沙生植物形态与生理特性及其对沙漠环境的意义简析

　　一、形态特征

　　沙漠荒漠中植物生长最主要的限制因素，水分对于沙漠的环境状况的影响是至关重要的。而沙生植物，作为一类最高效利用水分的植物，对于沙漠环境的维持和改善，尤为重要。其次，在强风沙环境中，抗风沙能力也不可或缺。

　　（一）根

　　根对水分的吸收是沙生植物利用水的第一步。沙生植物的主根扎得深，侧根铺得广。比如一株不足半米高的白刺，它的根深达3米多，主根长13米，侧根长6米以上，根幅14米，根深为株高的7倍以上；梭梭的主侧根也更为发达，它的根系长度是地上部分高度的5~7倍；拐枣的垂直根系较浅，水平根系则长达十几米，只要地面上有一点点水分，它就能充分吸收。根通常不深，侧根强烈发育，向外延伸可达十几米远。（1）这种发育分外完善的侧根一即可以起到固定作用，又可以很好的吸收近地面水分。除此之外，许多沙生植物的根上具有可以保护植物的根免受灼伤、干燥以及沙粒的机械损伤的沙套，是由根的外层分泌的液体粘结沙粒形成的，如沙芦草的根就具有这种沙套。

　　（二）叶

　　在根系适宜沙漠环境的同时，叶的特殊形态结构和生理特性也是沙生植物在沙漠生存的重要保障。由于沙漠地区气候干燥，长年少雨，冷热变化剧烈，风沙大，日照强烈，沙生植物的叶通常处于强烈退化状态，有的发育着针叶或鳞片状叶，叶片面积大大缩小，有的甚至完全退化。如仙人掌的叶子完全变成针刺状；红沙茎枝上的小叶退化成圆柱形；梭梭和红柳的叶子成了鳞片状；盐爪爪和霸王的叶子长成肉质状；白柠条的叶子两面都长满了银白色的绒毛。（2）这些千姿百态的叶子，对于适应沙漠严酷的环境十分有利。鳞片状叶子可以减缓蒸腾作用，降低耗水；肉质状的叶子能够大量贮存的水分；那些白色的绒毛可以保护叶子免受高温强光的威胁；而胡杨的叶子更为奇特，为了缩小叶子面积以减少蒸腾，胡杨在一棵树上就有40多种叶型，甚至同一枝条上就长了5种不同形状的叶子。正因如此，沙生植物才能在极度缺水的沙漠荒漠环境中生存下来。

　　（三）茎

　　与此同时，作为基本植物器官的茎同样需要有与根叶相协调的对沙漠的良好适应性。为了在沙漠高温、暴晒、强风、极端干旱的恶劣环境中生存，部分沙生植物形成了同化枝，也有些植物的茎中存在粘液细胞或结晶。更值得一提的是，沙生植物的皮层和中柱的比率明显大与湿润半湿润地区的的常见植物，茎中的皮层要比其他植物宽，但维管束去却较为紧密，围绕着窄小的髓。这大概是一种面对沙漠环境适应机制，尤其是在木栓层形成以前，而厚的皮层则可能与保护维管组织免受干旱有关。有些具节的藜科植物，例如短枝假木贼和梭梭，皮层肉质化，并能进行光合作用。到了夏天十分干旱时，既便于储存水分，又可在过于干旱时逐渐剥落，而在韧皮部薄壁细胞中产生出木栓层，又保护了内部的维管组织。（3）

　　二、生理特性

　　（一）耐沙埋&抗沙蚀

　　在沙漠中生存，耐沙埋和抗沙蚀是必不可少的生理特性之一。试问若非如此，沙生植物虽风沙掩埋地上部分逐渐减少，必然会导致茎叶呼吸困难和光合供能不足，又怎能良好生长，捍卫沙漠呢？例如红柳、沙蒿的枝干被沙埋后可以生出不定根以阻拦流沙的进一步侵袭；白刺受风蚀后，其根将会大量露出地面，在这种情况下，暴露的根系上能长出不定芽，当风沙将其枝条完全掩埋后，它则向下能长出许多新的不定根，向上长出好多嫩的枝条，如此枝上发枝，枝上长枝，风沙越凶，生长越旺，天长日久，自然形成一个突起的像坟堆似的白刺包，它可以积沙几立方米或几百立方米甚至上千立方米。（4）除此之外，在某些灌木中还可以观察到枝条迅速生长的现象，显然，这可以防止该植物被沙掩埋。另外，许多沙生植物茎的组织结构特殊，不惧沙打沙割，尤其突出的是沙拐枣、梭梭属等植物。三芒草属植物的根如同电线，有“沙套”，当风蚀暴露出根系，有“沙套”保护，根不易遭损伤，还可保护根系不容易失水，还有些植物的根裸露后，能在根上发芽，继续生长新枝。（5）

　　（二）耐旱性

　　沙漠缺水不利植物生长，似乎已经成为了众所周知的公理，沙漠雨量稀少，高温干旱，水分蒸发很快。然而，沙生植物良好的耐旱能力恰恰是沙漠的“救星”。正如在形态结构中我所列举的，沙生植物大多根系发达，如梭梭的根系通常有十几米，是地上部分的数倍；而叶片小而厚，不但减少了蒸腾作用水分的散失，也有利于水分的贮藏。

　　（三）抗日灼

　　沙漠夏季炎热，有的沙地表面温度高达70℃～80℃。由于水分和营养物质缺乏，加上风大和强烈日照等，沙生植物的地上部分生长受到限制，多数植株较低矮，有些植物的枝条硬化成刺状，如骆驼刺有些植物的茎枝上长了一层光滑的白色蜡皮，如沙拐枣、梭梭，这种蜡皮可以反射强烈阳光的照射，以避免植物体温度升高所带来的蒸腾过旺。一般植物都用绿色的叶子进行光合作用，而很多沙生植物因为叶子退化，只好靠绿色的枝条来进行光合作用，如梭梭等。另外还有叶色浅淡、表面被绒毛等抗太阳辐射的特点。有的植物在高温炎热季节，具夏休眠的特性，植物呈“假死”状态，如梭梭春季开花，秋季才结果；沙拐枣等脱落部分枝叶来适应炎热干旱，甚至秋季又出现二次开花、生长、结实。[1]

　　三、存在意义

　　沙生植物存在于沙漠中的重大意义之一即为固定流动沙丘，沙生植物无比发达的根系是固定流沙最好的武器，远比费时费力而得的固沙障、沙防等人工措施经济有效。如果沙地植物生长繁茂，流沙固定后，由于沙生植物对沙地透气度的要求很高，只能在高度沙化土地上生长，沙生植物会在生长繁茂逐渐土壤化的土地上逐渐死亡，被非沙生植物所替代，从而能够使引种植物更好的生存，是沙漠化情况得到改善。

　　【参考文献】

　　[1]黄振英，吴鸿，胡正海.30种新疆沙生植物的结构及其对沙漠环境的适应.植物生态学报，1997，21(6)：521-530

　　张怡