旱生植物因其惊人的适应能力和在极度干旱环境中的生存能力,吸引了植物学家、园林设计师和自然爱好者的关注。旱生植物在植物界中构成了一个引人入胜的群体,它们拥有形态、生理和解剖学上的适应能力,能够抵御长期干旱、高温、贫瘠土壤以及对大多数植物而言致命的恶劣条件。
什么是 旱生植物?
“xerophilous”一词源于希腊语 xeros, 这意味着干燥,以及表示亲和力的philia。因此,旱生植物是一种生物学上特别适应在极少水分条件下生存的植物,表现出 宽容和偏好 干旱和干燥的环境,如沙漠、草原、半湿润地区,甚至一些寒冷的生态系统,如苔原。
重要的是不要混淆“旱生植物”和“旱生植物”这两个术语。 旱生植物 能够在干燥的环境中生存,但如果条件允许,也可以在更潮湿的环境中茁壮成长。相反, 旱生植物 它需要干燥的环境才能充分生长,甚至可能因过湿而受损。在日常实践中,这两个术语是同义词,尽管这种区别在植物学中是相关的。
旱生植物的主要特征
结构和生理适应
旱生植物的适应性多样而复杂。它们在恶劣环境中生存的主要策略包括:
厚而蜡质的角质层的发育: 覆盖叶子和茎的表皮的保护层,防止过度蒸发。 叶面减少和改造: 叶片极小,通常退化为鳞片、刺状结构,或称为叶状结构和枝状结构。例如,在金合欢属植物中,幼叶可以发育成宿存的叶状结构。 茎中的光合作用: 当植物失去几乎所有的叶子以减少蒸腾作用时,绿色的茎就会接管光合作用功能,就像许多仙人掌和大戟属植物一样。 多汁: 水在特殊组织(含水层薄壁组织)中积累,存在于叶子(芦荟、龙舌兰、青锁龙属植物)或茎(仙人掌、圣女果属植物)中。 毛发和毛状体: 覆盖叶子表面的毛发或绒毛,有助于降低温度和水分流失。 高效的根形态: 浅而广泛的根系可以吸收短时间降雨带来的水分,深层系统可以到达地下水源。 叶子的位置和方向: 垂直、下垂或卷曲的叶子可最大限度地减少阳光直射和蒸发。根据旱生植物的生长策略进行分类
旱生植物可根据其呈现的显性适应类型进行分组:
多汁旱生植物: 它们在组织中积累了大量的水分。例如:仙人掌、芦荟、龙舌兰和景天属植物。 浅水藻: 根系发达,能够深入地下水位。例如:桉树、牧豆树。 硬叶: 叶片小而坚韧,革质,含水量低,表面积与体积之比低。例如:橄榄树、圣栎和橡树。 锐化: 叶片减少到依赖茎进行光合作用的植物。例如:无叶仙人掌、许多非洲大戟属植物。其他防御和生存机制
有荆棘和刺: 它们可以保护植物免受食草动物侵害,并有助于减少水分流失。刺可以长在叶上(例如金合欢属、小檗属),也可以长在茎上(例如刺李属、皂荚属)。 叶状体和枝状体的形成: 取代叶子并接管其光合作用功能的结构,例如 像Ruscus这样的植物 o 仙人掌. 乳晕的发育: 仙人掌的典型小结构,可长出刺和花。 球形茎和褶皱: 一些仙人掌的茎呈球形,茎上有肋,可以根据水分含量扩张或收缩。 物候变化: 许多物种只在雨季表现出植物生长活动,在干旱期间进入休眠状态。旱生植物生长的栖息地
旱生植物存在于 干旱、半干旱和亚湿润气候 遍布全球。最具代表性的栖息地包括:
炎热的沙漠: 例如撒哈拉沙漠、阿塔卡马沙漠、卡拉哈里沙漠、索诺拉沙漠、莫哈韦沙漠、戈壁沙漠等。 草原和热带草原: 大面积的分散植被适合干旱时期。 地中海地区: 夏季干燥炎热的地方,例如地中海盆地、加利福尼亚州、西澳大利亚州、南非中部和智利部分地区。 北极和高山苔原: 尽管温度较低,但由于缺乏液态水,这些环境类似于沙漠。这些栖息地中发现的旱生植被的显著例子包括亚雷塔或亚雷塔(阿塔卡马沙漠)、各种北美仙人掌、地中海的橄榄树和南部非洲的各种多肉植物。
旱生植物的多样性
旱生植物是一个极其多样化的群体,其种类从 小多汁草本植物 拍卖 粗壮的树木一些被广泛研究和认可的例子有:
仙人掌 (仙人掌科):包括数百个物种,例如 仙人掌 (仙人掌) 棘皮病, 卡内基巨人 (仙人掌)。 一些大戟属植物 非洲人和美国人。 芦荟 (芦荟、木立芦荟):因其多汁的叶子而广受欢迎的药用和观赏植物。 龙舌兰 (性别 龙舌兰): 传统上用于生产纤维和饮料。 景天科 (景天属植物、伽蓝菜属植物):具有肉质的叶子和艳丽的花朵。 橄榄树 (油橄榄): 适应干旱并产橄榄的地中海树种。 恩西纳 (栎栎), 软木橡木 (栓皮栎): 硬叶林特有的树木。 八瓣仙女木, 北极柳, 虎耳草, 高山葡萄树苔原或山区旱生植物的代表。 木棉 (palo borracho):适合在树干中储存水的树。 尤卡:北美和中美洲的多肉植物。 帕洛佛得角, 普罗索皮斯 (algarrobo):来自南美洲干旱地区的树木。 相思木:世界各地半干旱地区的树木和灌木,具有叶状体而不是复叶。该品种展示了旱生植物的生态和适应性可塑性。
生态系统中的生态重要性和功能
土壤稳定: 它们有助于防止因气候条件而恶化的脆弱环境受到侵蚀。 食物和水源: 它们为当地野生动物提供必需的资源,尤其是在干旱时期。 微气候调节: 它们创造了有利于其他不耐旱的生物生存的微生境。 对农业和人类文化的支持: 自古以来,许多耐旱植物就被用作食物、药物、建筑材料和纤维。 观赏和景观重要性: 它们的耐用性和美观性使其成为可持续园艺和旱地景观的理想选择。旱生植物造景:可持续的旱生植物花园
La 干燥造景 它是一种花园设计和维护技术,旨在通过以下方式优化用水 主要使用旱生植物 并加以调整。在水资源稀缺或可持续发展政策旨在减少水消耗的地区,这种方法至关重要。
土地分区: 根据植物的需水量对其进行分组,从而优化灌溉和资源。 根据当地气候选择: 优先选择能够高效利用水的本地或适应环境的物种。 土壤改良: 使用排水良好的基质和有机改良剂来促进水分的保留和分布。 高效灌溉系统: 安装滴灌、微喷灌或雨水收集系统。 地被植物、覆盖物和骨料的使用: 这些做法可以保持水分,减少杂草生长,并稳定基质温度。 低消耗草坪和地毯: 选择耐旱的品种,避免需要大量浇水的草。 尽量减少化学品: 选择合适的物种可以减少对肥料和杀虫剂的需求,促进更健康、更有弹性的生态系统。旱地景观设计不仅是一种生态和美观的解决方案,而且也代表了未来公共和私人景观设计的一种经济且可持续的替代方案。
一些推荐用于旱地景观的灌木、树木和地被植物
落叶灌木: 紫荆(爱情树)、栒子(黑金雀花)、金雀花(黑金雀花)、沙枣(天堂树)、石榴(石榴)、玫瑰(日本玫瑰)。 常绿灌木: 杨梅 (Arbutus unedo)、蒿属植物、红千层属植物 (Callistemon spp.)、山百合 (Ceanothus arboreus)、沙枣 (Eleagnus pungens)、桃金娘 (Myrtus communis)、火棘 (Pyracantha coccinea)、翅翅鼠李 (Rhamnus alaternus)。 树木: 桤木(那不勒斯桤木)、银杏、栾树(中国雨树)、刺槐(假金合欢)、金合欢(含羞草)、金合欢(黑刺槐)、Brachychiton populneus(瓶树)、Olea europaea(橄榄)、Laurus nobilis(月桂)。 地被植物: Achillea millefollium(欧蓍草)、Aloe arborescens、Myoporum debile(常绿)、Santolina chamaecyparissus(雌性短莓)、Sedum acre(常绿)。 多年生植物: Eschscholzia californica(加州罂粟)、马齿苋(马齿苋)、Tagetes lemmonii(万寿菊)、Tithonia rotundifolia(墨西哥向日葵)。旱生植物生态系统的例子
阿塔卡马沙漠(智利): 这里是世界上最干旱的地区之一,是亚雷塔斯 (Azorella compacta)、角豆树和角豆树的家园。 莫哈韦沙漠(北美洲): 这里有以下物种 短丝兰 (约书亚树)和众多仙人掌。 戈壁沙漠(亚洲): 适应性强的多肉植物、灌木和草本植物的组合。 巴塔哥尼亚地区(阿根廷): 这里的植被低矮,有许多草类和小型耐寒灌木。 北极苔原: 矮生植物,如仙女木、北极柳、虎耳草和高山葡萄树。关于旱生植物的好奇心和常见问题
旱生植物只生长在沙漠中吗? 不是。虽然它们主要生活在沙漠中,但在高山地区、草原和苔原上也能找到它们的踪影。 所有的旱生植物都是多肉植物吗? 不一定。多汁化只是众多可能的适应性之一。 为什么它们对于城市园艺很重要? 由于其需水量低且易于维护,它们是可持续花园和减少城市地区用水量的理想选择。 它们如何帮助生态系统? 它们对于保护生物多样性、调节气候和防止荒漠化至关重要。探索旱生植物的世界,就是进入一个 巧妙的策略 在水资源匮乏的环境中生存。它们的适应能力以及在极端环境中的生存能力,使它们成为在恶劣条件下生存斗争中不可或缺的参与者。由于其韧性、多功能性和美观性,它们是可持续园艺的基础,也是生态修复和适应气候变化的关键参与者,有助于创造具有韧性、美观且环保的绿色空间。