温雅 2008-9-14 10:15
苔原、荒漠、盐碱地：天涯处处皆芳草
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[size=4][color=darkgreen]2008年09月12日 10:23[/color][/size]
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中国国家地理[/color][/size]
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[align=center][size=4][color=darkgreen][img]http://img.ifeng.com/hres/200809/12/10/0acbc77bc0caf5d4dfb5866fdd346392.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][size=4][color=darkgreen]低矮植物的庄园:高纬度地区的苔原上，夜间地面的温度要比空气中略高，因此为了抵御寒冷，植物们大都选择紧贴地面生长。供图/全景[/color][/size]
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[align=center][size=4][color=darkgreen][img]http://img.ifeng.com/hres/200809/12/10/d44405272bc5599a725f9a337c6c69eb.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][size=4][color=darkgreen]苔藓丛中的银莲花:生于寒冷环境中的银莲花，将植株藏在苔藓丛中保温，花期临近，才会从苔藓中钻出，张开花朵。供图/全景[/color][/size]
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[align=center][size=4][color=darkgreen][img]http://img.ifeng.com/hres/200809/12/10/75b6f673ce875daf3c568b8b119753c9.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][align=center][size=4][color=darkgreen]沙枣隶属于胡颓子科，与其近亲沙棘同为生于荒漠的知名水果。[/color][/size][/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][align=center][size=4][color=darkgreen][img]http://img.ifeng.com/hres/200809/12/10/7b3f39c76ecc30f36c3a3c452d0a8aaf.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][align=center][size=4][color=#006400][/color][/size] [/align][size=4][color=darkgreen]提到荒漠中的植物，仙人掌很容易被人想起，尽管它们已经把叶子退化为针刺状，用以减少水分丧失，但它们肉乎乎的茎却富含水分，在缺水的荒漠中，可谓囤积居奇的大户。仙人掌与很多荒漠中的肉质植物一样，在白天强烈的阳光下，关闭气孔，尽量减少蒸腾；到了晚间，气温降低，它们才将气孔打开，吸入二氧化碳，留到白天作为光合作用的原料。供图/全景[/color][/size]
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[size=4][color=darkgreen]苏东坡在一千年前，写下了知名的词句“天涯何处无[/color][/size][url=http://culture.ifeng.com/geography/regional/200809/0912_4098_781349.shtml#][size=4][color=darkgreen]芳草[/color][/size][/url][size=4][color=darkgreen]”，想必就算苏东坡本身也不曾料到，这一句中蕴涵的哲理与玄机，时至今日，竟与万物生长之理暗合。如今我们用“生态学”一词，来囊括生物与环境、生物与其他生物之间的相互关系，天涯之于芳草，便是环境之于生物。若将“芳草”定义为开花植物，将苔藓、藻类与蕨类排除在外，那么冰层、雪峰、海沟之类的地方，确实是“芳草”存活的死角，但在很多严酷的环境之中—极冷、极热、极旱、极湿、狂风大作、盐碱弥漫，植物的顽强，依旧不愧苏东坡的名言，这些绿色的生命动用了高超的智慧与强劲的耐性，正努力前去占据天涯内外的每一个角落。[/color][/size]
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温雅 2008-9-14 10:16
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[size=4][color=darkgreen][b]高山与苔原 低温下的生机[/b]
无论在高纬度或者高海拔地区，低温都是生物们必须面临的考验:北极熊一袭白衣，海豹、企鹅包裹着肥厚的脂肪，牦牛披挂着长毛斗篷在低温中生存的动物们，首选的保温策略就是多穿外套。棉衣、皮袄、羽绒服、油脂防寒装，没有这些装备，几乎无法在严寒中立足。植物相对于动物而言，处境可谓更加凶险，它们既没办法找个地穴或者树洞躲避，也不能依靠运动、进食来增高体温，相对被动的御寒方法中，向动物们学习，身披厚实保暖的外套，便成为了植物的常用手段。
欧亚大陆的高原、高山上，生有一种全身白毛的植物，密集的绒毛仿佛羊毛衫般，御寒的效果不言而喻。这些白毛松软易燃，我国古人将之采下，用于引火，故而称这种植物为“火绒草”。到了欧洲，因为火绒草的绒毛洁白似雪，因此得了个响亮的名头—雪绒花。无论法国、意大利、奥地利，还是瑞士、德国，只要毗邻阿尔卑斯山的地区，人们便无不知晓高山上的3种花草:鲜红如火的杜鹃、洁白胜雪的雪绒花、湛蓝如水的龙胆。这3种颜色甚至被搬到了很多国旗上，雪绒花独占一席，被视为高山之上纯净心灵的象征。
若把火绒草自然风干或压制成标本，它的颜色、形状长久不变，因此在欧洲人的心目之中，经久不变的雪绒花也象征了不渝的爱情。火绒草本身当然并不知晓人世间情为何物，之所以风干之后依旧保持原状，是因为植物体内水分含量较少的缘故。在高山或者苔原，为了减少蒸腾，以免热量随水分流失，很多植物都选择了含水较少的革质叶片—这一选择，与火绒草不谋而合、异曲同工。
除了自备外套御寒，有些植物也会利用天然的毯子—很多生长在苔原的植物，都会躲在厚实的苔藓层之下，直到开花结果，才从苔藓之间钻出来。也有一些生在高山和苔原的植物，本身就会趴在地面，匍匐生长，或者形成一个低矮的半球形，这样一来可以尽量躲避高处的强风，以免热量随空气流动而散失；二来地面接受的热量向空气中逆辐射时，也会被这些贴在地面的植物们二次利用。
[b]荒漠 灼热与干渴的考验[/b]
在日照强烈的荒漠之中，有些植物也专门生出满身白毛—这些毛当然不是当作羽绒服的，虽然在人类看去，生长在不同环境中的植物绒毛并无明显差别，但对于干热地区的植物而言，这些毛就是抵御暴晒的工具，仿佛遮阳伞，仿佛防晒霜。沙枣和沙棘都是荒漠中盛产的知名果品，无论在它们的茎、叶或者果实上，都有银白色的闪光；放大来看，它们的体表往往铺着一层鳞片，形状如同一支支撑开的太阳伞，过多的辐射被这些鳞片阻挡，使植物体免于炙烤。
面对高温，荒漠植物最为在意的，就是尽量保存水分，避免流失。柽柳的叶片特化为鳞片状，而麻黄、假木贼之流索性将叶子放弃，使之退化到近乎摆设，而用绿色的茎直接进行光合作用，多种针茅、羊茅类禾草，在干旱时能将叶子卷成筒状—所有这些煞费苦心的经营，无非是为了缩小叶子的表面积，减少水分的无谓蒸腾。
当然也有些植物情愿把自己厚实地包裹起来，如同荒漠地区的人物形象代表阿凡提，每每出场，每每白布裹头，如此处理，和冰柜大肆横行之前，冰棍雪糕的保存方法略同:阿凡提的裹头布，卖冰棍的厚棉被，都可形成隔热层，防止内部冷气散失，阻止外部热气侵入。这种隔热的包裹层，材料并不仅仅限于绒毛，在一些荒漠植物的果实上，隔热设备体现出了殊途同归的多样性:沙拐枣的果实边缘特化出枝枝杈杈的附属物，刺铃铛、鱼鳔槐的果实膨大中空，白刺则干脆不惜血本，以肉质多水的果实来保护种子。
植物的地上部分努力降低水分的散失，地下部分当然也没得闲，勤俭持家的关键，一则开源，一则节流。荒漠植物的根系，承担的便是“开源”的重任—努力找水。在水分充足的地区，一株桃树的根系长度是地上株高的5倍左右，但在缺水的荒漠，桃子的近亲蒙古扁桃，无论根系的深度或延展的范围，往往都要超过地上部分的10倍以上。生于沙质土地，不同于寻常环境，植物的根系往往更加注重水平伸展，这些侧根宛如沙地之下的触手，四下伸展，形成网络，随时待命，准备以最大程度截杀落于沙土表面的雨水。
[b]盐碱地 出咸盐而不染[/b]
相比于缺水的荒漠，盐碱地上的水分可谓充足，但这里的植物种类却并不如想象的丰富。要想在盐碱地上生存，没有点旁门左道的功夫，恐怕不那么容易—守着盐碱水，却活活被渴死，这滋味想来不那么好受。
盐碱地中的水当然富含盐碱，溶液浓度远远高过植物体本身。有个经典的“细胞失水”实验，把土豆上挖个坑，倒入浓盐水，于是土豆慢慢干瘪萎缩—盐水的浓度大于细胞液，于是细胞里的水分流向盐水中。生于盐碱地的植物，若是没有抗拒高盐环境的本事，恐怕都要和干瘪的土豆一个下场。盐碱水，在很多植物看来就是毒药。
生于盐碱地的植物们，抗拒“毒药”的方法也各不相同:泌盐性植物在植株表面生有盐腺或盐囊泡，可以将体内多余的盐分由此排出，生于盐碱性荒漠的知名植物柽柳、猪毛菜、枇杷柴等种类，都会选择这种手段，因此在它们的茎叶上，时常能够看到稀碎的盐粒结晶；不透盐性植物则干脆将多余的盐分拒之门外，它们的细胞结构特殊，于盐分的通透度极小，尽管生于盐碱地中，却可基本不受影响，此类植物包括碱菀、獐茅、甘草和罗布麻；聚盐性植物则干脆把体内的盐分汇聚起来，像核废料一样集中保管，植株本身并不会因此受损，在海滨和盐碱湿地常见的碱蓬、盐角草、盐爪爪、滨藜等种类，都掌握这项技能，因此它们的枝叶虽然看上去是肉乎乎的质地，放在嘴里嚼嚼，味道却或咸或涩。[/color][/size]
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[b]水下 通气管与储气囊[/b]
荒漠的植物为了保存水分而煞费苦心，但也有些地方，水分并非稀缺资源，而是多得过了头。尽管水是植物的生存之本，但整个植株都泡在水下，并不是什么植物都能忍耐得了。当持续降雨或河湖漫灌时，生于低洼地区的植物，往往因为长时间浸泡在水下，无法正常呼吸而被活活憋死；甚至只要根系长时间浸泡，也会导致一些植物烂根而亡，所以无论栽花养草，还是种植庄稼作物，浇水的时候都要有所讲究。
当然反例也很容易找到—重要的粮食作物水稻，非但根系浸泡在水中，在缺水环境下反而无法正常生长；荷花、睡莲之流的根茎，同样长时间浸泡在水中；还有各种各样种植在金鱼缸里的水草，很多种类干脆全身潜在水下。这些喜欢“泡澡”的水生植物们，其实也曾为了在水下呼吸，着实下过一番功夫。
水生植物可分为三大类群，植株挺立在水面、根系扎在泥里的挺水植物，叶片漂浮在水面的浮水植物，以及全部淹没在水下的沉水植物。挺水和浮水植物的换气装置，类似于游泳池边时常有所贩卖的呼吸管，虽然根茎沉于水下，但叶子却和空气相连，只要体内有足够的通气管道，新鲜空气依旧可以通过叶片上的气孔进出。
沉水植物的茎内同样拥有发达的通气组织，但那些充满气体的空腔，却是一个两端封闭的系统，有限的气体在这个封闭空腔中，被反复加以利用—光合作用，植物利用空腔中的二氧化碳，而排放氧气；呼吸作用，植物消耗空腔中的氧气，制造二氧化碳。对于沉水植物来说，它们很多时候是在封闭的通气系统里，翻来覆去，自娱自乐。
当然除了发达的通气系统，水下的植物还有其他设备，以应对长期的潜水生活。它们的茎中缺乏坚硬的纤维组织，因而变得柔软而富有弹性，适宜在水中摆动，随波逐流；它们的根相对退化，吸收功能减弱，茎叶却承担起物质交换的责任；至于沉水植物的茎叶本身，要么为细长的条状或带状，要么分裂得枝枝杈杈，变成细碎的丝状，这些形状都可增加茎叶与水接触的表面积，有利于细胞直接吸收水中的溶解氧。[/color][/size]
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