在古丝绸之路的交通枢纽吐鲁番市,坐落着一个很有地方特色的沙漠植物园。这里栽种着很多具有荒漠适应性性状的植物,它们面对缺水、高温和强风等诸多不利环境因素,展现出顽强的生命力。
(沙拐枣因其良好的固沙作用在风蚀作用下形成的小沙丘)
年夏,为研究中亚荒漠生态系统格局的形成与维系机制,实施国家科技部项目,我与同事在吐鲁番开展了野外工作。吐鲁番是*维吾尔自治区的一个地级市,位于*中东部、天山东部山间盆地,是中国内地连接中亚地区及南北疆的交通枢纽,古为西域三十六国之一的高昌国属地,古丝绸之路的重镇。这里不但是中国海拔最低的地方,也是中国夏季温度最高之处。
久闻中国科学院吐鲁番沙漠植物园盛名,我们拜访了工作其中的王习勇博士。王博士热情地接待了我们,并带我们参观了沙漠植物园。沙漠即为沙质荒漠,是荒漠类型的一种,主要表现为气候干燥、降水极少、蒸发强烈,地表水极度缺乏;地面温度变化大;物理风化强烈,风力强劲。
吐鲁番沙漠植物园地处中亚干旱区,位于欧亚大陆腹地,海拔-~-76米,占地公顷,是世界上海拔最低的植物园。吐鲁番的年平均蒸发量将近毫米,年降水量却仅为16.4毫米,地表水极度缺乏;地面温度变化大,夏季沙面最高温度超过80℃;这里风力强劲,物理风化作用强烈,园中的风蚀雅丹地貌、平坦流动沙地和新月形沙丘随处可见。简而言之,吐鲁番沙漠植物园的气候和环境特点可概括为:海拔低、气温高、水分少以及风蚀强。沙漠与植物这两类仿佛充满矛盾之物,却在这里和谐共存。
植物特化之奇
沙漠地区独特的气候环境孕育了奇特而多样的植物面貌。为了适应环境,这里的植物呈现出千姿百态的特化性状,令人称奇。下面给大家介绍几个颇具代表性的类群。
首先要介绍的就是藜科。据王博士说,荒漠中的藜科植物多少都有点肉乎乎的。在干热的环境下,植物的叶片特化为鳞片状,枝条则肉质化,这样可减少水分散失,二者共同承担光合作用的重任。
(梭梭偏左侧的长条状营养枝与偏右侧的短枝状繁殖枝杨健摄影)
(梭梭杨健摄影)
以藜科的梭梭属为例,该属有两种:梭梭与白梭梭。其区别在于白梭梭退化的叶尖有芒且株型较前者更大。在*当地人眼里,梭梭有特殊的地位。因其耐旱耐热,在沙漠地区常形成大面积的纯林,既可固定沙丘,又是绿色地标。你看,那垂坠的绿色枝条仿佛维吾尔族少女活泼俏皮的小辫子,在植物稀疏的沙漠中却以乔木的姿态显示出勃勃生机。
在这里寻找植物,除了要仰头观察,还需低头寻觅。因为受水分限制,沙漠中低矮草本植物的多样性更为繁杂。盐生草属的盐生草、盐穗木属的盐穗木和盐爪爪属的盐爪爪可谓藜科的盐生草本“三兄弟”,同样的矮、肉,都有特化为短柱形的叶。它们易于分辨的特征是:盐生草顶端有刺毛;盐穗木的枝条呈分支状展开;而盐爪爪的叶基部下延,如小吸盘一般附在枝上。
(盐穗木)
(盐生草杨健摄影)
再来看柽(音:chēng)柳科。本科植物是干旱荒漠区的优势和建群类群,多数种有抗旱、耐盐碱和耐高温等特性,是干旱、半干旱地区有防风、固沙、造林和水土保持用途的优良植物类群。以常见的多枝柽柳为例,这是一种多分枝的灌木或小乔木,叶片特化为细小的鳞片状,需仔细剥开才能发现叶片的身影。别看它枝条柔柔细细的,竟也是防风固沙小卫士呢!除了多枝柽柳,园中还栽培了柽柳属的众多其他种,包括长穗柽柳、细穗柽柳等,形成了一个颇具规模的柽柳植物区,算是柽柳属植物的集中展示区。
(多枝怪柳)
同藜科一样,柽柳科的低矮类群也在不经意间暗藏生机。比如红砂属的红砂,属于低矮小灌木,其短圆柱形的叶肉质互生。值得一提的是,它的果实呈小小的纺锤形,长在宿存的花萼上,看上去很可爱。
(红砂的花果枝)
至于蓼科,膨大的茎节和膜质托叶鞘是本科的识别特征。在干旱荒漠区系中,蓼科也有举足轻重的地位。且不提人们熟知的沙拐枣属的霸主地位,蓼科的大*亦是传统中药,萹蓄则是广布小草,酸模更是常见。
园区内设有沙拐枣专类园,规划面积为10.45公顷。以*分布的泡果沙拐枣、奇台沙拐枣、艾比湖沙拐枣和塔里木沙拐枣等为主要建群种,分别展示了分布在沙质、砾质和沙砾质荒漠生境中的沙拐枣自然群落。
(沙拐枣不同形态的果实,由左到右依次为:刺果、泡果和翅果)
沙拐枣属是干旱区沙漠和戈壁上广泛分布的旱生或超旱生植物,也是亚洲和非洲干旱地区典型的荒漠植被,通常为灌木。因其耐旱、抗风蚀沙埋、生长快和易繁殖等特质,沙拐枣已成为干旱区的优良固沙植物。该属全球已知共35种,中国有23种,其中*分布的种占我国已知种数的4/5。沙拐枣茎干木质遒劲扭曲,只消远远一看,就知道这是独属于沙拐枣的英姿。龚自珍的《病梅馆记》记载:以梅之欹之疏之曲为美,是谓“病梅”。而沙拐枣则是天生的峥嵘苍劲,颇有风骨,造化之神奇如是。
植物变异之多
说起植物叶片的变异,杨柳科可谓名列前茅。胡杨,杨柳科杨属,叶形变化极多,苗期和萌枝叶为披针形或线状披针形,全缘或不规则的疏波状齿牙缘;成年树叶则有卵圆形、卵圆状披针形、三角伏卵圆形或肾形,先端有粗齿牙,基部楔形、阔楔形、圆形或截形,两面同色。来*前,久闻胡杨“千年不死、千年不倒、千年不朽”,永远屹立不倒仿佛已经成为一种精神象征。然而,永恒固然可贵,千姿百态也是生命的意义。
在这里,不仅营养器官变异范围大,作为分类重要依据的繁殖器官也会表现出显著的差异。在经典分类上,沙拐枣属依据果实的形态差异可分为泡果组、翅果组、刺果组和基翅组。虽然亲缘关系极近,果实形态却相差甚远。同行者皆有良好的植物学功底,但面对沙拐枣如此顽强的生命力和丰富的果实多样性,大家都忍不住称奇。
植物花朵之娇
即使在沙漠,被子植物的花也不鲜见。高海拔的青藏高原上多见蓝紫色系的艳丽花朵,而在低于海平面近米的吐鲁番沙漠植物园,则是*色系的花朵撑起了半壁江山。在王博士的介绍下,我们发现了沙漠植物的另一面。
蒺藜,是蒺藜科蒺藜属一年生草本。这是一种广泛分布的匐地型草本,有时候只要弯下腰身,就能在这里的一片绿色中发现五片*色花瓣的小小蒺藜花。
移步易景,远远地可能又看见一簇绿意里点缀的数朵*花,那是*花铁线莲,为毛茛科铁线莲属的草质藤本。典型花器官的花被分为花冠(由花瓣组成)和花萼(由萼片组成)两部分。我们看到的大部分花朵中比较醒目的往往是花冠,花萼常常甘当配角,包被在花冠外侧。铁线莲属却是一个特例,它们均无花瓣,我们看到的*色花部器官实际上就是花萼。
(*花铁线莲)
头顶烈日在园中一路走来,穿过流沙、越过沙丘,一转眼,忽见数朵亮*色的硕大花朵以穗状排列于植株顶端,一番清新扑面而来!那是柳叶菜科的月见草,株高可达1米。它们娉娉婷婷的花朵有4枚绿色萼片,开放时自基部反折;4枚宽倒卵圆形的*色花瓣盈盈伫立。柳叶菜科广泛分布于全球温带与热带地区,该科的许多种叶片狭长似柳叶,特别的四数花朵是其重要的识别特征。
那边是一大丛*花补血草,属于白花丹科补血草属的多年生草本。它们全株无毛;叶基生,常早凋,花萼金*色干膜质,花冠橙*色。我曾在荒漠里见过大片大片的补血草,它们周身无毛无叶,只见茎干和许多小小的花朵。分明是鲜花,却别具独特的干花质感,若置于插瓶中把玩,定叫人爱不释手。
(月见草)
(*花补血草)
园中偶尔可见红色系的小小花朵,这是罗布麻,夹竹桃科罗布麻属的多年生草本,有乳汁;花冠圆筒状,钟形,紫红色或粉红色。红花绿叶果真是最自然朴实的搭配,灵巧动人。罗布麻又名“茶叶花”,其嫩叶蒸炒揉制后可当茶叶饮用,据说有清凉去火、防止头晕和强心的功效。其花香,有发达的蜜腺,也是良好的蜜源植物。
(罗布麻)
植物名称之趣
对于生物名,国际上遵循双名法原则(即属名+种加词)以拉丁语或拉丁化的语言进行命名。这是每个物种唯一的学名。但在不同的语言中,植物往往有着独属于这个语言体系的“昵称”。这些“昵称”或源自其实际应用,或取自其特别形态,或源于人们对其生态适应性的认识等。植物的这些非正式名一方面反映了语言特色,另一方面也体现了各民族对不同植物类群的认知程度。命名人可能是分类学家,也可能是普通大众。要知道,大多数人能记住的就是这些“土名”,因此一个真正好的中文名应该是耐琢磨且易记忆的,一个好名字就能使该植物的形貌跃然纸上。
沙漠植物园里就长着不少有独特中文名的植物,其名还有许多类比动物,细说起来倒也趣味颇多。
老鼠瓜,山柑科山柑属平卧灌木,花大而美丽,有萼片两轮,花瓣两轮。有趣的是其果实,呈椭圆形,长2.5~3厘米,直径1.5~1.8厘米,表面有6~8条纵行暗红色细棱,看起来就像个极其迷你的小西瓜。在《中国植物志》中,它还有一个更好听的名字——爪瓣山柑,也很形象,同时说明了其所属类群。但“老鼠瓜”这个在*的土名不但表明了果实的形象更说明了其大小,显得更接地气,“老鼠”这二字还真是恰如其分。
(老鼠瓜)
驼蹄瓣,蒺藜科驼蹄瓣属多年生草本;小叶1对,倒卵形、矩圆状倒卵形,长15~33毫米,宽6~20厘米,质厚,先端圆形。“驼蹄”指叶的形状,“瓣”则指其小叶成对,相当形象。
骆驼刺,豆科骆驼刺属半灌木,叶互生,卵形、倒卵形或倒圆卵形,长8~15毫米,宽5~10毫米,先端圆形,具短硬尖,基部楔形,全缘,无毛,具短柄;花序轴变成坚硬的锐刺,刺长为叶的2~3倍,无毛。据说这种植物是戈壁滩和沙漠中骆驼唯一能吃的食物,由此得名。“刺”是由其花序轴特化为长刺状。
(骆驼刺)
戟叶鹅绒藤,萝藦科鹅绒藤属多年生缠绕藤本,叶对生,纸质,戟形或戟状心形,基部具2个长圆状平行或略为叉开的叶耳,两面均被柔毛。“戟叶”指叶形,“鹅绒”指叶被细密绒毛(可以有效防止水分散失),“藤”自然是“藤本”之意。
丝绸之路重镇
“白日依山望峰水,*昏饮马傍交河。”由车师人创建于公元前2世纪~公元5世纪的交河故城就在植物园旁。车师国古为西域三十六国之一,是丝绸之路上的重要商站,《西游记》中唐僧师徒曾途径车师国,演绎出大战虎精、鹿精和羊精的精彩故事。
西域古来神奇,荒茫辽阔的土地上孕育了不朽的文明,有“葡萄美酒”“大漠孤烟”,也有“关山月”“羌笛愁”。在丝绸之路的贯通下,各族人民互通有无,大量的农作物经丝路传入中原,今天名字中带“西”“胡”“番”的作物多由此而来。
吐鲁番,曾经的丝路重镇,今天的旅游名城。吐鲁番沙漠植物园作为沙漠生态环境的缩影和集中体现,是人们了解西域文明的窗口,对专注于探索荒漠生态系统奥秘的研究人员来说更是不可多得的材料宝库。
(本文图片除标注外,均由作者提供)
(作者单位:中国科学院植物研究所)
本文刊发于《大自然》年第1期原创作品
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