沙生植物形態與生理特性及其對沙漠環境的意義簡析

張怡

一、形態特征

沙漠荒漠中植物生長最主要的限制因素，水分對于沙漠的環境狀況的影響是至關重要的。而沙生植物，作為一類最高效利用水分的植物，對于沙漠環境的維持和改善，尤為重要。其次，在強風沙環境中，抗風沙能力也不可或缺

（一）根

根對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，側根鋪得廣。比如一株不足半米高的白刺，它的根深達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；梭梭的主側根也更為發達，它的根系長度是地上部分高度的5～7倍；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。（1）這種發育分外完善的側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，許多沙生植物的根上具有可以保護植物的根免受灼傷、干燥以及沙粒的機械損傷的沙套，是由根的外層分泌的液體粘結沙粒形成的，如沙蘆草的根就具有這種沙套。

（二）葉

在根系適宜沙漠環境的同時，葉的特殊形態結構和生理特性也是沙生植物在沙漠生存的重要保障。由于沙漠地區氣候干燥，長年少雨，冷熱變化劇烈，風沙大，日照強烈，沙生植物的葉通常處于強烈退化狀態，有的發育著針葉或鱗片狀葉，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。（2）這些千姿百態的葉子，對于適應沙漠嚴酷的環境十分有利。鱗片狀葉子可以減緩蒸騰作用，降低耗水；肉質狀的葉子能夠大量貯存的水分；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。正因如此，沙生植物才能在極度缺水的沙漠荒漠環境中生存下來。

（三）莖

與此同時，作為基本植物器官的莖同樣需要有與根葉相協調的對沙漠的良好適應性。為了在沙漠高溫、暴曬、強風、極端干旱的惡劣環境中生存，部分沙生植物形成了同化枝， 也有些植物的莖中存在粘液細胞或結晶。更值得一提的是，沙生植物的皮層和中柱的比率明顯大與濕潤半濕潤地區的的常見植物，莖中的皮層要比其他植物寬，但維管束去卻較為緊密，圍繞著窄小的髓。這大概是一種面對沙漠環境適應機制，尤其是在木栓層形成以前，而厚的皮層則可能與保護維管組織免受干旱有關。有些具節的藜科植物，例如短枝假木賊和梭梭，皮層肉質化，并能進行光合作用。到了夏天十分干旱時，既便于儲存水分，又可在過于干旱時逐漸剝落，而在韌皮部薄壁細胞中產生出木栓層，又保護了內部的維管組織。（3）

二、生理特性

（一）耐沙埋&抗沙蝕

在沙漠中生存，耐沙埋和抗沙蝕是必不可少的生理特性之一。試問若非如此，沙生植物雖風沙掩埋地上部分逐漸減少，必然會導致莖葉呼吸困難和光合供能不足，又怎能良好生長，捍衛沙漠呢？例如紅柳、沙蒿的枝干被沙埋后可以生出不定根以阻攔流沙的進一步侵襲；白刺受風蝕后，其根將會大量露出地面，在這種情況下，暴露的根系上能長出不定芽，當風沙將其枝條完全掩埋后，它則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，風沙越兇，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。（4）除此之外，在某些灌木中還可以觀察到枝條迅速生長的現象，顯然，這可以防止該植物被沙掩埋。另外，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、梭梭屬等植物。三芒草屬植物的根如同電線，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后，能在根上發芽，繼續生長新枝。（5）

（二）耐旱性

沙漠缺水不利植物生長，似乎已經成為了眾所周知的公理，沙漠雨量稀少，高溫干旱，水分蒸發很快。然而，沙生植物良好的耐旱能力恰恰是沙漠的“救星”。正如在形態結構中我所列舉的，沙生植物大多根系發達，如梭梭的根系通常有十幾米，是地上部分的數倍；而葉片小而厚，不但減少了蒸騰作用水分的散失，也有利于水分的貯藏。

（三）抗日灼

沙漠夏季炎熱，有的沙地表面溫度高達70℃～80℃。由于水分和營養物質缺乏，加上風大和強烈日照等，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，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，如梭梭等。另外還有葉色淺淡、表面被絨毛等抗太陽輻射的特點。有的植物在高溫炎熱季節，具夏休眠的特性，植物呈“假死”狀態，如梭梭春季開花，秋季才結果；沙拐棗等脫落部分枝葉來適應炎熱干旱，甚至秋季又出現二次開花、生長、結實。[1]

三、存在意義

沙生植物存在于沙漠中的重大意義之一即為固定流動沙丘，沙生植物無比發達的根系是固定流沙最好的武器，遠比費時費力而得的固沙障、沙防等人工措施經濟有效。如果沙地植物生長繁茂，流沙固定后，由于沙生植物對沙地透氣度的要求很高，只能在高度沙化土地上生長，沙生植物會在生長繁茂逐漸土壤化的土地上逐漸死亡，被非沙生植物所替代，從而能夠使引種植物更好的生存，是沙漠化情況得到改善。

【參考文獻】

[1].黃振英，吳鴻，胡正海.30種新疆沙生植物的結構及其對沙漠環境的適應.植物生態學報 ，1997， 21 （6）： 521—530