沙漠植物对干旱的适应策略

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沙漠植物水分利用策略的研究

沙漠植物水分利用策略的研究

沙漠植物水分利用策略的研究沙漠一直以来都是极度干燥的地方,在这样的环境下,能够生存下来的生物都是极为适应这种环境的。

对于植物来说,要想在沙漠中生存,并不是一件容易的事情。

沙漠植物中一种有趣的现象就是,它们生长缓慢、但却能够存活数十年,其中最主要的原因莫过于它们水分利用策略的独特性。

一、沙漠植物利用少量水分进行生长第一种策略是它们能够利用少量的水分进行生长。

沙漠植物在生长过程中减少了其水分蒸发的量,这是由于其光合作用时开放气孔的时间非常短暂,从而减少了大量的水分流失。

而且,一些沙漠植物会通过减少叶片数量,缩小叶面积或者将叶片转化为刺来降低其水分的消耗。

这些适应性的特点让沙漠植物可以更好地利用水资源,减少干旱环境下的生长压力。

二、长根深挖水第二种成功的策略是沙漠植物具有较强适应性的根系,可以把根深入地底,挖掘地下水源。

在沙漠中生长的植物通常具有长且深入地下土壤的根系,这种根系可以向深层土壤挖掘水分,降低其蒸发作用,同时增强了植物的机体吸水能力。

对于深挖根系的植物,如果有水源存在,它们可以长期生长并存活。

最重要的是,沙漠植物的这种“超深挖根”能力会促进土壤的改良和保护。

它们可以防止沙漠化,提高土壤的能量和水分存储,并减轻沙漠中的干旱程度。

三、利用雨水进行生长和繁殖第三种成功策略就是一些沙漠植物具有很强的利用雨水进行生长和繁殖的能力。

在沙漠中,降水量非常少,但短暂的降雨会为沙漠植物提供必不可少的生存条件。

为了应对这种情况,一些沙漠植物可以通过形成短暂的生命史周期来利用降雨水资源。

这就是指它们在较短的时间内,迅速利用有限的水分和养分,快速生长并繁殖,以利用降雨所提供的资源。

总之,沙漠植物的独特水分利用策略是对极端干旱环境中的极端适应性的体现。

它们从生长速度减缓、光合作用时减少水分流失、深挖根系、利用短暂的水源以及其他方法等多个方面,进化出了多种适应性特征来更好地存活、繁殖,以及更好地适应沙漠的干旱环境。

对于研究沙漠植物水分的利用策略,不仅有助于了解沙漠植物的生存过程和环境适应性,还可以帮助大家更好地保护和复原沙漠环境。

沙漠玫瑰的生长环境和气候变化适应

沙漠玫瑰的生长环境和气候变化适应

沙漠玫瑰的生长环境和气候变化适应沙漠玫瑰(Adenium obesum),又称沙漠玫瑰花、沙漠玫瑰,是一种热带多肉植物,原产于非洲和阿拉伯半岛。

沙漠玫瑰以其独特的形态和美丽的花朵备受关注,而其生长环境和对气候变化的适应能力也是人们关注的焦点之一。

生长环境:沙漠玫瑰主要生长于热带和亚热带地区,适应日照充足、气候干燥和土壤贫瘠的环境。

它能够在高温和低湿的条件下生存,并且对土壤要求不严苛,可以在少量肥料和砾石覆盖的贫瘠土壤中茁壮成长。

气候变化适应:沙漠玫瑰是一种相对耐旱的植物,能够适应炙热的沙漠气候。

然而,随着全球气候的变化,沙漠地区的温度和降水模式也发生了一系列的变化,这对沙漠玫瑰的生存和生长环境带来了一定的影响。

气候变暖对沙漠玫瑰的影响:随着气候变暖,沙漠地区的气温不断上升,这对沙漠玫瑰的生长有着一定的挑战。

高温会加速土壤水分的蒸发和植物的蒸腾作用,导致土壤干旱。

对于沙漠玫瑰来说,干燥的土壤会严重影响其生长和开花情况。

因此,在气候变暖的背景下,沙漠玫瑰需要寻找水源,并有效利用水分以保持其生长。

降水模式的改变对沙漠玫瑰的影响:除了温度的变化,降水模式的改变也会对沙漠玫瑰的生存环境造成影响。

沙漠地区通常降水稀少,但多为暴雨或雨季性降水。

然而,随着气候变化,降水量的分布不规律,雨季的长度和强度也发生了变化。

这将对沙漠玫瑰的生长和繁殖造成影响,因为其生命周期通常依赖于降雨的频率和时间。

沙漠玫瑰的适应策略:为了适应气候变化和干旱环境,沙漠玫瑰采取了一系列的适应策略。

首先,它具有发达的根系,能够深入土壤中寻找水源。

其次,在高温和干燥条件下,沙漠玫瑰会自动减少水分蒸腾和光合作用的速度,以减少水分的流失。

此外,沙漠玫瑰还能够通过储存水分和养分在非生长季节存活,并在适宜的时候迅速恢复生长。

结语:沙漠玫瑰作为一种能够在极端环境下生存的植物,其生长环境和对气候变化的适应能力引起了人们的关注。

它通过发达的根系、调控水分蒸腾和储存水分等适应策略,使其在沙漠地区能够生长茁壮。

地理地形知识:荒漠中的动植物是如何适应环境的

地理地形知识:荒漠中的动植物是如何适应环境的

地理地形知识:荒漠中的动植物是如何适应环境的荒漠是一个炎热、干燥而又充满挑战的环境,许多动植物为了适应这种环境已经有了各种各样的进化。

有些动植物继承了许多化学反应上的异化过程和形态改变,以此在荒漠生存。

有些植物通过演化,在沙漠中储存水分和养料,还有一些动物则适应了荒漠日夜温差巨大的环境。

荒漠中的动植物并非没有生存机会,而是需要寻找到适应环境的策略和方式。

在荒漠环境中,植物一般都具有强大的适应能力,可以存活在非常干旱和寒冷的环境中。

荒漠植物有着各种各样的结构来帮助它们储存水分和养料。

其中最常见的是:蓄水组织。

蓄水组织通常位于根部和茎部,能够储存大量的水分。

像仙人掌一样的植物,其表皮密闭且多刺,有的可以储存的水份量可以直接超过自身体积,可以抵制高温和极端干燥。

而荒漠的一大“灵气”——沙漠羊角豆,则细长且多分枝,每个分枝都可以支撑几片叶子,将其蓄存的能量和水份通过地下的根系存储起来。

同时,荒漠较为常见的茶藨子,则具有可以自动垂向的叶片,。

,遮挡在干燥的沙漠环境下缓解了水分的蒸发,从而更好地保存了水分。

除了储存水分的策略,荒漠植物还通过增强自身的光合生物过程和根系能力来适应干旱的环境。

在荒漠环境下,光合作用是荒漠植物生存的关键,植物必须调整其叶片以最大程度地吸收阳光。

与此同时荒漠中的植物还具有相当发达的根系,根部很深,并且广布在大片范围内,这种根系大大提高了植物吸收水分和营养的能力。

在荒漠中,动物也需要采取各种策略来适应环境的挑战。

像沙漠蝎子这样的动物、能耐受几乎没有水分的环境,并且必须利用它们的猎物反身自我保护。

沙漠中,极其的高温,也需要动物们去适应,如沙漠中的长耳狗,它们利用大耳朵散热、体温调节,将热量分散到外面的环境中,保持了体温的恒定。

而像色块壁虎、沙漠狐狸等动物,他们的深棕色毛发,也能将热量反射到外环境中,从而达到降温的目的,以此保持稳定的体温。

总之,荒漠中的动植物之所以能够生存下来,体现了自然选择和适者生存法则。

植物适应性尤其是在极端环境下

植物适应性尤其是在极端环境下

植物适应性尤其是在极端环境下植物是地球上最为广泛分布的生物群落之一,它们在各种环境中都能生存和繁衍。

对于植物来说,适应性是它们生存的关键。

特别是在极端环境下,如沙漠、高寒山区和盐碱地等,植物的适应能力显得尤为重要。

本文将探讨植物在极端环境下的适应性和相应的生存策略。

一、沙漠环境中的植物适应性沙漠是世界上最为严酷的环境之一,其特点是高温、干燥和盐碱。

在沙漠中,植物适应逆境的能力十分出众。

首先,植物在光合作用中通过水分蒸腾来保持水分平衡,减少水分的流失。

其次,沙漠植物的根系发育较为扎实,并具有较强的渗透压调节能力,能够吸收土壤中的有限水分。

此外,沙漠植物的表皮通常覆盖有厚重的角质层,以减少水分的蒸发和光线的反射。

这些适应性特征共同使植物能够在沙漠中生存和繁衍。

二、高寒山区环境中的植物适应性高寒山区是气温低、光照弱和气候多变的特殊环境。

在这样的环境中,植物适应性的关键在于抵御寒冷和保持热量平衡。

为了抵御寒冷,植物通常会形成密集的毛绒状表面,以减少热量的散失。

同时,植物的根系也会发育较深,以获取更多的水分和养分。

此外,高寒山区的植物还能够通过调节细胞内溶质浓度和细胞壁厚度来抵御冻害。

这些适应性特征使得植物能够在极寒的高山环境中生存。

三、盐碱地环境中的植物适应性盐碱地是土壤盐碱化严重的环境,植物在这种环境下的适应性较强。

为了应对盐碱胁迫,植物一方面通过发达的根系增加吸收土壤中的水分和养分的能力。

另一方面,植物还通过排泄多余的盐分来维持正常的细胞功能。

此外,植物在逆境情况下会产生一些蛋白质和酶类,以帮助其对抗盐碱胁迫。

这些适应性特征使得植物能够在盐碱地中生存和生长。

四、其他极端环境下植物的适应性除了上述提到的沙漠、高寒山区和盐碱地,植物还能够适应其他极端环境。

例如,在水草世界中,植物通过气生根系统来适应水域生活。

这些气生根可以让植物在缺氧的环境中呼吸,同时还能吸收水中的养分。

在火山环境中,地下的根系能够获取到深层土壤中的水分和养分,使得植物能够生长在富含有害气体的土壤中。

沙漠生态系统的植物多样性和功能研究

沙漠生态系统的植物多样性和功能研究

沙漠生态系统的植物多样性和功能研究沙漠是一个极端环境下的生态系统,由于其气候的特殊性质,植物生长条件相对较差,因此植物多样性也相对较低。

然而,与其他生态系统相比,沙漠的植物多样性仍然具有研究的价值。

本文将介绍沙漠生态系统的植物多样性和功能研究的现状,并探讨未来的发展方向。

一、沙漠生态系统的植物多样性研究沙漠的植被种类相对较少,一般被分为荒漠植被和半荒漠植被。

荒漠植被主要包括沙漠草原和荒漠灌丛,半荒漠植被包括半荒漠灌丛和荒漠草原。

在这些植被中,一些植物有着特殊的适应策略,包括减少水分蒸散、防止过度蒸腾以及减少光合作用等。

在对沙漠生态系统的植物多样性研究中,很多学者采用的是植物群落研究法。

采用这种方法,研究人员可以估计出生态系统中的植物物种丰富度、均匀度以及优势度等指标。

另外,人们也可以通过植物调查和标本采集等方式了解沙漠植物的种类和数量。

这些研究都为我们提供了解沙漠生态系统中植物多样性的基本信息。

二、沙漠生态系统的植物功能研究除了植物多样性,植物的功能研究也是沙漠生态系统中的研究热点之一。

在沙漠这样的干旱环境下,植物有着很强的适应能力。

例如,一些植物可以通过减少蒸散来保存水分,一些植物可以通过下垂的叶片来减少光的反射和散射等。

除了这些适应策略之外,沙漠植物还有着其他的生理特性。

例如,它们的叶片表面通常覆盖有特殊的毛发,以减少水分的蒸发。

另外,它们的根系通常很深,以便能够达到更深的水源。

这些功能都表明了沙漠植物在适应干旱环境方面的优秀表现。

三、沙漠生态系统植物多样性和功能研究的未来发展虽然我们已经了解了沙漠生态系统中植物多样性和功能的一些基本情况,但是还有很多问题需要解决。

例如,我们还不了解沙漠植物是如何进行物种适应和进化的,以及它们的遗传特性是如何影响它们的生态适应性的。

因此,未来的沙漠植物研究需要注意以下几个方面:一是加强野外调查和标本采集,收集更多关于沙漠植物的信息。

二是开展更多基于分子生物学和遗传学的研究,以更好地了解沙漠植物的进化和适应策略。

沙漠中的奇迹探索沙漠植物的生存与适应策略

沙漠中的奇迹探索沙漠植物的生存与适应策略

沙漠中的奇迹探索沙漠植物的生存与适应策略沙漠中的奇迹:探索沙漠植物的生存与适应策略近年来,人类对沙漠的探索与研究已经取得了令人瞩目的成果。

然而,令人惊叹的是,在这片荒凉与恶劣的环境中,却有着一系列生机勃勃的沙漠植物。

它们以其独特的生存与适应策略,让人们对沙漠的定义发生了根本性的改变。

本文将通过对沙漠中的奇迹——沙漠植物的生存与适应策略进行探索,揭示它们在严酷环境中生存的秘密。

一、水分的获取与储存沙漠地区几乎没有降雨,且气温极高,水分极为稀缺,这对植物的生存是一个巨大的挑战。

然而,沙漠植物通过各种途径来获取和储存水分,以迎合其生存需求。

1. 延长根系:沙漠植物通常具有深而发达的根系,可以延伸到地下深处,以便吸收更多的地下水。

同时,它们的根系也能够锁定稀缺的水源,避免水分的浪费。

2. 生物膜:有些沙漠植物通过在根系表面形成一层生物膜来减少蒸发,保持土壤湿度,并降低水分的流失。

3. 蓄水组织:部分植物内部含有特殊的蓄水组织,比如多汁的叶子、茎干等,在水分充足的时候,它们会储存大量的水分,以备不时之需。

二、适应高温与辐射沙漠地区的高温与辐射也是沙漠植物需要应对的问题。

为了适应这样的环境,它们采取了一系列的策略。

1. 毛发与角质层:沙漠植物的叶片通常覆盖有毛发,这一结构可以减少叶片表面的辐射吸收,有效降低叶片温度,并防止水分的蒸发。

此外,它们通常还有厚厚的角质层来防止水分流失。

2. 封闭气孔:植物通过封闭气孔来限制水分的散失。

在白天,它们封闭气孔以防止蒸腾;在夜间,气孔打开,吸收空气中的二氧化碳,进行光合作用。

3. 生长节律:沙漠植物通常在夜间或清晨进行光合作用,以避开白天的高温和强烈辐射。

这种生长节律使它们可以在较为有利的环境下生存和生长。

三、抵抗风沙侵蚀沙漠地区的沙尘暴和风沙常常给沙漠植物带来巨大的威胁。

为了抵御这样的侵蚀,它们演化出了独特的防护机制。

1. 地下生长:许多沙漠植物采取地下生长的策略,将他们的生长点埋藏在土壤深处,使其避免了沙尘暴的冲刷。

植物抗旱适应机制

植物抗旱适应机制

植物抗旱适应机制植物是地球生命系统的重要组成部分,它们的自然界分布范围十分广泛,从寒带、亚热带到沙漠,各种生物圈都存在着植物的身影。

然而,随着全球气候变化和环境污染问题的日益凸显,植物受到的干旱和水分限制压力越来越大,为了适应这种环境压力,植物发展出了丰富多彩的抗旱适应机制。

一、植物根系适应干旱模式植物根系是植物的重要器官之一,它不仅可以吸收水分和营养物质,还可以帮助植物向土壤深层生长,获得更多亚表层土壤水分。

植物根系的适应策略分为两种:1.扩大根系面积。

植物根系在非干旱条件下就已经在持续扩展,而在干旱条件下,植物会通过更多的分裂和分枝来增加根系面积,以期更好地吸收和存储土壤水分。

2.减少根系细胞水分损失。

植物通过增加根系表面积和分泌可溶性物质来减少细胞水分的流失,同时也能够增加水分在根系中的移动速度和通透性,使得更多的水分可以存储在根系的细胞中。

二、植物叶片适应干旱模式植物叶片的主要职能是进行光合作用,提供能量和碳源。

然而,在干旱环境下,植物需要适应叶片水分损失的方式,以保持正常的光合作用效率。

1.开启保护机制。

植物叶片经过适应,可以通过开启保护机制来减少水分流失。

它们可以在叶子表面形成一层调节薄膜,使得水分从胶体移动到细胞外固定在薄膜上,并形成萎缩形态。

2.收缩细胞和减少毛细管密度。

在干旱条件下,植物的叶子细胞会收缩并且毛细管密度减少,减少水分的流失,保持水分在植物叶片细胞内的积累。

三、化学物质适应干旱模式化学物质可以被植物用来调节其水分状况,进而适应干旱环境。

1.发育荷尔蒙。

生长素和脱落酸等发育荷尔蒙是植物生长和发育的必需品,同时也能够在植物受到干旱胁迫时发挥其保护功能,调节植株的离子平衡和代谢通路反应,维持植物生长和发育。

2.抗氧化剂。

氧化氮周期反应是造成细胞氧化损害的主要途径,植物适应干旱压力的一种方法就是生产更多的抗氧化剂,防止氧化氮的产生。

综上所述,植物适应干旱的能力是多方面的,不仅仅是一个单一的机制,其策略包括扩大根系面积、调节保护机制、利用化学物质等多种方式,以保持植物正常的生长和发育。

沙漠的植物特点

沙漠的植物特点

沙漠的植物特点沙漠是一个干旱的地区,气候条件恶劣,缺乏水分和养分,因此沙漠的植物具有一些独特的特点。

本文将从植物的适应性、形态特征、生命周期和生存策略等方面来解释沙漠植物的特点。

一、适应性沙漠植物具有很强的适应性,能够在干旱、高温和贫瘠的环境中生存。

它们通过一系列的生理和形态特征来适应这样的环境。

例如,沙漠植物的根系发达,能够深入地下寻找水源。

一些植物的根系甚至可以延伸到几十米深的地下水层。

此外,沙漠植物的叶片通常较小,表面覆盖着厚厚的角质层,以减少水分的蒸发。

一些植物还具有特殊的气孔结构,可以在白天关闭以减少水分流失。

二、形态特征沙漠植物的形态特征也与其生长环境密切相关。

由于水分稀缺,沙漠植物通常具有较长的根系和较小的叶片。

这些特征有助于植物吸收和储存水分。

此外,一些沙漠植物还具有肉质的叶片和茎,可以储存水分和养分,以应对干旱的环境。

一些植物还具有长刺或毛发,可以减少水分的蒸发,并保护植物免受风沙的侵蚀。

三、生命周期沙漠植物的生命周期通常与降雨季节密切相关。

由于沙漠地区的降雨量有限,植物需要在短暂的雨季中迅速完成生长和繁殖。

一些沙漠植物具有快速生长的特点,它们在雨季来临时迅速发芽、开花和结果,以尽快完成繁殖。

而在干旱季节,这些植物则处于休眠状态,通过储存水分和养分来度过干旱期。

四、生存策略沙漠植物采取了多种生存策略来适应恶劣的环境。

一些植物通过扩大根系的范围来增加吸收水分的面积,同时还可以与真菌建立共生关系,以增加水分和养分的吸收能力。

另一些植物则通过在地下部分储存水分和养分,以应对干旱期。

此外,一些植物还具有抗风沙的特性,它们的茎和叶片可以抵御风沙的冲击,保护植物的生长点。

沙漠植物具有很强的适应性,通过根系的发达、叶片的小型化、茎叶的肉质化等形态特征,以及快速生长的生命周期和多样化的生存策略来适应干旱、高温和贫瘠的环境。

这些特点使得沙漠植物能够在极端的环境中生存,并对沙漠生态系统的稳定和保护起到重要的作用。

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生存有道---沙漠植物对干旱的适应策略沙漠地区的植物在地球上历尽沧桑,通过自然界选择、优胜劣汰,在长期的进化演替过程中,形成了适应特殊环境条件的能力,表现出对沙漠环境的多种适应方式和适应特性。

沙漠植物适应沙漠特殊生境的一般规律表现在:适应能力强(除对气候干旱,高温、日灼等的适应外,许多植物对土壤贫瘠、盐碱,对风蚀、沙打沙割、沙埋等的适应和忍耐性能也很强);结实量大、易更新繁殖(繁殖材料可大量获得,包括有性繁殖和无性繁殖,或具根茎相互转化的功能、具有克隆或可平茬复壮的特性);枝叶特化、根系发育特殊(叶片小或退化以同化枝来进行光合作用,或多浆茎、叶储水保水;根系生长迅速,深根性或水平根发达),生长稳定,长寿或短时间完成生活史(短期生植物,亦称短命植物或短生植物)等。

根系发达、生长迅速沙漠植物的根系在适应干旱环境的特征上有所不同,在荒漠、半荒漠地区,由于降水稀少,年平均降水多在200毫米以下,甚至小于50毫米,沙丘上干沙层很厚,这就迫使生物量大的木本植物的根系向深层发展,以求利用地下水,因此,深根性植物较多,如白梭梭和梭梭的垂直根深达5米以下,深深扎入地下水层,以吸收地下水。

柽柳(红柳)的主、侧根都极发达,主根往往伸至地下水层,最深可达10余米。

在吐鲁番的坎儿井的竖井中发现,骆驼刺的根系在离地表20米以下可见。

胡杨、沙拐枣属植物的根系多为水平分布,水平根可超过10米;但在地下水8~10米深的吐鲁番沙地上,沙拐枣的根系可垂直向下发展到5米左右,能深达地下水沿毛细管上升的区域;银沙槐水平根发达,垂直根深入沙层2米余,水平根交错盘诘,集中分布在30~50厘米沙层内,长可达10米以上此外,一年生幼苗主根深扎沙土层50厘米,三年的实生苗垂直根生90厘米,根幅约1.5米,银沙槐地上部分生长比根系发育缓慢,当年幼苗地下部分垂直方向的生长近5倍以地上部分的高生长。

而我国东部草原地区降水较多,年平均降水量在250~400毫米,沙漠植物为了充分利用降水,以发展水平根系为主。

如沙柳主根发育不明显,水平根极发达,密如蛛网,一丛四年生沙柳,株高3.5米,水平根幅达20余米,为地上部分的五倍多,黄柳垂直根可达3.5米,而向水平伸展常达20米以上。

杨柴为浅根性灌木,主根一般深1~2米, 侧根多分布在深10~40厘米深的土层中,2年生侧根长达2.4米,成年植株可达10余米。

花棒成年植株根幅可达10余米,最大根幅可达20~30米。

分布于干草原地区的差巴嘎蒿垂直根下扎2米左右,水平根向四周强烈扩展,根幅达3米以上。

白沙蒿无明显垂直根系,水平根极发达,5年生根幅为冠幅的7.5倍。

油蒿虽属深根性半灌木,12龄的植株根深3.5米,但根幅达9.2米,侧根密布在0~130厘米的沙层内,在荒漠地区的沙坡头,油蒿主根深达4.5米。

通常沙漠地表层为干沙层,30~40厘米以下为稳定湿沙层,植物发芽后,主根具有迅速延伸,以尽快达到稳定湿沙层的能力。

沙漠植物就是利用自身发达的根系,在沙地土壤内或垂直或水平发展来吸收水分和营养,以供应给植物地上部分的蒸腾和生长发育的需要,这是沙漠植物适应干旱环境的主要特征之一。

分布在降水不到50毫米塔克拉玛干沙漠的沙生柽柳白皮沙拐枣发达的根系形态结构特殊沙漠植物中的旱生植物是通过特殊的形态结构在干旱条件下保持植物体内适宜的含水量。

这些特性中有的是可以减少水分损失的旱生结构,这些特殊的旱生结构在中生植物中也有表现。

各种旱生植物并非同时同样的具有这些结构特性,而以某种适应方式为主,即使相伴生长在同一干旱生境中的植物也可能各以完全不同的途径避免干旱带来的危害,防止永久萎蔫。

一些主要固沙植物的旱生结构研究证明,旱生结构的存在是无疑的事实,它的基本特征是:面/体比值较小,角质层较厚,气孔下凹,细胞较小,数目较多,栅栏组织发达,海绵组织退化,因而栅/海比值大,机械组织强化等。

在形态结构方面,旱生型肉质植物红砂叶表皮覆盖有蜡质且细胞壁和角质层较厚,气孔下陷。

旱生型的柠条和猫头刺叶形变小,叶表面前稠密的灰白色的绒毛所覆盖,借以掩盖气孔,减少蒸腾,使叶肉组织免于灼伤。

旱生植物均具有角质层厚、气孔下陷、浓密的表皮毛、栅栏组织发达、海绵组织退化、栅/海值高、等面叶等明显的旱生结构,其中多浆旱生植物还具叶片肥厚、贮水组织发达、贮水组织与叶厚比值大、肉质叶等特征。

中生植物则为典型的中生结构,如角质层较薄,气孔平置或拱起,栅/海值较低,背腹叶等。

沙漠植物分为4类:(1)薄叶植物:叶片薄,含水相对少,耐旱力强,在丧失50%水分时仍能存活。

按叶片类型划分属于正常型和全栅型。

(2)多浆植物:茎叶肥厚多浆,属于不同的生理代谢类型。

按叶片类型划分属于环栅型和不规则型。

(3)肉茎植物:茎肉质多浆,叶片则极度退化成鳞片状。

按叶片类型划分属于退化型。

(4)卷叶植物:指遇到干旱时,叶片能卷曲成筒的一群抗旱较强的旱生禾草。

按叶片类型划分属于禾草型。

旱生植物包括:(1)肉质旱生植物:其植物通过薄壁组织储存大贯水分(肉质化),减少蒸腾失水来适应严重干旱。

形态上具有降低相对表面积、加厚角质层、气孔凹陷等特点,但突出的是具有特殊的光合作用机制。

(2)硬叶旱生植物:该类植物具有典型的旱生结构,但未肉质化。

它们的机械组织发达或角质层较厚,在失水较多情况下能够防止叶片皱缩发生破裂;或者叶子厚度加大,以缩小蒸腾面积减少失水,这些是适应干旱的重要方式。

硬叶植物的根系庞大,叶脉较密,叶细胞渗透压很高,以扩大吸水来源.增强吸水能力,改善供水条件,这些是适应干旱的另一重要途径。

这类植物一方面可以较多地吸水,另一方面可以忍受较低的含水量。

所以,当中生植物因干旱而关闭气孔时,它们能继续开放气孔进行光合作用。

(3)小叶和无叶旱生植物:这类植物在沙漠和沙地中比较普遍。

小叶旱生植物叶面积极度缩小,通常不到1平方厘米。

无叶旱生植物叶子退化,由绿色茎执行光合作用的功能。

例如沙漠中的沙拐枣,在一年生枝条的外面覆盖以闪亮且较厚的角质层.叶子呈极短的线状并且很快脱落,一部分枝条上着生花,共同完成光合作用,果实成熟后一齐脱落,另一部分枝条当年木质化越冬。

麻黄属是另一类常见的无叶型旱生植物,它的蒸腾很弱。

(4)软叶旱生植物:界限不甚明确的另一类旱生植物,虽然叶片有不同程度的旱生结构,但较柔软。

在土壤水分较多的季节里,它比其它旱生植物蒸腾要更强烈,甚至超过中生植物。

然而在严重缺水季节常常落叶,如旋花属、半日花属的一些种类。

这些植物同中生植物在形态和生理上,均有非常明显的差别。

(5)窄水旱生植物,这类植物能在水分不足的任何迹象出现时关闭气孔,以阻止细胞液浓度的升高。

因此气体交换和光合作用受阻,植物处于压抑状态。

在长期干旱下这类植物的叶子不干枯,但变黄而最终脱落。

叶退化植物的同化枝(白梭梭)银沙槐适应干旱的枝叶形态生理机能与生化特征沙漠植物除了借助自身生物学特性和形态上的一些特征在干旱条件下保持植物体内适宜的含水量。

在生理、生化上也具有耐旱或抗旱的机能,通过加强植物吸水能力和保水储水能力,以适应干旱,如提高细胞液浓度,降低叶细胞水势,提高原生质水合程度等。

旱生型植物细胞的原生质粘滞性较高,弹性强,透性大,抗脱水能力强,抗热性好,蒸腾强度小,过氧化氢酶的活性强,可溶性糖的含量高,束缚水含量多,束缚水与自由水的比值大等,从而构成耐干旱的特性。

多浆旱生植物以极低的水势,很强的保水力,很高的束缚水和束/自值,以及明显的旱生结构,如叶肥厚、角质层厚、气孔下陷、栅栏组织和贮水组织均很发达,构成等面叶和肉质叶为其特征。

它们的蒸腾强度很低。

中生植物的特征是高水势,低束缚水和束/自值(0.37),弱保水力(遗留水11.5%,持水时间50小时),旱生结构发育微弱,造成大量蒸腾失水,其蒸腾量比多浆旱生植物高一倍多。

少浆旱生植物保水力较强(遗留水14.76%,持水时间104.3小时),均介于中生植物与多浆旱生植物之间,但它们中有的植物,蒸腾强度都相当高,超过大多数中生植物。

这类植物虽具有角质层厚、气孔下陷、栅栏组织发达,表皮毛浓密等旱生结构,但它并未能防止蒸腾失水。

中生植物脯氨酸低于少浆旱生植物,多浆旱生植物脯氨酸含量最高,为前两者的17倍和4倍。

两类旱生植物在干旱条件下(非灌溉)脯氨酸含量均高于灌水处理。

少浆与多浆旱生植物的光合强度差异不大,而中生植物则高于两类旱生植物2倍以上。

少浆旱生植物的呼吸强度,略高于多浆旱生植物,与中生植物接近。

光合/呼吸值,少浆、多浆与中生植物分别为2.50、3.09和4.59,说明中生植物的合成明显大于消耗。

季节动态中,中生植物显著高于两类旱生植物。

叶绿素总量三类植物差异甚微。

沙漠植物的生理功能不仅在物种之间存在差异,在日变化规律上也有区别。

水分通常是影响荒漠植物生长的主要限制因子。

作为指示水分利用效率的可靠指标,叶片稳定碳同位素组成(δ13C值)可以用来探讨植物适应干旱环境的强弱程度。

干旱可使植物叶片δ13C升高;年降水量每增加l毫米,叶片δ13C则降低0.0l‰ -0.0l5‰。

荒漠灌木叶片δ13C值明显高于草本,说明灌木可能更适应干旱胁迫。

从上述生理生化特性方面看,旱生型植物细胞的原生质粘滞性高,弹性强,抗脱水能力强,抗热性好,蒸腾强度小,束缚水含量多,束缚水与自由水的比值大等,过氧化氢酶活性强,植物脯氨酸含量高,可溶性糖含量高,叶片稳定碳同位素δ13C值高等,从而构成了它们适应干旱的特性。

但需要指出,各种旱生植物并非同时同等地具有这些特性,而是以某种适应方式为主,即使相伴生长在同一干旱生境中的植物也可能各以完全不同的途径避免干旱缺水造成的危害。

另外,同属植物的抗旱(耐旱)性也有很大差异区别,沙拐枣属植物抗旱性由强到弱的顺序为:红皮沙拐枣>头状沙拐枣>白皮沙拐枣>心形沙拐枣>东疆沙拐枣>小果沙拐枣>膜果沙拐枣>蒙古沙拐枣>乔木状沙拐枣>精河沙拐枣>昆仑沙拐枣。

l2种柽柳抗旱性能的大小分别为:沙生柽柳>安氏柽柳>山川柽柳>短毛柽柳>多枝柽柳>霍氏柽柳>细穗柽柳>中国柽柳>甘蒙柽柳>长穗柽柳>刚毛柽柳>短穗柽柳。

植物的抗旱性是由形态解剖和生理功能两方面对干旱环境的适应性所构成,通常认为生理方面的抗旱性比形态解剖方面的抗旱性更重要,因为环境变化首先引起生理上的反应,而形态解剖不过是由遗传表现的长期适应结果。

然而,这两方面是互相联系互相制约的统一体,并且始终受到环境的影响,因此不能用片面孤立的观点来认识植物的抗旱性。

不同的植物种具有不同的对干旱的适应方式,很难用一个统一的生理指标或形态解剖指标来鉴定植物的抗旱能力。

沙漠植物的初级生产力低下,主要受降水量和土壤湿度的制约。

它们虽然都有较高的综合抗旱力,在沙层含水量低于1%的持续时间过长时,也会趋于衰亡。

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