沙生植物的生态适应性

  摘要:沙漠中气候干旱少雨,光照强烈,昼夜温差大,很少有动植物能在这样的环境下长时间生活,但也不是很多人心目中的生命禁区,有很多植物依靠顽强的生命力在这样恶劣的环境下存活了下来。沙生植物具有旱生或超旱生的形态结构与生理特性沙生植物适应于流动沙子的流动特性及短命植物特点让沙生植物更加能适应沙漠的恶劣气候。

  关键词:沙生植物;沙漠

  1.沙生植物生物特性

  沙生植物是指适合在沙质土壤中长期生存的植物,由于大多数沙生植物生活在风沙大,降水量少,气候变化无常的环境中,大多数沙生植物对于干旱,缺水等环境有着自己独特的适应方法,比如根系深入地表以下的深度,以此来获取到可及的水源,也有将叶片面积尽可能减少,来减少水分的蒸发,例如梭梭就是典型的沙生植物的例子。梭梭体积较小,根部较深,可以深入地下十几米汲取水源,叶片退化到最小,甚至没有,径较粗,以此来更好的保存水资源,以及将蒸发量减少到最低,比如沙拐枣,梭梭等。但也有植物反其道而行,将叶片做得足够大,目的是为了跟好的贮存水源,以备干旱时用。沙漠夏季炎热,光照强烈,有的沙地表面温度高达70℃~80℃。由于缺乏水分和营养物质,又有如此的恶劣气候,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,有些植物的茎枝上长了一层光滑的白色蜡皮,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。有的植物在高温炎热季节,为避免恶劣环境对植物带来的生存挑战,甚至有些植物具夏休眠的特性,呈“假死”状态,脱落部分枝叶来适应炎热干旱,甚至等秋季又出现二次开花、生长、结实,而且在类似沙漠的气候中,风大,扬沙多,保护扬起的沙砾不对被风吹起覆盖在根部表层的沙砾而裸露的根部造成损伤,部分植物有一种类似沙套之类的东西,而且还可保证不会因为根部的裸露和沙土的侵蚀造成过多的水分流失这些特性都有助于它们在沙漠中存活的更有竞争力,以最小的水源需求量,争取最大的生命力

  2.沙生植物的形态特征

  沙漠中异常干旱和恶劣的条件,造就了沙生植物不同于其它植物的一些独有特点

  2.1 根系特点

  由于沙漠中缺水的特点,沙生植物的根系会较长一些,主根深,侧根广,能起到很好的锁水和固沙的作用,例如沙蒿,根系发达,而且穿透力强,可以深入地下数米汲取水源,不过大多是单颗生长,固沙作用并不明显,但苦豆子就是极为明显的“群居动物”根系并不很深,一米左右,但其广度很难想象,而且其出现也从不以单株形式,而是成片出现,如果深掘其根便可发现,其根部株株相连,单独存在的现象很少,所以,由此可看出,苦豆子的固沙作用不可小觑,而且大部分根的周皮发达,内皮层细胞壁加厚,凯氏带变宽。极端的情况,凯氏带可以整个包围了内皮层细胞的径向壁和横向壁,例如白刺

  2.2 叶部特点

  沙漠中日照强烈缩小叶片面积能很大程度上减少水分蒸发,所以,大多沙生植物都是以针叶形叶片为主,有的甚至无叶,例如梭梭,直接将光合作用的任务转到了径上。但是也有植物不但不减小自己的叶片面积,反而让叶片生长的非常饱满,如猪毛菜属的植物,这是为了在水源充足的时候,尽量吸饱叶片,以便在干旱的季节使用贮存的水资源。表皮细胞外壁具厚的角质膜,并覆盖毛状体,气孔下陷,具有孔下室;轴器官中普遍具有发达的机械组织,一些植物形成异常结构。

  2.3 径的特点

  沙生植物的径一般较粗,且沙生植物的径比中生植物的径略宽皮层较厚,估计是保护径内组织不受干旱影响。茎中基本组织比率较大;部分植物形成同化枝,有的茎、叶中存在粘液细胞或结晶。旱生植物的皮层和中柱的比率较大,茎中的皮层要比中生植物的宽,而维管束则较紧密,围绕着窄小的髓。沙生植物茎中皮层的厚度的增加与根中皮层层数的减少形成鲜明的对比。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,可逐渐剥落,而在韧皮部薄壁细胞中产生出木栓层,保护了内部的维管组织。

  2.4 果实种子与繁衍特点

  沙漠中风大,水少,生物多样性非常有限,所以,很多植物采用借助风力进行传播的方法,传播种子,繁衍后代,其果实大多轻巧且极具韧性,可随着流沙流到处移动,例如沙拐枣,沙拐枣的果实具刺毛状附属钩,在风力不足1m/s时就能以20-30m/min的速度移动,秋季被流沙掩埋,次年遇雨即可萌发,或整株随风滚动,称为风滚植物,。在自然生境中,粘液物质将沙粒粘附于瘦果的周围,使瘦果的重量发生变化;粘液物质有助于种子的萌发和苗的发育。有的种子遇水能分泌胶质粘液,使种子胶着在沙粒上发芽生根。有些沙生植物的种子在干沙层中可保存若干年而不丧失生命力。一旦遇水仍有萌发能力。此外沙生植物也常多种无性繁殖的方式进行繁殖,如根蘖、根茎分株繁殖及生草丛分离等。

  总结

  沙漠中有着跟平常与众不同的环境,适者生存的理论造成了能在沙漠中生存的植物少之又少,但也造就了沙生植物顽强的生命力和与众不同的特性,沙漠是一个充满神秘色彩而又危险的地方,在这里我们可以学到很多平常根本无从得知的东西,不过无论哪个领域,都有人类未知的地方,等待人类挖掘。

  参考文献

  [1]阎传海.植物地理学.第3版.北京:科学出版社,2003,1:190一l91.

  [2]胡树慧.沙生植物与沙漠治理.特种经济动、植物.2002,5(4):32~33.

  [3]武吉华.植物地理学.第4版.北京:高等教育出版社。2004.9:139-140.

  [4]黄振英,GuttermanYitzchak,胡正海等.白沙蒿种子萌发特性

  的研究I.粘液瘦果的结构和功能.植物生态学报。2001。25(1):37-43.

  [5]张学涛,谭敦炎.1O种菊科短命植物的物候与主要气象因子的关系.干旱区研究。2007,24(4):47O一475.

  [6]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.

  [7]师玉环.浅谈沙生植物的生态适应性.生物学通报,2010,45(7):78-85

  赵孜轶

……
关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……
阅读完整内容请先登录:
帐户:
密码: