根茎先发育,其次是新根茎上的须根发育,新根茎上的芽最后发生;新根茎上的须根数量随着根茎长度的增加而增加。根茎节间长度变化具有快-慢-快-慢的季节节律性。再营养期刈割处理可以抑制地上生长,增加地下芽数量,促进无性繁殖,利于植被恢复。2.根茎禾草营养发育动态研究表明,6种根茎禾草越冬期分蘖节中氮含量普遍较高,而须根和根茎中较低,磷和糖含量在越冬器官间差异不显著;6种根茎禾草刈割实验表明,再营养期内不同刈割次数对根茎禾草地下器官中的大多数营养物质积累没有明显的抑制作用,但对地下器官中可溶性糖和淀粉含量却起促进作用。根茎禾草的光合速率等光合指标的年动态变化基本一致,呈单峰曲线,峰值出现在抽穗期到结实期。不同根茎禾草地下器官中的抑制激素ABA含量年动态变化明显存在根茎类型间的差异。3.根茎禾草形态可塑性研究表明,不同土壤处理对根茎形态可塑性反应主要表现在根茎长度上,而分枝数量、长度、角度不明显。根茎伸长生长主要是通过根茎节数的增加来实现的,而不是通过节间距增加来实现的。海拔高度对羊草的形态可塑性有一定影响。地上和地下生物量等指标随着海拔高度的升高呈现出递增的趋势,但由于地下器官在一定海拔范围内增加较地上快,因此根冠比动态呈U型曲线(倒二次曲线)的变化趋势,而相邻分株间距没有表现出明显的可塑性。不同生境对羊草的地上和地下形态也存在明显的可塑性。4.根茎禾草生殖枝生物学特性的研究表明,根茎禾草的生殖枝与营养枝在节间长度、高度和构件间的生物量分配等方面有明显差异。根茎禾草生殖枝分化率受土壤营养、低温和光照的影响较小,与分蘖数有一定关系。生态因子对羊草的抽穗率有一定影响,但不能大幅度提高其抽穗率。5.根茎禾草有性生殖特性研究表明,根茎禾草抽穗率、结实率均较低,存在显著种间差异,一般长根茎禾草的抽穗率、结实率低于短根茎禾草。人工草地中根茎禾草的抽穗率均高于天然草地。根茎禾草种子均存在一定程度休眠现象,种子发芽率、发芽指数、休眠率存在极显著差异,种子的休眠程度与根茎类型和激素含量有关,根茎越长,休眠越严重,ABA与休眠的关系密切。繁殖分配研究表明,根茎分配比率越高,穗和须根的生物量分配比率就越低。6.根茎禾草无性繁殖特性研究表明,根茎禾草的根茎分布上限较浅,但下限变化较大。单位面积中,根茎总长度以旧根茎为主(>84%),新根茎比例不大。根茎长度与节间长度的相关性不明显。分蘖深度、分蘖能力及分蘖节伸长率均存在种间差异。根茎上的芽的萌发率存在种间差异,但均较低,多在25.7%以下。无论根茎上的芽还是分蘖节上的芽,均发育为分株的比率较高(多80%以上),而发育为根茎的比率均较低。7.蒙古典型草原区土壤物理和营养性状总体上好于内蒙古典型草原区,其中氮素水平明显高于内蒙古地区。在内蒙古草原区,草甸草原的土壤性状好于典型草原。根茎禾草生长发育状况与土壤性状相关分析结果未达到显著水平。8.蒙古高原草原区含有根茎禾草群落的研究表明,其群落总盖度较高,以75-100%之间分布最多,而根茎禾草分盖度多数在25%以下。不同根茎禾草群落的物种饱和度差别很大,多则22种,少则1-2种;植株高度存在种间及样地间差异,但高度多在26-75cm范围之间。根茎禾草在群落中的重要性随植物种类、群落类型和样地等变化而变化。