[科普中國]-沙漠群落

沙漠生物群落時極端干燥地區(qū)由具有特殊適應(yīng)的旱生生物組成的生物群落。沙漠主要分布在亞熱帶和溫帶大陸干旱地區(qū)，在全球總面積達(dá)4900萬平方公里，占全球總陸地面積的34%。

簡介荒漠（desert）是地球上最耐旱的，它是由超旱生的灌木、半灌木或半喬木占優(yōu)勢的地上不郁閉的一類生物群落，主要分布于亞熱帶干旱區(qū)，往北可延伸到溫帶干旱區(qū)。

這里生態(tài)條件極為嚴(yán)酷，年降水量少于200毫米，有些地區(qū)年雨量還不到50毫米，甚至終年不雨。由于雨量少，易溶性鹽類很少淋溶，土壤表層有石膏的累積。地表細(xì)土被風(fēng)吹走，剩下粗礫及石塊，形成戈壁；而在風(fēng)積區(qū)則形成大面積沙漠。

定義沙漠，主要是指地面完全被沙所覆蓋、植物非常稀少、雨水稀少、空氣干燥的荒蕪地區(qū)。沙漠亦作“ 沙幕 ”，干旱缺水，植物稀少的地區(qū)。沙漠地域大多是沙灘或沙丘，沙下巖石也經(jīng)常出現(xiàn)。有些沙漠是鹽灘，完全沒有草木。沙漠一般是風(fēng)成地貌。沙漠里有時會有可貴的礦床，近代也發(fā)現(xiàn)了很多石油儲藏。沙漠少有居民，資源開發(fā)也比較容易。沙漠氣候干燥，它也是考古學(xué)家的樂居，可以找到很多人類的文物和更早的化石。

生長在沙漠地區(qū)的生物群落一般都具有耐高溫耐干渴等特點，同時具有強(qiáng)的適應(yīng)力和生存能力。

主要生物荒漠生物群落的消費者主要是爬行類，嚙齒類、鳥類以及蝗蟲等。它們同植物一樣，也是以各種不同的方法適應(yīng)水分的缺乏。大部分哺乳動物由于排尿損失大量水分而不能適應(yīng)荒漠缺水的生態(tài)條件，但個別種類卻具非凡的適應(yīng)能力。許多歐亞大陸的沙土鼠和北美Hetetromy ida科的嚙齒類動物，能以干種子為生而不需要飲水，也不需用水調(diào)節(jié)體溫，白天在洞穴內(nèi)排出很濃的尿以形成一個局部具有較大濕度的小環(huán)境，據(jù)Schmidt-Nielsen（1949）研究，洞穴內(nèi)的相對濕度為30～50%，而夜間荒漠地面上的相對濕度為0～15%。這些動物夜間從洞穴里爬出來活動，白天則在洞穴內(nèi)渡過。因此這些嚙齒動物對荒漠的適應(yīng)既是行為上的，也是生理上的。

荒漠生物群落的初級生產(chǎn)力非常低，低于0.5g/m2·a。生產(chǎn)力與降雨量之間呈線性函數(shù)關(guān)系。由于初級生產(chǎn)力低下，所以能量流動受到限制并且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。通常荒漠動物不是特化的哺食者，因為它們不能單依靠一種類型的食物，必須尋覓可能利用的各種能量來源。

荒漠土壤荒漠生物群落中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，因此物質(zhì)循環(huán)的規(guī)模小。即使在最肥沃的地方，可利用的營養(yǎng)物質(zhì)也只限于土壤表面10厘米。由于許多植物生長緩慢，動物也多半具較長的生活史，所以物質(zhì)循環(huán)的速率很低。

沙漠植物群落沙漠植被極度稀疏，有的地段大面積裸露。主要有三種生活型適應(yīng)荒漠區(qū)生長：

①荒漠灌木及半灌木：具發(fā)達(dá)的根系和小而厚的葉子，莖桿多呈灰白色以反射強(qiáng)烈的陽光，如壩王（Zygophyllum）、梭梭（Haloxylon）、白刺（Nitraria）、紅沙（Reumuria）等屬的一些種。

②肉質(zhì)植物：為景天酸代謝型（CAM），夜間氣孔開放，吸收大量二氧化碳，以蘋果酸的形式貯存在植物體內(nèi)。白天，氣孔關(guān)閉以適應(yīng)干燥空氣，體內(nèi)蘋果酸放出二氧化碳，供植物的光合作用，即將夜間固定二氧化碳與白天二氧化碳的進(jìn)一步代謝在時間上分隔開來。這樣，使肉質(zhì)植物獲得二氧化碳供應(yīng)的同時，維持了植物的水分平衡。肉質(zhì)植物主要分布在南美及非洲的荒漠中，如仙人掌科、大戟科與百合科的一些種。

③短命植物與類短命植物：前者為一年生，后者系多年生， 它們利用較濕潤的季節(jié)迅速完成其生活周期，以種子或營養(yǎng)器官渡過不利生長時期，如Bromus tectorum，Poa bulbosa等。

沙漠動物群落沙漠動物群，顧名思義，即沙漠里的動物群落，分布地區(qū)包括中國西北、蒙古、蘇聯(lián)中亞、阿拉伯、北非撒哈拉、北美西部和澳大利亞中部等沙漠地帶。這些地區(qū)干燥炎熱，生長稀疏，有大片流沙和礫質(zhì)沙漠，缺少食物、水源和隱蔽條件，生態(tài)環(huán)境惡劣。1

種類沙漠地帶動物群種類和數(shù)量均貧乏，脊椎動物中以嚙齒類和有蹄類為主；鳥類很貧乏，以地棲種類為多；爬行類中特別適于沙漠環(huán)境的蜥蜴等種類較多；兩棲類的種類和數(shù)量極少。

特點1、沙漠動物群具有對干旱的適應(yīng)性：如許多小型動物（包括昆蟲）可從食物中通過分子轉(zhuǎn)換取得水分，并能形成一系列減少水分耗失的適應(yīng)機(jī)制；昆蟲、爬行類、鳥類和嚙齒類有夏眠習(xí)性，降水時才蘇醒；有蹄類（如駱駝）不僅耐渴、耐饑，還具有遠(yuǎn)距離尋找水源的能力。

2、沙漠動物群還具有對開闊景觀的適應(yīng)性：大、中型動物具有迅速奔跑或跳躍的能力，如野驢、鵝喉羚、羚羊、更格蘆鼠；嚙齒類、爬行類和許多昆蟲則營洞穴生活，如沙鼠和跳鼠；小型食肉獸和鳥類常利用嚙齒類的廢洞生活；北美西部巨仙人掌粗莖是荒漠鳥類挖洞營巢的地方；沙地生活的動物可迅速遁入沙層以逃避敵人，如北美科羅拉多荒漠的鬣蜥、中亞的沙蜥等。

3、沙漠動物群具有與周圍環(huán)境一致的沙土色，如沙鼠、跳鼠等。對高溫的適應(yīng)表現(xiàn)為，多數(shù)動物具有夏眠和夜出習(xí)性。因晨昏與夜間溫度較低，相對濕度較大，它們（例如亞非兩洲的沙鼠、跳鼠和美洲的更格蘆鼠）均夜間活動。2

典型沙漠生物駱駝駱駝，沙漠中的耐旱動物，能在沙漠中長途跋涉，耐干旱耐辛勞。它們是如何保存水分的呢？有許多傳說，但事實上并不像傳說中的那樣駱駝將水儲存在它們高高聳起的駝峰上，因為那里面存的是脂肪而不是水；也不是保存在胃里，那里面存有的只有正常含量的液體。有科學(xué)家認(rèn)為，駱駝最為重要的儲水器官，是它們那超大型的鼻子。

科學(xué)家解釋說，在炎熱缺水的沙漠環(huán)境中，駱駝能夠在自己呼出的氣息中回收水分。駱駝的鼻孔內(nèi)壁是由一種叫做“鼻甲骨”的螺旋狀組織構(gòu)成的，這是它們與其他哺乳動物的相同之處。不同之處在于，駱駝的像古本手卷一樣卷起的鼻甲骨有著巨大的表面，而且在通常情況下是干燥涼爽的，這樣，當(dāng)溫暖的含有水分的潮濕空氣從駱駝的肺部呼出來時，鼻甲骨就能有效地將含在其中的絕大多數(shù)水分重新回收。此外，駱駝還有一種非比尋常的本領(lǐng)：白天，它們可以使自己的體溫比正常體溫上升好幾攝氏度，不出汗也不會中暑；到了夜間，當(dāng)周圍環(huán)境溫度下降時，它們才慢慢地將身體的熱量散發(fā)出去。1

鳥類和哺乳動物鳥類和哺乳動物經(jīng)常暴露于日曬風(fēng)刮中，隨時都有脫水的危險，它們采取的最明顯的適應(yīng)方式就是到處漫游。與鳥類的季節(jié)性遷移行為不同，這種漫游行為是隨機(jī)的，漫無目的的。一些善飛的鳥類為了追逐雨云，會一氣飛上幾千米，目的只是為了享受那片云降下的雨滴。

鳥類飲水的方法十分奇特，只有斑鳩和鴿子是能直接將水吞咽下去的鳥類，而其他鳥類都是用喙點水，然后仰起脖子讓水順勢流進(jìn)喉嚨。

在干旱地區(qū)，一些大型食草動物飲水通常依賴于相隔很遠(yuǎn)的水塘，它們常常會一連數(shù)天甚至更長時間沒有水喝。一旦找到水，它們就會痛飲一番。其實，與其說是因為它們渴得厲害，還不如說是它們知道在未來的日子里可能還會有干渴沒水喝的時候。除了直接飲水，世界上一些最干旱的地區(qū)的大多數(shù)動物，從沙鼠到長頸鹿，它們能從植物里吸取身體所需要的水分，而一些食肉的蛇類和蜥蜴則從捕獲的動物的新鮮血液中獲得水分。

昆蟲昆蟲也需要水分，比如螞蟻，體內(nèi)就有2/3是水分。那么，對于一生都生活在極干燥的面粉柜中的粉甲蟲，它們又是怎樣獲得所需要的水分的呢？原來，它們所需要的水分有一部分是它們自己“制造”出來的——將碳水化合物轉(zhuǎn)化為水，從中獲取水分。人類的新陳代謝作用與之相似，只是這些小蟲子們做這件事比我們?nèi)祟悘?qiáng)多了。粉甲蟲、衣物中的蠹蟲，還有白蟻等，都有將碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)樗谋绢I(lǐng)，何況即使是極干燥的面粉，也含有5%至15%的水分。

陸地上的昆蟲對于自己體內(nèi)的水分非?！傲呦А?。它們的身體一般都有堅硬的外殼，這種外殼與哺乳動物的皮毛比起來，更容易保住水分，減少蒸發(fā)。像鳥類和爬行動物一樣，昆蟲在排泄廢物之前，會回收其中的多數(shù)水分。等腳類動物如潮蟲，它們身體的水分循環(huán)與其他動物正好相反，它們是通過肛門吸收水分，這意味著，如果它們感覺到口渴，只需坐下就能解渴。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)