内蒙古天然草地多年生根蘖型植物地下器官形成过程及在草地植被中的作用

以内蒙古天然草地多年生根蘖型植物地下器官构型为切入点，将中国北方草地植物根系类型研究扩展为地下器官构型研究。在普遍研究的基础上，探讨同属不同种，同种不同个体植物地下器官构型的遗传性、生态可塑性及其对自然环境所采取的生态对策之间的关系问题。澄清由于缺乏生态学分析，不同学者在不同地域开展研究工作获得不同结论所造成的混乱。摸清沙化与旱化过程引起退化的植物群落中根蘖型植物个体数量随之增加的机理，并通过研究根蘖型植物的特性及其在群落中的作用，为探寻植被恢复的途径提供基础理论依据。探索地下器官构型基础研究对计算机视觉技术和MRI、XCT等现代医学成像技术等现代观测和模拟手段在天然草地研究应用中的验证和校对作用与方法。.获取并积累对天然草场群落演替具有指示作用的植物地下器官构型，为开辟现代研究技术在天然草地地下生态系统研究中的应用奠定基础，是彻底改变天然草地地下生态系统研究局限性的具有前瞻性的基础工作。

国家自然科学基金项目“内蒙古天然草地多年生根蘖型植物地下器官形成过程及在草地植被中的作用”（批准号30960073），于2009年12月至2012年12月立项实施。以内蒙古草地放牧退化植物群落中根蘖型植物根系构型变化及其生态适应机理为切入点, 获取并积累天然草地放牧退化群落演替过程中具有特殊意义的植物地下器官构型数据资料，为探寻内蒙古草地放牧退化群落植被恢复的途径提供基础理论依据。. 本项目主要开展了以下两方面的工作：(1)通过系统研究内蒙古荒漠化草原、典型草原和草甸草原群落放牧退化演替过程中常见根蘖型植物根系构型参数变化规律,掌握内蒙古草地植被中根蘖型植物在放牧退化演替过程中的生物生态学适应特性。总结发表了研究论文“大针茅根系构型对草地退化的响应”、“星毛萎陵菜根系构型对草原退化的生态适应”、“放牧强度对荒漠化草原二裂委陵菜根系构型的影响”和＂乌拉山种子植物属的地理成分分析＂等四篇论文;完成了硕士论文：“两种根蘖型植物的根系构型对典型草原退化演替的生态适应性研究”和“内蒙古荒漠化草原四种植物的根系构型特点及其生态适应性研究”。关于内蒙古草甸草原根蘖型植物对放牧退化的适应性研究论文和硕士毕业论文,已完成野外研究工作和数据整理,正在撰写论文。(2)以基础工作所获得的6000份天然草地常见植物根系标本为第一手资料，采用WinRHIZO 2009根系分析系统获取根系参数，建立的中国北方草地植物根系构型数据库，囊括了内蒙古草地常见的近千种植物在不同生境下所表现的根系构型及其变化规律。在此基础上发表了研究论文“内蒙古草地常见轴根型植物根系构型参数的研究”、和“内蒙古草地丛生型植物根系构型的研究”。. 本项目的代表性成果是首次提出了星毛委陵菜(Potentilla acaulis)的“阔腰倒锥体”三维根系构型，指出该根系构型的独特生态适应优势，并解释了星毛委陵菜在退化群落中生态作用逐渐增强的机理。这类研究结论，对于深入揭示过渡放牧引起的草原群落退化过程的生态机理具有重要的理论意义和实用价值。.截至目前，本项目已完成了预期研究成果。发表研究论文4篇，培养硕士研究生3名，建立了“中国北方草地植物根系标本数据库”。