点染沙漠的绿色----沙漠环境的植物图.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流点染沙漠的绿色-沙漠环境的植物图.精品文档.点染沙漠的绿色-沙漠环境的植物了解沙漠植物，首先要弄清楚“沙漠”的概念。广义的“沙漠”是指“荒漠”，在我国古籍中，诸如:沙漠、戈壁、大漠、荒原、沙磺、瀚海、漠境等都是对荒漠的称呼。在辞海和简明生物学词典等的名词解释中，都同样描述“荒漠：气候干燥、降水稀少、蒸发量大、植被贫乏的地区。气候变化很快，地面温度变化尤为剧烈。风力作用活跃。地表水极端贫乏。多盐碱土。一般只能生长根深叶小或无叶的植物。动物具有穴居、夏眠、善疾走等特性。分布于大陆内部或低纬的大陆西岸。按地表组成物质，分沙漠、岩漠、砾漠、泥漠、盐漠等。此外，在高山上部或高纬度亚极地带，因地温所引起的生理干燥而形成的植被贫乏地区，为荒漠的特殊类型，别称寒漠”。中国植被中的解释较为全面，指出：“荒漠，人们首先意会到的是瀚海无垠、沙涛起伏、寸草不生、杳无人迹的沙漠。然而，沙漠只是荒漠的一种类型，还有满滩碎石的戈壁，灌丛蓊然、春草离离的土漠，以及卤地如雪的盐漠，等等”。我国最大的塔克拉玛干沙漠、也是世界第二大流动沙漠，就位于新疆塔里木盆地，这里许多地方的降水量不足50毫米，属于极端干旱地区，不仅分布有起伏连绵、寸草不生的大面积的流动沙漠，还可见到“卤地如雪”的大片盐碱地。更广义的“沙漠”，还包括位于半干旱和半湿润区的“沙地”。沙地泛指地表覆盖丰厚松散沙的土地，我国主要分布在北方的荒漠草原、草原地带，如鄂尔多斯沙地、毛乌素沙地、库布齐沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔沙地和浑善达克沙地。甚至在我国沿海岸带也有沙地分布，但面积较小，分布不集中。荒漠的本质是缺水，或为物理性的缺水，或为生理性的缺水，后者如高寒荒漠与盐漠，虽有时不乏缺水分，但或为固态，或因含盐浓度过大，一般植物不能利用。正因为沙漠地区降水少，植物生长发育受到极大影响，因此乔木很少，只能在沙漠分布的河流周围分布有胡杨、沙枣、银灰杨等乔木，形成独特的吐加依河岸林。然而，沙漠植物生活型还是多样的，既包括乔木，又有小乔木（白梭梭和梭梭）、灌木(含常绿灌木如中麻黄、沙冬青、沙地柏等)、小灌木(含常绿小灌木蛇麻黄、沙麻黄等)、半灌木、小半灌木、多年生草本(含短生草本）、二年生草本(含短生草本)、一年生草本(含短生草本)等类群。沙漠植物多样性的生活型中，草本植物所占比例最大，其次是各类灌木。特别要指出的是，我国西部准噶尔盆地的沙漠植被中有200多种的短期生植物，亦称短生或短命植物（指一年生草本植物）和类短生或类短命植物（指二年或多年生草本植物），它们是草本植物中的特殊生活型。该类植物并非是许多文献中所说的是“早春短命植物”，在夏、秋雨季后，准噶尔盆地的沙漠仍有短生植物层片发生。沙漠地区并非是都是“瀚海无垠、沙涛起伏”， 同样分布有河流、湖泊和湿地。我国西北内陆干旱区地区包括北疆额尔齐斯河溪流在内，共有大小内陆河流678条，其中新疆570条，河西走廊55条，柴达木盆地53条，东部沙区主要河流可以划分为黄河水系和东北平原水系。拥有众多的湖泊，西北干旱区地区大小湖泊数以千计，湖泊面积大于1平方公里的湖泊就有400多个，总面积达1.7万平方千米；沼泽面积有50 000平方公里，主要集中在新疆和柴达木盆地。因此，沙漠的植物也不都是旱生植物(按水分因素划分)和沙生植物(按基质与土壤因子划分），各种生态类型基本都有。其中，隐地带性（隐域性）植被在沙漠地区也相当发达。如草甸植被中的低地、河漫滩盐化草甸植被、灌丛植被中的沙生灌丛半灌丛植被和吐加依灌丛植被。因有众多的水体，沼泽和水生植被也有一定的发育。如低地、河漫滩盐化草甸植被中的芦苇、芨芨草、骆驼刺、甘草、胀果甘草、白麻等在沙区分布面积都很大，而且植被发育也较好，是放牧、刈割，提供资源植物的重要基地。总体讲，在沙漠出现的水域和湿地生态系统中，水生植被中藻类也较多，而沼泽植被中还有苔藓出现。黑三棱、海韭菜、水麦冬、扁穗草、剌叶苔、球穗莎草、花穗水莎草、水莎、球穗扁莎、蔗草、灯心草、薄荷、沼生水苏、毒芹、菖蒲、千屈菜、大车前等水生植物和沼(湿)生植物是属于应该关注的沙漠植物中特殊生态类型，沙漠地区的水域生态系统和湿地生态系统变化较大，由于湖沼的干涸或水质的变化，必将要影响其植被的物种组成与原生态系统的功能，保护沙漠地区生物多样性也必须注重这些隐域性植被的生物多样性保护。 砾质荒漠-黑戈壁（新疆哈密） 塔克拉玛干流动沙漠塔里木河吐加依林胡杨与芦苇然而，旱生植物毕竟是沙漠植物的典型代表，所占比例最大，我国西北沙区1 704种种子植物中，旱生种类共958种，占总数的56.22，中生种类436种，占总数的25.59，湿生135种，占总数的7.62，水生种类最少，仅35种，占总数的2.05。由于我国沙区从干旱的荒漠到干草原、草甸以至湖沼等各类植被都有，所以构成这些植被的众多植物中也就几乎包含了各种生态类型。从按水分因素划分的各类水分生态类型来看，旱生植物最多，如干草原、荒漠草原及荒漠植被中绝大部分的植物种类都是；中生植物同样也多，如各类草甸植物、中生灌丛植物、森林植物。这两类是常见又较为熟悉生态型植物。所占比例最大的旱生植物又细分为中旱生(草甸草原代表植物)、典型旱生(干草原代表植物)、强旱生(主要分布于荒漠草原)、超旱生(主要分布于荒漠)。既然要了解沙漠植物，必须关注适应沙土生长的植物，亦即沙生植物。沙生植物是植物对土壤基质条件的适应程度不同，按土壤因子划分出的一种生态类群。与其对应的还有酸性土植物、钙质土植物、碱土植物、盐土植物和石生植物。沙生植物是适沙的植物，其特点属于沙漠植物特点的一部分，主要表现为：适沙埋、适沙蚀、适透气、适干旱、适生存、适热性等。这些特点并非是所有沙生植物的共性，各种植物在沙漠恶劣的环境中经过长期锤炼，也有一些植物具有可塑性，如梭梭属的白梭梭是典型的沙生植物，而梭梭柴却在流沙、戈壁、龟裂土及盐化土地上均能正常生长；柽柳属的绝大部分植物虽然有适沙的特点，但并不是真正的沙旱生植物，反之，柽柳属的植物却能分泌盐,具耐盐的特点，属于泌盐植物。说到植物耐盐的特点，不能忘记沙漠地区另一大类植物，也就是碱土植物和盐土植物，一般统称为盐生植物。按照盐生植物所处生境中水盐因子的不同配置，从生态学上将盐生植物划分为水生盐生植物、中生盐生植物与旱生盐生植物3种类型。水生盐生植物主要包括沉水盐生植物与挺水盐生植物。沉水盐生植物分布于海洋的浅水区域、海滨地区的咸水与半咸水区域及内陆的咸水湖与盐湖。沉水盐生植物的耐盐生理研究较少，多数沉水盐生植物体内不积累盐离子，而以可溶性有机物进行渗透调节。挺水盐生植物主要分布于海滨滩涂、沼泽及内陆盐湖、咸水湖的湖滨地带。植物根系周围经常处于水饱和状态，海滨地带则在涨潮时可能全株没入水中，生境含盐量亦较为稳定。植物耐盐机制有泌盐、稀盐与拒盐等各种形式，耐盐幅度也因种类而异。由于生境中过多的水分，根系经常处于缺氧状态，因此植物的根系能忍耐严重的缺氧或具有通气组织。植株地上部分表现为中生植物特征而很少具有旱生植物特征。挺水盐生植物常见种类有米草、盐角草、水麦冬、芦苇(水生生态型)等。中生盐生植物指生活在土壤含水量中等但含盐量较高的生境中的盐生植物，植物的耐盐生理机制多种多样。在形态上具有中生植物的一般特征，既不能耐受过度的水淹，也不能忍受长期的干旱，但具有普通中生植物所没有的耐盐能力，可以在高含盐量的土壤上正常生长并完成其生活史，如真盐生植物碱蓬、灰绿碱蓬,泌盐植物獐毛、二色补血草、灰绿藜和假盐生植物罗布麻、蒿等。在这类植物中，部分属于专性的盐生植物，它们必须借助盐离子进行必要的渗透调节，如碱蓬等真盐生植物，但另一些植物在非盐渍化生境中生长得更好，但对盐度的耐受幅度较宽，只是因为在非盐渍化生境中受到其他植物的竞争排斥才成为盐渍化生境的自然区系成分,如罗布麻、蒿等。旱生盐生植物主要分布于我国内陆干旱区的极端干燥的生境中，土壤不仅具有很高的含盐量，而且水分极度匮乏。多数植物在以各种生理机制适应的同时，也表现出旱生或超旱生结构特征，如叶片强烈缩小或完全退化，气孔下陷，表皮角质层发达并覆盖腊质，根系极发达，有些植物甚至能吸收深达十几米的地下水。这类植物在我国西北沙漠地区较常见，如无叶假木贼、梭梭等。据有关专家统计，我国沙漠地区常见的植物种在800种左右，如包括山麓、戈壁、山前平原、盐土等各种生境上的种类共约1 800种左右。如包括荒漠区各山系在内，初步统计全沙区植物为3 913种，约相当于中亚总种数6 000种的三分之二。由于沙区地跨草原与荒漠区，两区共有种子植物7 500余种，扣除重复可共有植物在5 000种以上，约占全国植物总数的20%，其中，资源植物约达1 700余种。沙漠乔、灌、草特色植物资源的花、叶、皮、干、根、种子、果实、果壳、果仁、树液、树脂、寄生植物等为原料，加工制成油脂、芳香油、淀粉、食品、纤维、饮料、肥料、鞣料、添料、药材等产品是建立沙产业体系的基本途径。如根据产品类型可分为木本油料类、果品类、工业原料类、香料调料类、药用植物类、饲料类、薪炭类、绿肥灌木类、寄生生物类、编织材料类、淀粉类、饮料类、蜜源植物类、树脂类、水草藻类等15大类。沙漠种质资源植物包括各种抗逆性强(耐旱、耐高温、耐强辐射、抗寒、耐盐碱)、高光合效率、具特殊次生代谢化合物(芳香油、生物碱等)的植物遗传基因，以及珍稀、特有的植物资源和作物近缘种植物资源。高光效短生植物是指发育周期短，在春季或夏初的短时间里迅速完成生命周期的一类特殊生态型植物，也是我国沙漠地区十分独特而重要的类群。广义的种质资源植物则应包括沙区所有自然分布的植物种类。沙漠植物都是干旱、半干旱地区的重要生物资源，认识和了解它们也正是对自然界的熟悉过程。面对日趋严重的生态环境问题，以及要积极进行的生物多样性保护工作，都要求我们高度重视大自然留给地球上的这一特殊环境生长的植物类群。保护并合理利用好沙漠植物资源本身就为了人类自己。一年生植物 盐生草典型的盐生植物盐穗木撰文·供图/潘伯荣作者简介潘伯荣，中国科学院新疆生态与地理研究所研究员、博士生导师。主要研究领域为干旱区生态学、植物学和环境科学，重点侧重在干旱区生态恢复与重建、荒漠生物多样性保护与持续利用。