提起沙漠,人们总以为沙漠里是荒凉无际,黄沙滚滚,寸草不生的。其实,沙漠并不是生命的禁区,那里尚有片片绿洲呈现着生机,维持着沙漠独具特色的生态平衡。生活在沙漠里的这些植物被称为沙生植物。在沙漠中,由成百上千的沙生植物组成的沙漠植物群落,主要是由“沙”氏一族和它的亲戚、邻居所组成。这些沙生植物由于长期生活在风沙大、雨水少、冷热多变的严酷气候条件下,万千年来练就了一身适应艰苦环境的本领,生就了种种奇特的形态造型。它们把顽强的生命力和本能发挥到极致的能力,令人惊异。
在这里我们有必要将库布其沙漠的“沙”族英雄和它伟大的亲戚、邻居隆重推出,让读者洗耳恭听这些沙生植物的名讳,领略它们的风采。
以“沙”字前后位置为序冠名的沙生植物,列举如下。
沙柳、沙蒿、沙鞭(沙竹)、沙米、沙芥、沙枣、沙蓬、沙葱、沙棘、沙韭、沙果、沙冬青、沙打旺、沙地柏、沙拐枣、沙芦草、沙引草、沙苁蓉、沙茴香、沙棘豆、沙奶草、沙菀子、沙木蓼、沙生大戟、沙生冰草、沙生针茅、沙生鶴虱、沙地青蓝、沙兰刺头、沙地繁缕、沙菀蒺藜、沙珍棘豆、沙地萎陵菜、沙地旋复花、沙生地蔷薇。
白沙蒿、黑沙蒿、水莎草、红沙、紫沙参、距沙芥。
布利沙芥、中国沙棘、长叶红沙、山羊沙芥、斧形沙芥、宽翅沙芥、距果沙芥、中华沙棘、戈壁沙蓬、瓦氏沙参、距花沙参、长柱沙参、头状沙拐枣、头穗沙草、宁夏沙参、多岐沙参、异型沙草、西北沙柳、狭叶沙木蓼、狭叶沙生大戟、狭叶沙参、密穗莎草、球穗莎草、蒙古沙拐枣、蒙古沙蓬、中华草沙蚕。
另外,“沙”氏一族的这些久经考验、为数众多的亲戚、邻居,如霸王、胡杨、甘草、梭梭、白茨、杨柴、花棒、柠条、虫实、水柏枝等等,虽然它们的名字不带沙字,但它们和“沙”氏一族祖祖辈辈生活在一起,世世代代之间的友谊和感情有的远远超过“沙”氏一族自身的“血缘”。面对风沙,它们互为伴生植物,团结互助、各尽所能,共同维系着家族的兴旺与繁衍。
沙漠地区的植物在地球上都是历尽沧桑,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非凡能力,表现出对沙漠环境的多种适应方式和适应特性。
“伊盟有三沙,即沙子、沙蒿、沙和尚,鸡蛋里还有沙”。这是上个世纪50~70年代地方生态状况的自嘲。
沙子,代表地理系统的表征。伊盟境内除有占国土面积48%的毛乌素沙地和库布其沙漠外,全境荒漠化土地面积占到86%以上。地貌景观是赤地千里,地表除了沙子,还是沙子,风吹沙动、飞沙走石、沙尘弥漫,荒凉到了极致。
沙蒿,代表植物系统的特征。沙蒿群落是沙生植物中的顶级群落。沙蒿在当时,既是人们扎手的烧火柴,又是牲畜苦涩的渡命草。万般无奈的过度利用,使得世代传承的、少的可怜、生命力极强的旱生植物也难于安居。
沙和尚,代表动物系统的无奈。又小又矮的爬行动物,在光秃秃的沙梁上,它双眼皮的眨眼你也能看清楚。唯一、单调的动物,何能称其为系统呢!
沙子无处不在,鸡蛋里还有沙,生态环境恶化到何种地步。
沙蒿是俗称,是白沙蒿(也称籽蒿)和黑沙蒿(也称油蒿)的通称。沙蒿是菊科旱生小半灌木,具有与灌木的相似外形(如不具明显的主干,高5米以下)的多年生植物。常在近基部生长出多个粗细相似的枝干,丛生。介于木本植物与草木植物之间,上部是1年生的,仅在枝条的下部为多年生,并有木栓组织保护。因此在寒冷的冬天,上部的枝条枯萎或死亡,常被农人砍伐作为柴薪。
沙蒿还是很好的固沙植物。沙地的流动性的主要指标为植被盖度,一般植被盖度在<5%为流动沙地,只有1年生草本植物沙米才有这能力在光的没毛的沙丘上生长。植被盖度在<5%~30%为半固定沙地,白沙蒿在此环境中适宜生存。如果植被盖度超过30%时,沙地水分就满足不了它的生活需求,白沙蒿便自动退出该区域。植被盖度在>30%为固定沙地,由于黑沙蒿根系非常发达,主根深达2米以上,侧根水平距离超过5米,所以它能在固定沙地上形成稳定的群落,生态学界称其为沙地顶级群落。黑沙蒿是固定沙地的指示植物。
黑沙蒿是干旱、半干旱气候条件下在沙质土地上植物界生存斗争的优胜者,也是相当稳定的建群种。它可以生长在不同类型的沙土生境上,从半固定沙丘到固定沙丘,从草甸性沙地到覆沙梁坡,到处都能生长,所以就有极大的可能和沙区内各种不同生活型的亲戚、邻居植物形成多种多样的群落。它们不仅是固沙植物,有的半灌木也是药用植物、饲用植物,如麻黄、黄芪和杨柴等。
鄂尔多斯草根文人写过不少赞美沙蒿的散文。在鄂尔多斯的沙原上,遍布着一簇簇、一片片的沙蒿,随风摇曳,不断地向人们颔首致意。
沙蒿,并不是什么奇花异草。它既没有娇艳的花朵、浓郁的香气,也没有婀娜的枝叶、妩媚的躯体。无论是在百花竞开的初春、万木争荣的盛夏,还是硕果累累的晚秋,它的外貌总是那么普普通通,平平淡淡,毫不引人注意。
沙蒿,在百草世界里,不矫揉造作,不标新立异,不哗众取宠,不孤芳自赏。它既不像娇生惯养的樱桃,更不似养尊处优的牡丹。它不挑剔气候,也不选择土壤,只要哪里飘撒下它的种子,它就在那里扎根发芽。人们常赞美杨柳到处为家,也常称颂松拍的岁寒不凋,但是沙蒿却在杨柳不长、松柏不生的最最荒芜贫瘠的沙漠里踏踏实实地、不声不响地生长着,繁衍着。
当狂风一起,摧花折枝,风沙流骤起,风蚀、沙埋频繁交替的时候,沙蒿,它却尽力伸展自己那繁多有力的根须,汲取黄沙深处的点滴水分,越长越茁壮,越长越浓密。它把千百万分散的沙土颗粒团结在自己的周围,使它们站稳脚跟,不再流动,给它们换上新装,绿意盎然,将它们变成沃土,和它的亲戚、邻居在其上长出浪漫的花草。
鄂尔多斯人在以沙蒿为主的治沙实践中总结出很多草根经验和做法。
种植上,利用沙蒿种子表面覆被着的一层生物胶,它具有在干时保护种皮,湿时吸水膨胀,内供种仁萌发,外裹沙土起到覆土作用,避免闪芽,直播效果非常理想。用此原理进行人工撒播和飞机播种造林,上演了一幕幕植被演替的奇妙组合。
栽植上,用2~3年生沙蒿枝条扦插造林,清明前栽一株活一株,栽一片活一片。清明后可能受情绪影响,栽植成活率相当低。固沙上,利用沙蒿枝条在沙丘风蚀部位,设置平铺式、直立式、行列式、方格式沙障,稳定沙面,可为造林种草创造条件。保护上,采取封沙禁牧,充分发挥沙蒿的结种量大,自然落种多,种粒小,随风传播快的特点,理想地进行沙漠植被的自然更新和修复。
沙蒿,只要有一点生存条件,它们就会生根、发芽、生长,成群结队,海海漫漫地牢牢地扎根于大地,保护着自己的家园。
由于沙漠缺水,所以沙漠里的植物根系都非常发达,可从地下深处吸收水分,保持较强的生命力。这是沙漠植物适应干旱环境的主要特征之一。沙生植物的共性是主根深、水平根的侧根广。它们的水平根不但可以向四面八方扩展的很远,而且均匀地扩散生长,智慧的避免集中在一起,消耗过多的沙层水分。
如梭梭的垂直根一般深达5米,最深可达14米,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,最深也可达10余米。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米深的沙地上,沙拐枣的根系可垂直向下发展到5米左右,最深能达到地下水沿毛细管上升的区域。
对多年生沙漠植物来说,千万不要以为它地上部分出现落叶或枯梢,便是死亡的象征。这往往是沙生植物面对严重干旱的巧妙策略,被迫进入休眠或假死状态。其实,假死状态的沙生植物根部依然健壮,等到降雨、沙地水分条件好转,哪怕是一泡骆驼尿,那些休眠或假死的植物就可能立刻复苏,“借尸还魂”,重新萌生枝叶。此种现象在荒漠植物中是普遍存在的。
沙漠中水分稀少,蒸发量却大的惊人,蒸发量往往是降雨量的几十倍乃至几百倍。叶子是植物进行水分和气体交换的最大器官,许多沙漠植物为了适应在干旱区生存,茎叶表层都有一层保护蜡膜,叶片退化不发达,具有被毛等附属物,可以减少并防止水分的蒸发。
如花棒为适应高温和沙割的沙漠环境,叶轴肉质化,树皮成片剥离,保护着茎杆免受灼伤;白刺、沙拐枣、大白柠条枝条呈现灰白色,可以抵挡强烈的阳光直射;沙冬青的叶表面有一层蜡质和灰白色绒毛,梭梭叶呈鳞片状,霸王叶退化成肉质针状。
沙芦草、沙鞭,以根状茎长在沙漠中。根状茎的形如同根一样,都有着明显的节与节间,节上的腋芽向上长出地上茎,向下能生出不定根,向上能长出不定芽。在节上还有小型的退化鳞片叶作保护,根状茎内储藏有丰实的营养物质,利用其很强的繁殖力来生存、生长。
沙漠中,由于雨季短暂,红沙、棉刺、沙米、虫实等好多的沙生、旱生植物,在1~2个月乃至1~2个星期里就可以迅速发芽、生长、开花、结果,在相当短暂的时间里完成它的生活周期。为了繁衍下一代,五星蒿、油蒿、籽蒿等植物采用大量结实的办法,一株可结实几十万乃至上百万粒种子,以多取胜恶劣的沙地环境,利用总有能遇到适宜生境的概率延续本种的后代。也有的植物如百花蒿、角蒿、二色补血草等,为了吸引动物为它们传粉受精,往往会开出十分艳丽的花朵,为荒芜的大地带来缤纷靓丽的花季。凡此种种,都是大自然的生态奥秘,也是适者生存的遗传密码。
沙漠和沙地中优势植物自然是沙生、旱生植物。它们能借助特殊的生理结构特性,笑纳干旱,享受高温酷暑。在这些沙生、旱生植物组织结构中,它们有的把叶片缩小变厚,栅栏组织发达,角质层、蜡层加厚,表皮毛密生,气孔凹陷,叶片向内反卷包藏气孔,施展“吸水大法”,自我浇灌,独酌自饮。有的则加强了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,扩展根系,提高原生质水合程度等,让水分在高压态势下,自动前来纳贡。
“沙”氏一族和它的亲戚、邻居,虽然相伴生长在同一沙漠生境,但是各家的做法各有高招,各具家族特色。
肉质旱生植物,属于植物中的“得道仙人”,能长期不食人间“烟火”而依然生长良好。仙人掌、骆驼刺、龙舌兰、芦荟、肉丛蓉、列当、沙冬青等,因长期“修炼”而拥有“仙风道骨”。
中国古人幻想修炼成仙的第一个步骤“辟谷”,在它们这里得到了实现。其植物通过叶部、茎部肉质化的薄壁组织储存大量水分,减少蒸腾失水来适应严重干旱,其根部已退化为木质纤维,完全暴露在外都不会影响其生长。
硬叶沙生植物,属于植物中“身怀绝技”的“有道之人”。它们虽然没有修炼到把茎、叶全部退化、归隐,脱离“肉体凡胎”,但是它们或把茎、叶内的角质层加厚,在失水较多情况下能够防止叶片皱缩发生破裂;或将内功修炼的吞吐自如,利用高超的叶细胞渗透压,用内力扩大吸水来源,增强吸水能力,改善供水条件。
如针茅属等沙生、旱生的狭叶植物,叶的上表皮呈牧笛褶曲状,较大的突起中,贯穿似马头琴狭带状的机械组织,气孔全部分布在上表皮突起物的侧面。当干旱失水时,叶肉组织收缩而机械组织不变,叶子卷成筒状,将气孔围在中间,叶筒内空气湿度保持在一定水平,从而稳定蒸腾强度。这类植物还具有对外界水分剧烈变化做出迅速生理反应的能力,它们既能迅速吸收暴雨带来的水分,又能忍受较长期高温引起的组织脱水。
小叶和无叶沙生、旱生植物,这类在高温酷暑下修炼的芸芸众生,在沙漠和沙地的江湖中比较普遍。它们的功夫就是把叶面积极度缩小,通常不到1平方厘米,但也都能称霸一方,算的上“扬名立万”的英雄。无叶沙生、旱生植物将叶子退化,由绿色茎来执行光合作用的功能,这有点违背教科书的宝典。例如沙漠中的梭梭、沙拐枣和麻黄属的一类植物,它们在1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能很快脱落。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。
软叶沙生、旱生植物,帮派界限不甚明确。虽然叶片有不同程度的旱生结构,有其它派别武功的痕迹,但叶子较柔软,能在江湖上另立山头、自成一派。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、山扁豆属和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。
另外,在极端干旱荒漠中,还有一类称为窄水沙生、旱生植物,是西域一带大漠的武功高手,它们能在水分不足时,使用关闭气孔、以阻止细胞液浓度升高的绝技。这类侠客能在长期干旱下保持叶子不干枯,只是变黄而最终脱落。某些非肉质的大戟属植物就属此类,它们在江湖上行事诡异,但也绝不伤及同类。
沙漠植被稀疏,但这稀疏的沙漠植物,却是人们意想不到的宝贵财富。
沙生植物中很大一部分是灌木植物,由于沙漠受强烈的紫外线辐射,给予沙生植物的光合作用异常剧烈,其生物合成途径均会产生变异,生成各种各样的次生代谢产物,包括萜类、生物碱、酚性化合物、聚乙炔、木脂体、挥发性单萜、环烯醚萜类、甾体、氰甙、胺类及单宁。沙生灌木作为天然贮存能量的活材料,不仅构成沙漠草场的多样
性,而且还是人类宝贵的食物、燃料、香料、油料和稀有独特的药物宝库。
沙拐枣是库布其沙漠乃至亚洲中部荒漠的广布种。它是沙生超旱生灌木,高可达1.5米,分枝多、叶退化,以绿色嫩枝进行光合作用。其水平根系十分发达,长可达10余米,从而可以广泛吸收沙层中的凝结水分,垂直根系则较浅,却可常常进行根蘖繁殖。尤其是沙拐枣的果实,具刺毛状附属物,成为富有弹跳力的圆球,可随风迁徙,“背井离乡”,滚动传播甚远。
十字花科沙芥属全世界有5种,库布其沙漠中就生长着3种,全部为沙生植物。沙芥属植物的个体数量较上述植物虽少一些,但它却独独喜欢生长在光裸的沙丘上。快速长成的高大植株,以及奇特的带翅短角果,都是十分引人注目的,翅果的硬翅可以随风漂移,落地后可扎地安居。值得一提的是,沙芥的枝叶花果里含有一种古怪的辛辣香味,鄂尔多斯人用它做成“沙芥伴汤”、“沙芥泡菜”,已成为名气不小的地方名吃。据说,库布其沙漠有一位老太太,就是靠卖“沙芥伴汤”,盖起了一座楼房。
沙地常绿灌丛在沙地植被的群落类型中占有特殊位置,近年颇受人