本文在西鄂尔多斯自然保护区的核心区和边缘区,通过固定样地、样株观测和室内、室外实验分析方法,运用生殖生态学、种群生态学、生殖生物学和保护生物学等多学科的原理和研究方法,以我国荒漠地区的珍稀种半日花(Helianthemum soongoricum Schrenk)为研究对象,在个体、种群、分子三个水平上,对该种群整个生殖过程的生殖特点、生殖规律、生殖与环境的关系和生殖适应对策进行了全面系统的研究。本研究选定固定样地,进行了定点、定株、定时的长期观察。在室内对半日花花粉萌发和花粉-胚珠比(P/O)进行实验观测,在室外通过野外定量计测、实验测试和室内数学分析等手段,在探索半日花种群的生殖物候规律、分布特点的基础上,研究了半日花的繁育系统和有性生殖过程和生殖特点,计测了半日花种群的年龄结构和生殖力,编制了半日花种群生殖值表;研究了半日花种群在时间和空间上的生殖分配。用AFLP分子标记技术研究不同样地半日花个体间的遗传多样性。简要分析半日花濒危机制。研究结果表明:⑴半日花种群在整个生长季都不间断开花结实,与降水关系密切,在降水量多的五月份和八月份开花率明显高于其它月份;半日花单花花期为一日;在生长季的不同时期,半日花花部特征具有差异性,在5月和8月两个盛花期,花的形态特征值最大;花部形态特征在不同坡位上无显著差异。⑵由花粉、胚珠数目之比(P/O)、杂交指数(OCI)和套袋试验检测,半日花繁育系统为异交,部分自交亲和,需要传粉者,不存在无融合生殖,表现出对虫媒传粉的适应性。⑶半日花种群在每个生长季中产生大量的花和花蕾,但成熟的种子很少,败育率极高。在不同时期的理论现时生殖值和实际现时生殖值都有较大差距,在两个繁殖旺季较其它时候数值大;在不同坡位的现时生殖值和结实率有显著差异性,总体是坡上>坡中>坡下;⑷半日花生殖力和生殖值整体趋势都是随着以地径划分的径级先增大后减小。坡中部和坡下部的半日花在地径18～21mm时生殖力最大,坡上部在地径15～18mm时生殖力最大。坡上部半日花个体生殖值最大值最大,其次是坡下部,最后是坡中部。剩余生殖值(RRV)在不同坡位种群中均呈现依次递减的趋势;累积剩余生殖值(SRRV)随径级增加而下降。总生殖值(TRV)在坡上部和坡下部先增后减,在坡中部不稳定。生殖投资策略(ORE)坡上部最高,坡下部最低;⑸种群的生殖分配在各生殖阶段有较大差异。但在不同生殖时期,半日花种群的生殖分配均随着生殖时期的变化呈现高-低-高-低的变化趋势;在径级0-15mm范围内,生殖分配随着径级的增大而增大,不同坡位的生殖分配顺序为:坡上部>坡中部>坡下部。半日花个体越大,对生殖的绝对投入(生殖投资)越高,但其相对的生殖分配越低,小个体的生殖分配则越高;⑹确定了适于半日花基因组DNA的AFLP分析的2×CTAB法;建立了适于半日花分析的AFLP银染技术体系:采用由稀有碱基切点酶MseI和常见碱基切点酶EcoRI同时进行酶切和连接,37℃下酶切5小时,4℃过夜连接;预扩增产物稀释20倍后再进行选择性扩增;从64对引物组合中筛选出7对多态性高、条带清晰、分布均匀的引物组合用于材料分析,共扩增出可统计条带1512条,每对引物扩增带数为216条。其中多态性条带672条,占总带数的44.44%。应用POPGENE 1.32进行遗传多样性各项指数,得到半日花种内遗传分化较小。应用NTSYSpc-2.11软件统计相似系数介于0.36-0.70,用UPGMA法将30份半日花供试材料中的20份在简单相似系数为0.59处分成4个类群,为应用AFLP分子标记对半日花进行分类及亲缘关系等方面的研究奠定了基础;⑺半日花种群分布区域狭窄,种群密度低,指示其种群呈现濒危特征。半日花在整个生活史发育过程中,由于种子成熟度差、种子-幼苗转化率低等因素的影响和人为对半日花种群进行的破坏活动,加剧了半日花种群的濒危程度,半日花正是由于其内部因素和外部环境条件的总和作用导致濒危。