青藏高原高山冰缘带
隐秘的植物王国
青藏高原作为地球第三极,其高海拔造就了大面积的高山冰缘带,该生命带分布在海拔3900米到5200米之间,是陆地植物多样性分布的海拔最高的极限环境。由于这类生态系统位于雪线(冰川)下缘,高山草甸上缘,故被称为“高山冰缘带”。高山冰缘带孕育了多种抗寒、抗旱、抗紫外线能力极强的高山特有和珍稀植物,生物多样性丰富,是耐逆基因和生物资源的宝库,因此也被称为“ 隐秘的植物王国”。
植物也有“羽绒服”
——棉毛植物
云状雪兔子 图源:新京报
为适应冰缘带严酷的气候特点,植物不仅要具有在低热量条件下生长的特性,还要具备抵御冻害的特点。
在冰霜凛冽的流石滩稀疏植被中,“雪兔子”因拥有自己的“羽绒服”,得以傲立风雪。它们的茎、叶和花序都长满了白色长绒毛,加之植株矮小粗壮,远远望去犹如毛茸茸的“大白兔”,因而得名雪兔子。它们的一身绒毛正是它们得以在高山冰缘带安身立命的资本。
左图:水母雪兔子的棉毛结构 图源:山山
右图:水母雪兔子 图源:新京报
自建阳光房
——温室植物
也许大家对雪兔子较为陌生,但提起它们的“表亲”雪莲,估计都有所耳闻。雪莲与雪兔子均隶属于菊科风毛菊属,但分属两个不同的亚属。雪莲的顶生花序下有硕大的膜质苞叶,展开后像一朵盛开的莲花,而雪兔子无膜质苞叶,叶子上密被白色绒毛。雪莲亚属约有23种,我国几乎拥有这个亚属的全部种类,主要分布在我国西南部及西北部的高山冰缘带中。同样为了给自己营造温暖舒适的生长环境,雪兔子采取为自己盖棉衣的策略,而雪莲却采取自建阳光房的方式应对严寒,因此雪莲也被称为“温室植物”。
左图:苞叶雪莲 图源:山山
右图:天山雪莲 图源:inaturalist.org
高山上的诺亚方舟
——垫状植物
在冰缘带恶劣的气候条件下,有一类通过“抱团方式”安家的植物却顽强地生长着,如石竹科囊种草属的囊种草、福禄草属的团状福禄草、老牛筋属的垫状雪灵芝等。这类植物的典型特征是具有一条埋于地下的粗壮且结实的木质主根,没有明显的茎或极短的茎密集生长,紧贴在地面或岩石上,经过多年辐射性生长后,形成小枝紧密簇生的半球形或饼形集群特征。在流石滩中远远望去,形似一个个凸起的绿色馒头包。因其紧贴地面或岩石生长,无数的小枝簇生在一起,像是在坚硬的岩石上铺上了层厚厚的垫子,因此被形象地称为“垫状植物”。
垫状植物 摄影:郭世伟 陈建国
低头是一种智慧
——垂头植物
花儿就该昂首挺胸地怒放吗?也许是向日葵白天向着太阳的习性给了我们这个固有的“偏见”。同为菊科,但在高山冰缘带却有一大批“垂头菊”(菊科垂头菊属),始终低垂着自己的头。该属植物典型的特征为头状花序单生成多数,排列成总状花序。下垂,呈辐射状或盘状,因花序下垂故被称为“垂头植物”。
左图:车前状垂头菊 摄影:肖翠
右图:条叶垂头菊 图源:青海湖国家级自然保护区
隐身大师
——伪装植物
在冰缘带的植被中存在植物界的“伪装高手”,如绢毛苣、囊距紫堇、梭砂贝母等,它们的一个共同特点是叶片颜色往往和生境中的岩石颜色较为接近。之所以通过颜色的伪装在严苛环境下自保,主要是因为环境驱动的繁殖压力导致这些植物以多年生植物为主,其应对不稳定环境的一大对策是将更多生物量和营养分配到地下根系或根茎中,而地上部分叶片较少,生物量较低,因此需要通过多年光合产物的积累才能满足繁殖(开花)过程中的能量和养分需求。如梭砂贝母第1年萌发,第2年和第3年营养生长,第4或第5年才能开花结果。
上图:身披隐蔽色彩的梭沙贝母
下图:绢毛苣的叶片仿佛被周围岩石染了色
图源:农经网
我很靓,但有刺
——物理防御植物
“云想衣裳花想容”,高山植物同样逃脱不了对美的追求。罂粟科绿绒蒿属的多刺绿绒蒿便是冰缘带“花花公子”的典型代表。它被西方称为“喜马拉雅蓝罂粟”,分布于青藏高原、横断山区和喜马拉雅山脉高海拔的高山草甸和石缝中,花单生于花葶之上,每年6到8月份能开蓝紫色至紫红色的艳丽花朵,是世界高山花卉中的明星物种,也是重要的藏药资源,该物种浑身具刺,因此得名。
绿绒蒿 图源:腾讯新闻