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沙生植物 |
形態特點;不定根、強大的根系、針狀葉 中文學名;沙生植物 分布區域;沙漠 界;植物界 |
沙生植物指的是生活在以沙粒為基質沙土生境的植物,稱為沙生植物。提起沙漠,有人總以為那裡是荒涼無際,黃沙滾滾,寸草不生。其實,沙漠並不是生命的禁區,那裡尚有片片綠洲呈現着生機。生活在以沙粒為基質的沙區的植物被稱為沙生植物。這些沙生植物由於長期生活在風沙大、雨水少、冷熱多變的嚴酷氣候下,練就了一身適應艱苦環境的本領,生就了種種奇特的形態。它們那頑強的生命力,令人驚異。[1]
簡介
根據植物對風沙基質的關係,可將沙生植物劃分為抗風蝕沙埋、耐沙割、抗日灼、耐乾旱、耐貧瘠等系列生態類型。
說起沙漠,人們自然會想到「連綿沙丘無窮盡,浩瀚大漠不見邊」的壯觀景象。如果能在茫茫大漠中遇到綠洲,無疑是件令人歡喜的事情。而那些生命力如此頑強的植物,的確是了不起的植物,它們肯定有許多地方與別處的植物不同,尤其是根。
我們知道,沙漠地帶最明顯的氣候特點就是降雨極少,常有大風,常年乾旱。所以,沙生植物必須要適應乾旱的環境。
沙生植物的根一般生長得比較快,特別是在幼苗時期,這是由於沙漠常有大風,如果生長速度不快,那麼風吹沙動之下它們就很難紮根。紮根之後,沙生植物的根在橫向和縱向上迅速生長。與地上部分比較,地下部分在橫向和縱向上都是地上部分的幾倍、十幾倍甚至幾十倍。有些植物的根長達幾米、十幾米甚至幾十米。
沙生植物的根如此之長,主要起到抗風颳和抗乾旱這兩個作用。一方面,發達的根系生長到風難刮到的深層沙地,不僅使植物扎穩了根,而且表層浮沙在大量的鬚根牽扯下,也減少了揚塵。另一方面,根系發達能夠較大幅度地增加植物吸收水分的面積。沙漠中的乾旱是相對的,表層沙面水分易干,但深層沙地還是留積着少量的水分。龐大的根系能夠積少成多,最大限度補償水分的缺乏,維持植物生長的需要。
沙生植物的生長,能夠改善沙漠地區的生態環境。隨着沙地植物的生長,地面蒸發量亦減弱,在一定程度上降低了乾旱程度。同時,由於沙生植物的生長,地面浮沙量減少,為別的植物種類的生存改善了環境,也為沙生植物更好地生長和發展創造了更多的機會。沙漠出現綠洲,與其說是環境給植物生長準備了條件,不如說是植物本身為自己創造了條件。
形態特徵
植株較低矮:水分和營養物質缺乏,風大和強烈日照等,沙生植物的地上部分生長受到限制,多數植株較低矮,有些植物的枝條硬化成刺狀,如刺旋花、駱駝刺。有些植物的莖枝上長了一層光滑的白色蠟皮,如沙拐棗、梭梭、白刺,這種蠟皮可以反射強烈陽光的照射,以避免植物體溫度升高所帶來的蒸騰過旺。一般植物都用綠色的葉子進行光合作用,而很多沙生植物因為葉子退化,只好靠綠色的枝條來進行光合作用,如梭梭、花棒等。
葉片特徵:由於沙漠地區氣候乾燥,冷熱變化劇烈,風大沙多,日照強烈,沙生植物的葉一般強烈退化,有的發育着線狀葉或鱗片狀葉,具有旱生植物葉的特點。其葉片面積大大縮小,有的甚至完全退化。如仙人掌的葉子完全變成針刺狀;紅沙莖枝上的小葉退化成圓柱形;梭梭和紅柳的葉子成了鱗片狀;鹽爪爪和霸王的葉子長成肉質狀;白檸條的葉子兩面都長滿了銀白色的絨毛。這些千姿百態的葉子,對於適應沙漠嚴酷的環境十分有利。鱗片狀葉子可以減少蒸騰耗水;肉質狀的葉子可以貯存大量的水分;那些白色的絨毛可以保護葉子免受高溫強光的威脅;而胡楊的葉子更為奇特,為了縮小葉子面積以減少蒸騰,胡楊在一棵樹上就有40多種葉型,甚至同一枝條上就長了5種不同形狀的葉子。
根:沙生植物在被沙掩埋的莖和枝條上能形成不定根,在被風吹露的根上能形成不定芽和枝。主根扎得深,側根鋪得廣,而地上部分則大大縮小。一株不足半米高的白刺,它的很深達3米多,主根長13米,側根長6米以上,根幅14米,根深為株高的7倍以上。梭梭的主側根也很發達,它的根系長度是地上部分高度的5~7倍。沙拐棗的垂直根系較淺,水平根系則長達十幾米,只要地面上有一點點水分,它就能充分吸收。根通常不深,側根強烈發育,向外延伸可達十幾米遠,如沙拐棗(Callygonum),高不到1米,但側根向外延伸可達十幾米遠。這種強烈發育的側根一方面可以起到固定作用,另一方面可以充分吸收近地面水分。另外,許多沙生植物的根上具有沙套,可以保護植物的根免受灼傷、乾燥以及沙粒的機械損傷。這種沙套是由根的外層分泌的液體粘結沙粒形成的,如沙蘆草(Agropyron mongolicum)的根就具有這種沙套。
繁殖特徵
沙生植物的種子或果實多屬風播植物,因此具有靠風傳播果實和種子的各種不同適應,隨流動的沙子一起移動,並保持在流沙的上層表面,而不被沙埋得太深。如沙拐棗的果實具有刺毛狀的附屬物,苦馬豆(Swaisonia salsula)的果實膨脹成囊狀,三芒草(Aristida)的果實象降落傘。這些特徵能保證它們隨風一起吹動而不至於被流沙掩埋。
怎麼站穩「腳跟"
沙生植物是怎麼站穩「腳跟」的?原來它們都有很長的根。沙柳的根長達10米以上,駱駝刺的根能伸到有地下水的地方。在乾旱的沙質土壤里,地表的水分相對很少,而地層深處積存有少量的水分,生長在此處的植物只有把根伸向地底深處,才能吸收到土壤深處的水;並且沙生植物的根只有長得很長,才能深入地下,在土層里扎得牢牢的,風颳過來,它才能站穩「腳跟」。
紅柳、沙蒿和花棒的枝幹被沙埋後可以生出不定根以阻攔大量流沙。白刺受風蝕後,其根大量露出地面,在暴露的根系上能長出不定芽。當風沙將其枝條全埋起來以後,它向下能長出許多新的不定根,向上長出好多嫩的枝條,如此枝上發枝,枝上長枝,風沙越凶,生長越旺,天長日久,自然形成一個突起的像墳堆似的白刺包,它可以積沙幾立方米或幾百立方米甚至上千立方米。
在某些灌木中可以觀察到枝條迅速生長的現象,這種迅速生長可以防止該植物被沙掩埋,如中亞地區分布的沙地灌木黃芪(Astragalus confirmans)在一個半月以內枝條的增長達90cm。
沙蝕包括沙打、沙割和根部因風蝕而裸露。由許多沙生植物莖的組織結構特殊,不懼沙打沙割,尤其突出的是沙拐棗屬(Calligonum)、梭梭屬(Haloxylon)、銀沙槐(Ammodendronbifolium(Pall.)Jakovl)等植物。三芒草屬(Aristida)植物的根如同電線,有「沙套」,當風蝕暴露出根系,有「沙套」保護,根不易遭損傷,還可保護根系不容易失水,還有些植物的根裸露後,能在根上發芽,繼續生長新枝。
耐鹽特性
如梭梭在土壤含鹽量達2%的條件下生長最好,其嫩枝含鹽達14-17%。這種高濃度的鹽溶液,形成高滲透壓,利於從沙漠中吸收水分。紅柳吸收帶鹽的水分,然後通過泌鹽腺體再把鹽排出體外。
喜透氣
沙生植物生長在疏鬆的沙質基質中,一般來講,其根系要求土壤具有透氣性。粘重的土壤基質則影響植物的生長。如沙拐棗屬(Calligonum)的植物和銀沙槐(Ammodendronbifolium(Pall.)Jakovl)等,在沙性不強的壤土中育苗、澆水過頻反而會造成苗木大量死亡;如果沙地植物生長繁茂,流沙固定後沙生植物就會逐漸死亡,被非沙生植物所替代。
特殊性
它們在春季或秋季的短暫降雨期間迅速生長發育,在1-2個月內完成生活史,這類植物叫短命植物。短命植物以種子或以鱗莖、塊莖、根狀莖等器官度過漫長的乾旱季節,待來年雨季再形成新的植物體。這是這類植物對沙漠生活長期適應的結果。
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