沙漠和森林、草原、海洋、雪山等一樣，是自然景觀的重要組成部分。

1、認(rèn)識沙漠的另一面

提到沙漠，人們的腦海中會出現(xiàn)炎熱枯燥、干旱少雨、萬物不生、一片死寂的昏黃印象，抑或是狂風(fēng)肆虐、飛沙走石、遮天蔽日的末日圖景。沙漠通常被描述成人類在自然界可怕的敵人之一。

地球表面的沙漠主要分布在南北緯15°~50°之間，有三大地區(qū)：

南北回歸線附近的副熱帶高壓影響區(qū)

因大氣環(huán)流由高空下沉而難以形成降雨，撒哈拉大沙漠屬于這種類型。

遠(yuǎn)離海洋的干旱沙漠區(qū)域

因遠(yuǎn)離海洋，空氣含水量低，氣候干旱，降水稀少，中國西北地區(qū)的沙漠屬于這種類型。

海洋冷洋流經(jīng)過的區(qū)域

冷海水使得周邊地區(qū)的近地面溫度下降，近地表有云霧但無法形成降水而成干旱地區(qū)，南美洲的阿塔卡馬沙漠屬于這種類型。

沙漠中的金字塔（圖片來源：TheDigitalArtist）

中國有八大沙漠四大沙地，分別為塔克拉瑪干、古爾班通古特、庫姆塔格、柴達(dá)木盆地、巴丹吉林、騰格里、烏蘭布和、庫布其沙漠，科爾沁、毛烏素、渾善達(dá)克、呼倫貝爾沙地。

我國的沙漠各有特色：

塔克拉瑪干沙漠:世界第二大、中國最大的沙漠

巴丹吉林沙漠:有世界最高大沙山之譽

庫姆塔格沙漠:有世界獨一無二的羽毛狀沙丘

古爾班通古特沙漠:我國最大的固定、半固定沙漠

庫布其沙漠:通過人工防沙治沙和生態(tài)治理與修復(fù)，而即將消失

在氣候?qū)W的術(shù)語里，沙漠指的是一種干旱氣候類型；在生態(tài)學(xué)、地理學(xué)領(lǐng)域，沙漠則是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)與景觀；藝術(shù)家對沙漠的認(rèn)知與領(lǐng)悟，則是蒼涼、空靈與穿越。

其實沙漠和森林、草原、海洋、雪山等一樣，是自然景觀的重要組成部分。沙漠也是一種生態(tài)系統(tǒng)，只是由于水資源缺乏、植被極其稀疏、大片土地裸露、植物種類單調(diào)，構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)的各要素生物生產(chǎn)量低下，生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)脆弱。但是，這里并不缺少生命和自然界的能量交換。

2、荒漠生態(tài)系統(tǒng)中的水

萬物生長靠太陽，水是生命之源，任何一個生態(tài)系統(tǒng)都離不開太陽光和水資源。沙漠中陽光充足、光照強，具備萬物生長的熱能資源；而水是生命之源，沙漠里有沒有水呢？

沙漠中是有水的，只是存在的方式不同，大多數(shù)的水分不能被動植物有效利用而已。

鳴沙山中的月牙泉（圖片來源：鳴沙山月牙泉官網(wǎng)）

沙漠中的水有幾種主要的存在形式：

自然降水

包括降雨、雪、霧、霜。研究表明，在沙漠中一次小于10毫米的降水屬于無效水。因為，當(dāng)一次降水量小于10毫米時，雨過天晴，降水會很快從地表蒸發(fā)于大氣中。這部分降水基本下滲不到沙生植物的根部，因而得不到有效利用，也就是所說的無效水。

淺層水

這是通過自然降水入滲或地表徑流下滲被存儲于沙漠內(nèi)部的水。沙漠表面的沙粒相對粗且缺乏粘結(jié)性，當(dāng)表層水分蒸發(fā)后，在其表面形成一定厚度的干沙層，干沙層能有效阻斷深層水分向上運動，很好地保護(hù)較深層水分的散失。這部分水是沙生植物賴以生存的主要來源。

凝結(jié)水

沙漠晝夜溫差大，白天溫度升高時，地表水分會很快蒸發(fā)于大氣中，而夜晚氣溫又會很快降低，空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)于植物或沙粒表面，當(dāng)凝結(jié)量達(dá)到一定量時形成凝結(jié)水。凝結(jié)水會順著植物的枝、葉、莖、桿滲于沙漠中，或被植物的枝、葉、莖、桿直接吸收，有利于植物的生長發(fā)育。

深層水

沙漠深層水主要是由于地形隆起，地殼運動而形成斷裂帶，冰雪消融而形成的大量水源通過地下暗河順勢下流到低洼的丘間低地而露出地面，在沙漠中形成沙漠清泉。巴丹吉林沙漠的大多數(shù)湖泊屬于此種類型。這些深層水因埋太深植物無法利用，只有在湖泊周邊的淺層水能夠被植物利用或者形成荒漠濕地。

塔克拉瑪干沙漠的河流（圖片來源：中國綠色時報）

3、沙漠生態(tài)系統(tǒng)中的植物

任何一個生態(tài)系統(tǒng)都離不開植物的基礎(chǔ)能源的積累，植物對特定的生態(tài)環(huán)境具有重要的指示作用，沙漠生態(tài)系統(tǒng)也不例外。

沙漠生態(tài)環(huán)境最顯著的特點，一是干旱少雨、氣候干燥，如甘肅省敦煌市多年平均降雨量為36.8毫米；另一個特點是風(fēng)蝕沙埋，地表極不穩(wěn)定，被譽為“世界風(fēng)庫”的瓜州多年平均風(fēng)速≥17m/s的大風(fēng)日數(shù)達(dá)68.5天，最多達(dá)105天。

干旱多變的沙漠環(huán)境（圖片來源：jpeter2）

沙生植物又是如何適應(yīng)如此嚴(yán)酷的生態(tài)環(huán)境的呢？其實植物的分布、種群的演替以及生態(tài)結(jié)構(gòu)變化都是對生態(tài)環(huán)境的綜合反應(yīng)。有什么樣的生境就會有什么樣的植被，反過來，植被也指示所存在的生境特征。

植物的分布適應(yīng)于環(huán)境

植物的分布是自然選擇的結(jié)果，亦為“物競天擇，適者生存”。如白刺是一種典型的荒漠植物，主要分布于固定沙丘和半固定沙丘上；膜果麻黃分布于黏粒質(zhì)低地或戈壁灘上；沙米、沙蒿則主要分布在流動沙丘上。植物的物候不僅是植物自身的生理現(xiàn)象，也是對外部生境、氣候、水文條件的綜合反映。

豐富的植物種子庫

在沙漠惡劣的環(huán)境條件下，沙生植物又是從哪里來的？其實，沙漠里有著豐富的植物種子庫。沙漠中有不同的植物種群分布，這些植物種子成熟之后自動脫落，隨風(fēng)漂移，或隨風(fēng)沙運移到很遠(yuǎn)的沙漠后降落，又被沙埋而形成沙漠種子庫。當(dāng)降水量或環(huán)境條件能夠滿足植物生長發(fā)育時，這些存儲于沙漠種子庫中的植物種子會迅速發(fā)芽、生長、開花、結(jié)果，完成其生命周期。

沙生植物的物候特征

不同類型植物的物候特征是不同的。沙生植物在生境條件極其惡劣的條件下，物候期會延后甚至停止開花、結(jié)實。這也是沙生植物自然選擇的結(jié)果，為了適應(yīng)嚴(yán)酷的自然環(huán)境，長期進(jìn)化出了特殊的生存策略。

胡楊，大自然的英雄樹（圖片來源：中國綠色時報）

4、沙生植物特殊的生理結(jié)構(gòu)

不同的沙生植物對沙漠環(huán)境適應(yīng)的生理調(diào)節(jié)機理各不相同。但是，它們都具有特殊的生理結(jié)構(gòu)，可以鎖住水分。

角質(zhì)膜毛狀體抑制散發(fā)

調(diào)查研究表明，在沙生植物的表皮常覆蓋有不同厚度的角質(zhì)膜及發(fā)達(dá)的毛狀體，這種結(jié)構(gòu)不但能有效抑制植物體內(nèi)的水分散發(fā)，而且有利于吸收和粘住凝結(jié)其上的水分，植物只有在蒸發(fā)的拉力大于黏著力時才釋放水分。

厚實的細(xì)胞壁良好保水

絕大多數(shù)沙生植物有厚實的細(xì)胞壁，使沙生植物的表皮具有良好的保水功能。當(dāng)外界水分充足時，氣孔張開，進(jìn)行強烈的蒸騰呼吸作用；當(dāng)外界水分虧缺時，氣孔關(guān)閉，角質(zhì)膜與表皮毛狀體可有效防止水分散失。

氣孔下陷表皮細(xì)胞肥大

大多數(shù)沙生植物的氣孔下陷，在減少光線輻射和水分散失方面有積極的作用，部分沙生植物葉片表皮細(xì)胞肥大，可起到存貯水分的作用。沙生植物通過減少蒸騰策略適應(yīng)干旱缺水的環(huán)境。

沙漠中的仙人掌（圖片來源：analogicus）

生長在同一沙漠地區(qū)的不同植物，有多種形式來適應(yīng)環(huán)境：

超旱生植物

根系發(fā)達(dá)、葉退化，以便多吸收水分、減少水分散失，如梭梭、沙拐棗、麻黃等。

肉質(zhì)植物

有很多貯水細(xì)胞，白天氣孔關(guān)閉，減少水分蒸騰，只吸收光能進(jìn)行光合作用，夜間氣孔開放吸收二氧化碳，如仙人掌屬植物。

短命植物

可直接利用鹽堿濃度較高的水分，有的還能將鹽分貯存在體內(nèi)或從體表排出，如鹽爪爪等鹽生植物。

耐鹽植物

可直接利用鹽堿濃度較高的水分，有的還能將鹽分貯存在體內(nèi)或從體表排出，如鹽爪爪等鹽生植物。

部分沙丘植物

一些沙丘植物的莖基部和根有角質(zhì)層、纖維鞘結(jié)構(gòu)，可防止被熾熱的沙粒灼傷，其特殊的葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)減少光輻射吸收、降低水分蒸騰、維持葉片水分平衡、降低細(xì)胞膜脂氧化。不同沙生植物維持葉片水分和氧自由基代謝平衡是其適應(yīng)沙漠環(huán)境生存的重要生理調(diào)控機理。

5、沙漠生態(tài)系統(tǒng)中的動物

沙區(qū)植物種類貧乏、結(jié)構(gòu)簡單、覆蓋度低。由于食物資源比較單調(diào)和貧乏，動物的種類不多，數(shù)量也少，常見的有昆蟲、蜥蜴、嚙齒類和鳥類。許多動物具有高度適應(yīng)干旱環(huán)境的特征，如晝眠、夜間活動、長期不飲水、不具汗腺和排放高濃度的尿液等。

荒漠環(huán)境嚴(yán)酷、生物種類多樣性低、群落結(jié)構(gòu)簡單、自動調(diào)節(jié)能力差，所以，荒漠是個脆弱的生態(tài)系統(tǒng)?；哪械呐佬袆游锖蛧X動物都在地下穴居生活，晝伏夜出，聽覺極其靈敏，有些種類不需飲水，僅靠食物中的水分便可存活，有的則可依靠休眠度過極端干旱期。

藏在大漠中的仙境（圖片來源：中國綠色時報）