沙漠植物对干旱的适应策略
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(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。
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。
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。
植物的生存策略如何适应各种环境
植物的生存策略如何适应各种环境植物是地球上最为广泛分布的生物之一,它们生长于各种各样的环境中,如山地、沙漠、海滩、草原等。
为了在不同的环境条件下生存和繁衍后代,植物进化出了各种生存策略。
本文将从生理、形态和繁殖三个方面探讨植物如何适应各种环境条件。
一、生理策略1. 耐旱适应在干旱环境中,水分是植物最为关键的资源之一。
植物通过以下适应策略来应对干旱条件:(1)减少蒸腾:植物通过闭合气孔或减少气孔密度等方式减少水分的散失。
(2)深入生长根系:植物可以向深层土壤生长根系,以获取更深处的地下水资源。
(3)厚实化表皮:某些植物在表皮上分泌防止水分蒸发的蜡质或毛发。
2. 耐寒适应植物在寒冷环境中需要应对低温和冰冻等压力。
以下是植物的耐寒适应策略:(1)抗冷冻蛋白:植物通过合成抗冷冻蛋白来保护细胞免受低温引起的损伤。
(2)落叶:某些植物在冬季会主动落叶,以减少水分流失和减低寒冷对叶片的伤害。
(3)生长期调节:植物可以通过调节生长期来避免在最寒冷的季节生长,并等到气温升高后再生长。
3. 盐碱适应盐碱土壤中含有高浓度的盐分,对植物的生长造成很大影响。
以下是植物的盐碱适应策略:(1)盐腺排泄:某些植物可以通过盐腺排泄多余的盐分,防止在植物体内积累过多。
(2)耐盐酸碱胁迫基因:植物可以通过基因调控来增加对盐碱胁迫的耐受能力。
二、形态策略1. 水生植物的浮力适应水生植物需要适应水中的浮力和流动环境。
以下是水生植物的浮力适应策略:(1)气孔分布:水生植物的气孔大多分布在叶片上部或水面上,以便获得更多的氧气。
(2)空气室:某些水生植物生长了气囊状的结构,增加浮力并使叶片浮出水面。
(3)细长的茎:水生植物的茎通常比陆生植物更细长,以减少受水流的阻力。
2. 风化适应某些地区存在强风环境,植物需要适应风化的压力。
以下是植物的风化适应策略:(1)矮小生长形态:植物可以选择矮小的生长形态来减少风力的侧向作用。
(2)稳定结构:某些植物在茎和叶上具有坚固的结构,以减少受风摧毁的可能性。
沙漠环境中的生物适应策略
沙漠环境中的生物适应策略沙漠,是一个浩瀚而贫瘠的世界,阳光灼热,缺水干旱,气温极端,在这样恶劣的环境下,生物如何适应并生存下去呢?它们通过一系列的适应策略,与这片荒漠达成了默契的共生关系。
首先,沙漠生物的外表和构造都发生了一系列的改变。
例如,沙漠生物的体型通常较小,这有助于减少水分的流失。
它们的皮肤通常呈现出色彩鲜艳的斑点或条纹,这样可以减少太阳光的损害。
另外,它们的身体上通常有一层厚厚的角质层或毛发,以减少水分的蒸发。
一些沙漠生物还具有光滑的表面,以防止水分流失。
另外,一些沙漠动物还发展出长长的腿和身体,以便迅速移动,搜寻食物。
其次,沙漠生物在饮食和消化方面也出现了巨大的改变。
由于沙漠缺水,沙漠生物必须找到一种节约水分的方法。
有些沙漠生物比如骆驼和沙鼠,可以长时间不饮水,凭借身体内的脂肪储备来生存。
另外,它们的尿液也非常浓缩,以减少水分的流失。
此外,一些沙漠生物还发展出了能够从食物中吸取水分的特殊器官,例如食蚁兽的尖长舌头和沙漠狐狸的肾脏。
适应沙漠环境的生物在繁殖方面也有独特的策略。
由于沙漠环境干旱,水资源有限,许多沙漠生物选择在雨季繁殖,以确保后代能够生存下去。
一些沙漠生物,在配对繁殖之后能够像冬眠一样进入休眠状态,以减少能量和水分的损失。
此外,一些沙漠生物的后代也会有特殊的适应策略,例如沙漠植物的种子可以在干旱条件下存活数年,等待适当的时机发芽。
沙漠生物还与其他生物形成了独特的互惠关系,共同应对恶劣的生存环境。
例如,沙漠蜂鸟通过吸食仙人掌花蜜,并将花粉传播到其他花朵上,促进了植物的传粉与繁衍。
此外,一些沙漠植物的根系非常发达,可以吸收到深层土壤中的水分,并形成防风固沙的功能,为沙漠环境的其他生物提供了庇护。
在沙漠这个看似不毛之地,生命却从未停止。
沙漠中的生物通过一系列的适应策略,成功地在高温、缺水和黄沙滚滚的恶劣环境中生存下来,并且与沙漠形成了细腻而谐美的共存关系。
这些生物的生存智慧和适应能力,令人敬佩。
沙漠植物的适应机制
沙漠植物的适应机制沙漠是一个充满极端环境的地方,气温高,水分稀少,盛行的是风沙、高温、干旱和酷热等极端条件。
然而,沙漠上的植被却能在这样的环境中存活和繁衍。
这一切都得益于沙漠植物的适应机制。
本文将详细介绍沙漠植物的适应机制。
1.生理适应沙漠植物需要在干旱和盛行的高温下生存。
为了适应干旱环境,沙漠植物具有更加高效的水分利用能力。
一种常见的机制是减少水分蒸腾和盐分的排泄。
一些沙漠植物改变了自己的叶片结构,使其表面积减少,从而防止水分蒸发。
另一些植物则通过降低水位,减少蒸腾,节省水分。
一些沙漠植物还可以将盐分“排出”体外,以避免与水分混合,造成水分的流失。
2.形态适应形态适应是指一些物种因环境特长而发生的形态变化。
沙漠植物的形态适应是通过改变自己的外形、结构和大小,使自己更适应于干旱和高温的环境。
一些沙漠植物的根系会相应地扩展,以便于它们在土壤深处寻找水和养分。
此外,许多沙漠植物对干旱的适应机制最显著的特征是它们的叶子,比如,多年生灌木丛的叶子通常更长而发达,并且它们被用来积累水分。
3.光合适应沙漠植物具有减少光合作用的能力。
尽管光合作用是植物可以从阳光中吸收能量的重要途径,但是在沙漠里,阳光过强,很容易造成机体过热,甚至损坏组织。
因此,许多沙漠植物会在早晨和傍晚时期进行光合作用,以避免过多的热量。
此外,一些沙漠植物还可以通过树冠和叶子的洞口来调节树冠内发生的气体交换。
4.繁殖适应沙漠植物还具有适应干旱环境的繁殖策略。
一些沙漠植物会在雨季时期迅速地生长并繁殖,以确保后代的存活。
其他的沙漠植物可以自行维持水流,这可以为许多偏远区域的水流提供一个来源,从而为生态系统提供了维持生命的基础。
总结沙漠植物的适应机制可以为我们提供很多有关干旱适应的见解。
总的来说,生理适应、形态适应、光合适应和繁殖适应是沙漠植物能够在沙漠环境中生存的关键策略。
通过这些策略,沙漠植物可以适应最恶劣的气候条件,忍受干旱和高温,生长并繁殖。
沙漠植物的适应性与生存策略
沙漠植物的适应性与生存策略沙漠是一个充满极端干旱环境的地方,温度高,降水稀少。
然而,令人惊奇的是,沙漠中仍然生长着众多的植物。
这些植物通过各种适应性和生存策略,成功地在这样恶劣的条件下生存和繁衍。
适应性一:耐旱性沙漠植物具备超强的耐旱性,能够在长期缺水的条件下生存。
它们最大限度地减少水分的散失,通过各种途径来储存和利用有限的水源。
比如,尖锐的刺和表面覆盖着蜡质的叶片能够减少水分的蒸发和蒸腾,减少光合作用时水分的流失。
同时,沙漠植物还能通过延缓生长、抑制光合作用和改变气孔的打开程度来调节水分的使用。
适应性二:深居简出沙漠植物大多数都采取了深居简出的策略,将生长点或根系深埋在沙漠地表以下。
这样做有两个优势:一是避免高温对生长点的破坏,二是利用地下水和土壤中的水分。
比如,仙人掌类植物的根系可以延伸数米深,从而利用到更深层土壤中的水源。
此外,沙漠植物的根系还能够扎根在更稳固的地方,以抵御沙尘暴和风蚀。
适应性三:耐盐性沙漠中的土壤往往富含盐分,对大多数植物来说是个巨大的挑战。
然而,沙漠植物通过耐盐性来克服这一问题。
它们通过积累和排泄盐分,以保持细胞内的水分和营养物质的平衡。
此外,一些沙漠植物的根系还能够将盐分分泌到周围土壤中,从而减少对植物自身的伤害。
适应性四:先天光合作用沙漠植物中有一类植物具备先天光合作用的能力,它们能够在夜间开启气孔,吸收二氧化碳,进行光合作用,并把固定的碳转化为有机物质。
而在白天,它们则将气孔关闭,防止水分的流失。
这种特殊的光合作用方式使得这类植物能够有效地利用有限的水分和光合能量。
适应性五:短周期生命周期沙漠植物为了适应沙漠干旱的环境,往往具有较为短暂的生命周期。
它们能够在短时间内完成生长、开花、结实和散播种子等生命周期过程。
这样做的好处是在短暂的雨季能够迅速生长,繁殖后代,并在干旱来临时进入休眠状态,以延长生存的时间。
适应性六:相互合作沙漠植物通常生长在稀疏分布的沙丘之间,与周围植物形成密集的群落。
沙漠地区的动植物适应策略
沙漠地区的动植物适应策略沙漠地区一直以来都被认为是一个极端恶劣的环境,缺乏水源、高温、干旱等条件使得大多数生物难以在其中生存。
然而,让人们惊讶的是,沙漠地区确实存在着各种适应这种环境的动植物,它们通过采取一系列策略来适应沙漠环境并生存下来。
本文将对沙漠地区动植物的适应策略进行探讨。
一、减少水分流失水分是生物生存的基本需要,然而沙漠地区的极端干旱条件使得水分变得极为稀缺。
因此,沙漠动植物为了适应这种环境,采取了各种手段来减少水分的流失。
例如,植物的叶子表面通常覆盖着一层厚厚的蜡质,这可以减少水分的蒸发。
而动物则通过减少呼吸频率、使用干燥的粪便等方式减少水分的丧失。
二、节约水分的利用在沙漠地区生存的动植物往往能够有效地节约水分的使用。
植物通过长出深深的根系来吸收地下水源,并且通过收缩叶子表面积来减少蒸腾作用。
一些动物则通过集中活动在夜晚,利用夜间的低温和高湿度来减少水分的消耗。
此外,一些沙漠动物还会利用食物中的水分来满足自身需求。
三、耐高温和大温差沙漠地区的温度变化非常大,白天高温可达摄氏数十度,而夜晚则会骤降到零下。
为了应对这种极端的温度变化,沙漠动植物发展出了相应的策略。
植物的叶子通常较小且厚实,能够减少太阳光的照射并减轻温度的升高。
而一些动物则选择在白天躲在阴凉的地方,避免阳光的直接曝晒。
四、适应食物匮乏沙漠地区的食物资源非常有限,因此沙漠动植物需要忍受长时间的饥饿状态。
一些植物会储存大量的养分在块根、肉质茎等部位,以便在干旱季节使用。
而一些动物则会利用种子、果实等食物进行储存,以供干季时食用。
五、抵御沙尘暴和干燥沙漠地区经常会受到沙尘暴的侵袭,这给动植物的生存带来了巨大的挑战。
植物通过生长坚硬的表皮来保护自身不受沙尘暴的侵害,而一些动物则通过改变生理构造,例如长出绒毛、硬壳等来抵御沙尘暴的侵袭。
综上所述,沙漠地区的动植物通过一系列适应策略来应对极端的环境条件,从而保证自身的生存。
这些适应策略不仅展现了生物界的巧妙设计,也给我们启示,即在严酷的环境下,只要有足够的智慧和适应能力,生物依然能够生生不息。
新托福TPO26阅读原文及译文(二)
新托福TPO26阅读原文(二):沙漠环境中动植物的求生策略TPO26-2:Survival of Plants and Animals in Desert Conditions The harsh conditions in deserts are intolerable for most plants and animals. Despite these conditions, however, many varieties of plants and animals have adapted to deserts in a number of ways. Most plant tissues die if their water content falls too low: the nutrients that feed plants are transmitted by water; water is a raw material in the vital process of photosynthesis; and water regulates the temperature of a plant by its ability to absorb heat and because water vapor lost to the atmosphere through the leaves helps to lower plant temperatures. Water controls the volume of plant matter produced. The distribution of plants within different areas of desert is also controlled by water. Some areas, because of their soil texture, topographical position, or distance from rivers or groundwater, have virtually no water available to plants, whereas others do.The nature of plant life in deserts is also highly dependent on the fact that they have to adapt to the prevailing aridity. There are two general classes of vegetation: long-lived perennials, which may be succulent (water-storing) and are often dwarfed and woody, and annuals or ephemerals, which have a short life cycle and may form a fairly dense stand immediately after rain.The ephemeral plants evade drought. Given a year of favorable precipitation, such plants will develop vigorously and produce large numbers of flowers and fruit. This replenishes the seed content of the desert soil. The seeds then lie dormant until the next wet year, when the desert blooms again.The perennial vegetation adjusts to the aridity by means of various avoidance mechanisms. Most desert plants are probably best classified as xerophytes. They possess drought-resisting adaptations: loss of water through the leaves is reduced by means of dense hairs covering waxy leaf surfaces, by the closure of pores during the hottest times to reduce water loss, and by the rolling up or shedding of leaves at the beginning of the dry season. Some xerophytes, the succulents (including cacti), store water in their structures. Another way of countering drought is to have a limitedamount of mass above ground and to have extensive root networks below ground. It is not unusual for the roots of some desert perennials to extend downward more than ten meters. Some plants are woody in type —an adaptation designed to prevent collapse of the plant tissue when water stress produces wilting. Another class of desert plant is the phreatophyte. These have adapted to the environment by the development of long taproots that penetrate downward until they approach the assured water supply provided by groundwater. Among these plants are the date palm, tamarisk, and mesquite. They commonly grow near stream channels, springs, or on the margins of lakes.Animals also have to adapt to desert conditions, and they may do it through two forms of behavioral adaptation: they either escape or retreat. Escape involves such actions as aestivation, a condition of prolonged dormancy, or torpor, during which animals reduce their metabolic rate and body temperature during the hot season or during very dry spells.Seasonal migration is another form of escape, especially for large mammals or birds. The term retreat is applied to the short-term escape behavior of desert animals, and it usually assumes the pattern of a daily rhythm. Birds shelter in nests, rock overhangs, trees, and dense shrubs to avoid the hottest hours of the day, while mammals like the kangaroo rat burrow underground.Some animals have behavioral, physiological, and morphological (structural) adaptations that enable them to withstand extreme conditions. For example, the ostrich has plumage that is so constructed that the feathers are long but not too dense. When conditions are hot, the ostrich erects them on its back, thus increasing the thickness of the barrier between solar radiation and the skin. The sparse distribution of the feathers, however, also allows considerable lateral air movement over the skin surface, thereby permitting further heat loss by convection. Furthermore, the birds orient themselves carefully with regard to the Sun and gently flap their wings to increase convection cooling.TPO26-2译文:沙漠环境中动植物的求生策略沙漠中的严酷环境对于大部分动植物来说都是难以忍受的。
植物对环境的适应策略
植物对环境的适应策略植物是地球上最为普遍的生物之一,它们在各种不同的环境条件下生存和繁衍。
为了适应不同的环境,植物演化出了多种适应策略,使其能够在恶劣的条件下生存下来。
本文将探讨植物对环境的适应策略。
1. 形态和结构的适应植物的形态和结构是其对环境适应最基本的策略之一。
不同环境条件下,植物会发生形态和结构上的改变,以提高其生存能力。
例如,生长在干旱地区的仙人掌具有肥大的储水组织和刺来防止水分蒸发和减少水分流失。
另外,生长在高寒地区的高山植物通常有矮小的生长形态,以减少遭受强风的风险。
2. 叶片的适应植物的叶片是进行光合作用和调节水分蒸发的重要器官。
为了适应不同的环境,植物的叶片形状和结构有所差异。
在炎热干旱的沙漠地区,一些植物的叶片会演化成刺状,以减少水分蒸发。
而在湿润环境下,一些植物的叶片会变大,以便更好地吸收阳光和释放水蒸气。
3. 根系的适应植物的根系对于吸收水分和养分至关重要。
在不同的土壤类型和水分条件下,植物的根系会发生变化。
例如,生长在沙质土壤的植物通常具有发达的侧根和根毛,以增加吸收面积和水分吸收能力。
然而,在沼泽地区,植物的根系通常较浅,以接触地表水而吸收所需的水分和氧气。
4. 开花和繁殖的适应植物的开花和繁殖方式也是对环境的适应策略之一。
一些植物在干旱季节开花,以确保其种子能够在适合的时机落地并发芽。
另外,一些植物通过风力传播花粉,适应于风吹的环境。
还有一些植物通过依附在动物身上传播种子,如藤本植物缠绕在树木上。
5. 物种多样性的适应物种多样性是植物在环境适应中的重要策略之一。
同一环境下的植物可能表现出差异化的适应方式,以在资源竞争激烈的情况下生存下来。
例如,同一生态系统中的植物可能在生长习性、开花时间和光合途径等方面存在差异。
综上所述,植物在适应环境方面拥有多种策略。
它们通过形态和结构的适应、叶片的适应、根系的适应、开花和繁殖的适应以及物种多样性的适应来应对各种环境条件。
这些适应策略使植物能够在不同的环境中生存、生长和繁衍,展示出了植物王国的巨大多样性和伟大的生命力。
幼儿园科学实验案例:沙漠植物的适应性实验
幼儿园科学实验案例:沙漠植物的适应性实验在这篇文章中,我将为您介绍一个适合在幼儿园中进行的科学实验案例,主题是沙漠植物的适应性实验。
通过这个实验,幼儿们将能够了解沙漠植物如何适应极端干燥和高温的环境,并了解到植物的互动和适应能力。
首先,让我们简要了解一下沙漠植物的适应性。
沙漠环境通常干燥缺水,并且温度较高。
这种条件对于植物的生长和存活都是极具挑战性的。
然而,沙漠植物通过一系列特殊的适应性机制来适应这种环境。
它们通常具有长而浅的根系,以吸收零星的水分。
同时,它们还有厚厚的叶子覆盖物,以减少水分的蒸散。
此外,沙漠植物还能够储存水分,以便在干旱时期生存。
接下来,让我们将注意力转向实验的设计和材料准备。
对于这个实验,您将需要以下材料:1. 两个透明的种子培养箱2. 河沙3. 具有不同适应性的沙漠植物种子(如仙人掌和龙舌兰)4. 肥沃的土壤5. 温水6. 水壶7. 温度计首先,将两个种子培养箱放在触及幼儿手部的安全高度。
然后,将河沙填充到第一个培养箱中,以模拟沙漠环境。
接下来,将肥沃的土壤填充到第二个培养箱中,以模拟一般的土壤环境。
然后,让幼儿们在两个培养箱中播种沙漠植物种子。
在第一个培养箱中,将沙漠植物种子均匀撒在河沙上。
在第二个培养箱中,将相同的沙漠植物种子均匀撒在土壤上。
确保幼儿们轻轻按压种子,以确保它们与土壤接触良好。
接下来,让幼儿们小心地倒入温水,使河沙和土壤湿润。
确保水分均匀分布。
您可以使用温度计来监测培养箱内的温度。
然后,将两个培养箱放置在明亮但不直接暴露于阳光的地方。
在接下来的几天里,鼓励幼儿观察和记录沙漠植物的生长情况。
他们可以观察植物的根系,叶子的颜色和形状,以及植物的总体健康状态。
在观察期结束后,组织一个小小的讨论,以帮助幼儿们更深入地理解沙漠植物的适应性。
您可以引导幼儿们回答以下问题:1. 沙漠植物的根系是如何适应河沙这种贫瘠的土壤的?2. 沙漠植物的叶子为什么具有浓密的覆盖物?3. 水分对沙漠植物的生长和存活有多重要?4. 沙漠植物的适应性机制对于它们在干旱和高温条件下的生存至关重要。
沙漠植物的生长适应与光合作用机制
沙漠植物的生长适应与光合作用机制沙漠,在人们的印象中是一个充满荒芜和干旱的地方。
而在这样的地方,却有许多肆意生长的植物,它们各具特色,克服了荒芜和缺水的困境。
沙漠植物的生长适应与光合作用机制,受到了极大的关注。
本文将介绍沙漠植物的适应策略与光合作用机制。
沙漠植物的生长适应沙漠植物的生长并非易事。
要在炎热、干燥、高温和高辐射下生长,植物必须克服极端环境的挑战。
沙漠植物有很多的适应策略。
首先,沙漠植物有强大的水分调节能力。
例如,阿拉伯海瑞兹(Arabidopsis thaliana) 能够在沙漠环境中保持水分平衡,而它的近缘物种却不能在这种情况下生存。
这是因为它会通过控制根毛和叶片的气孔度,减少水分损失。
其次,沙漠植物可以在荒瘠的土壤中存活。
在这种缺水环境中,植物需要更多的营养物质,而且经常缺乏磷、银等元素。
那么,如何在缺乏营养物质的环境中生长呢?沙漠植物通过与真菌和细菌形成共生关系,获得更多的养分,从而更好地生长。
第三,沙漠植物能够在高温和高辐射的环境中生长。
这是由于沙漠植物具有抗氧化作用的酶系。
这些酶可以减少细胞中的自由基和氧化物,从而保护细胞膜和DNA免受损害。
沙漠植物的光合作用机制沙漠植物在适应环境的同时,还需要实现自己的光合作用。
在高温和缺水的环境下,光合作用的过程可能会受到影响。
然而,有些沙漠植物却能够在这种恶劣条件下生长。
那么,它们的光合作用机制是什么呢?首先,沙漠植物拥有较高的光合能力。
它们的光合速率比草原植物快1-2倍,比常规植物快3-6倍。
而这种快速的光合作用是怎么实现的呢?沙漠植物主要依靠环境调节,比如光量的调节。
有些植物会选择在日出和日落时进行光合作用,这样可以有效避免光合作用期间的热量损失。
其次,沙漠植物的叶片结构能够有效地防止水分损失。
植物通过厚实、多叶、粗毛等措施来避免水分流失。
有些沙漠植物,比如仙人掌,会将光合作用放在肉质的树干中。
这样的叶片形态和结构可以防止水分损失,同时还保持了光合作用的速度和效率。
喜干旱气候的植物的生长条件
喜干旱气候的植物的生长条件干旱气候对大多数植物来说是一个巨大的挑战,但是令人惊讶的是,有一些植物非常适应这种极端的环境。
这些植物可以在高温、干燥以及缺水的情况下生长和繁殖。
它们的适应能力令人惊叹,从而使它们在干旱气候中具有重要的生态功能。
本文将介绍一些适应干旱气候的植物以及它们的生长条件。
首先是沙漠仙人掌。
作为沙漠中最具代表性的植物之一,仙人掌在干旱地区中生存了数百年。
它们具有独特的外形,可以储存大量的水分和养分。
仙人掌的茎体可以扩张和收缩,以适应不同程度的干燥。
此外,它们的表皮覆盖着一层厚厚的蜡质保护层,可以减少水分蒸发。
仙人掌还有深深的根系,可以从土壤中吸收水分。
在干旱地区,其他一些植物也能够生长,例如金鱼藻和龙舌兰。
金鱼藻是一种半草本植物,具有灵活的叶片和粉状的表皮,可以减少水分的蒸发。
它的根部能够深入地下寻找水源。
它还有一个独特的机制,当遇到干燥条件时,它会将叶片卷曲起来减少表面积,进一步减少水分的流失。
龙舌兰则有类似的适应性特征,它们的叶片也覆盖着厚厚的蜡质保护层。
此外,龙舌兰的根部能够储存大量的水分,以供给其生长和繁殖所需。
除了以上植物外,还有一些灌木和草本植物也能够在干旱气候中顽强生存。
例如,美国西南地区的蜜柑草。
它是一种耐旱的灌木,生长在高温和干燥的山地和平原上。
蜜柑草的叶片较小且硬化,可以减少水分的损失。
它还具有火焰适应性,当遭受火灾时,它可以借助火焰来传播种子。
其他一些植物也依赖于特殊的适应性特征来适应干旱环境。
例如,多肉植物,如石莲花和冰美人。
它们具有肥厚的叶片和储水组织,可以储存大量的水分。
这些多肉植物通常生长在山地和沙漠中,能够在长时间没有降水的情况下存活。
总结来说,适应干旱气候的植物有各种各样的特征和生长要求。
尽管它们之间存在差异,但它们都具有一定程度的适应能力,可以在缺水和高温环境下生存。
这些植物的生长条件取决于它们的特殊形态、根系结构以及生理机制。
通过了解这些适应干旱气候的植物的生长条件,我们可以更好地保护和利用它们的生态功能,同时也为研究和应对气候变化带来了新的思路和方法。
荒漠地区植物的生长条件
荒漠地区植物的生长条件荒漠地区是一个极端干旱的环境,几乎没有雨水,气候条件恶劣,温度变化大,还有强烈的风沙等环境条件。
这样的环境对植物的生长条件提出了极高的要求。
然而,由于植物具有顽强的生命力,一些经过适应的植物能在荒漠中存活并繁衍。
首先,荒漠地区的植物需要适应干旱的条件。
由于荒漠地区几乎没有降水,植物必须能够充分利用有限的水分。
这些植物通常具有深根系,以便更好地吸取地下水分。
它们还能通过植物表面的细小气孔及时关闭来减少水分蒸散。
此外,一些植物还能够在夜晚吸收露水中的水分,以满足其生存的需求。
其次,荒漠地区的植物需要适应极端的气候条件。
白天,荒漠地区的温度极高,晒热的阳光普照大地。
而夜晚,则因缺乏云层遮挡而温度骤降。
这种极端的温差对植物的生长造成了很大的挑战。
因此,荒漠地区的植物具有一定的防御机制。
它们通常具有厚而多层的叶片,以减少水分蒸散和防止过热。
另外,一些植物还能通过开放或闭合气孔的方式来调节温度和水分的损失。
此外,荒漠地区的植物还要适应风沙的侵袭。
由于植物在沙漠环境中生长,沙尘暴是常见的自然现象。
为了抵抗风沙的侵蚀,荒漠地区的植物通常具有条状或丛状的生长形态,以降低风对植物的阻力,并减少沙尘侵入。
此外,一些植物还能通过形成地下块茎或储存水分来适应干旱和长时间的风沙侵蚀。
最后,荒漠地区的植物还要适应土壤贫瘠的条件。
由于缺乏养分和水分,荒漠地区的土壤往往贫瘠无比。
然而,一些植物具备适应这种环境的特殊能力。
它们的根系能够扎根到更深的土壤层,以吸取更多的养分。
另外,一些植物还能利用自身的光合作用产生能量,通过与一些细菌共生来吸收大气氮气等方式,以弥补土壤中养分的不足。
总之,荒漠地区的植物要适应极端的环境条件,包括干旱、高温、低温等。
它们通过深根系吸取水分,通过厚实的叶片调节温度和水分,通过特殊的生长形态抵御风沙侵蚀,通过适应贫瘠的土壤提供养分等一系列适应策略,才能在荒漠地区生存和繁衍。
这些植物的适应特性不仅为人类提供了很多独特的生态景观,也对荒漠地区的生态环境起到了重要的维护和改善作用。
开在沙漠里的花笔记摘抄(3篇)
第1篇一、引言沙漠,一片荒凉的土地,仿佛是生命的禁地。
然而,在这片看似无生命的土地上,却有着一种顽强而又美丽的生命,那就是沙漠中的花朵。
它们在恶劣的环境中顽强生长,绽放出绚烂的色彩,给人们带来了无尽的惊喜。
以下是我在阅读《开在沙漠里的花》一书时的摘抄笔记。
二、沙漠花朵的生存环境1. 气候恶劣:沙漠地区气候干燥,降水稀少,温度极端,昼夜温差大。
这些恶劣的气候条件使得沙漠中的生物难以生存。
2. 资源匮乏:沙漠地区水资源稀缺,土壤贫瘠,生物种类较少。
在这样的环境中,沙漠花朵要想生存,就必须具备极强的生命力。
3. 竞争激烈:沙漠中生物种类较少,但竞争却十分激烈。
沙漠花朵要想脱颖而出,必须具备独特的生存策略。
三、沙漠花朵的生存策略1. 节水策略:沙漠花朵通过叶片退化、根系发达等生理结构特点,降低水分蒸发,提高水分利用率。
2. 耐旱策略:沙漠花朵在生长过程中,逐渐适应了干旱环境,形成了耐旱特性。
3. 繁殖策略:沙漠花朵通过种子休眠、地下茎繁殖等方式,保证了种群的延续。
四、沙漠花朵的美丽与价值1. 美丽:沙漠花朵色彩斑斓,形态各异,给沙漠带来了生机与活力。
2. 生态价值:沙漠花朵在沙漠生态系统中发挥着重要作用,如固沙、改良土壤等。
3. 经济价值:沙漠花朵具有观赏价值,可用于制作干花、香薰等。
4. 文化价值:沙漠花朵在许多民族的文化中具有象征意义,如生命力、坚韧不拔等。
五、沙漠花朵的代表品种1. 罗布麻:罗布麻是沙漠中常见的植物,其花朵呈紫色,具有较高的药用价值。
2. 沙柳:沙柳耐旱、耐寒,是沙漠地区重要的固沙植物。
3. 沙柳梅:沙柳梅是一种观赏性较强的沙漠植物,花朵呈粉红色,具有较高的观赏价值。
4. 沙拐枣:沙拐枣是一种耐旱、耐寒的植物,其果实可食用,具有较高的经济价值。
六、结语沙漠中的花朵,虽身处恶劣环境,却顽强地绽放出生命的光彩。
它们用自己独特的生存策略,诠释了生命的坚韧与美丽。
在阅读《开在沙漠里的花》一书的过程中,我深刻感受到了沙漠花朵的神奇魅力,也对生命的顽强与美好有了更深的理解。
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。