一、荒漠生态系统

荒漠(Desert)是地球上最耐旱的，以超旱生的灌木、半灌木或小半乔木占优势的地上部分不能郁闭的一类生态系统。它主要分布于亚热带干旱区，往北可延伸到温带干旱地区。这里生态条件极为严酷，年降水量少于200mm，有些地区年雨量还不到50mm，甚至终年无雨。由于雨量少，易溶性盐类很少淋溶，土壤表层有石膏累积。地表细土被风吹走，剩下粗砾及石块，形成戈壁；而在风积区则形成大面积沙漠(见图14-7)。

图14-7　荒漠生态系统

荒漠植被极度稀疏，有的地段大面积裸露。主要有3种生活型适应荒漠区生长：荒漠灌木及半灌木、肉质植物；短命植物与类短命植物。荒漠生态系统的消费者主要是爬行类、啮齿类、鸟类以及蝗虫等。它们如同植物一样，也是以各种不同的方法适应水分的缺乏。大部分哺乳动物由于排尿损失大量水分而不能适应荒漠缺水的生态条件，但个别种类的哺乳动物却具非凡的适应能力，如更格卢科(Heteromyidae)的啮齿类动物，能无限地以干种子为生而不需要饮水，也不需用水调节体温，白天在洞穴内排出很浓的尿以形成一个局部具有较大湿度的小环境。例如施密德-尼尔森(Schmidt-nielsen)研究发现，洞穴内的相对湿度为30％～50％，而夜间荒漠地面上的相对湿度为0％～15％，这样这些动物夜间从洞穴里爬出来，荒漠地面相对湿度大致和日夜洞穴的湿度相等，白天它们则在洞穴内度过。因此这些啮齿动物对荒漠的适应既是行为上的，也是生理上的。爬行类和一些昆虫具有对水分缺乏的适应，它们都有相对不为水渗透的体被和干排泄物(尿酸和嘌呤)。据英国生态学家E.B.Edney研究，沙漠昆虫是防水的，具有一种在高温下能保持不透水的物质。

荒漠生态系统的初级生产力非常低，低于0.5g/(m²·a)。生产力与降雨量之间呈线性函数关系。由于初级生产力低下，所以能量流动受到限制并且系统结构简单。通常荒漠动物不是特化的捕食者，因为它们不能单依靠一种类型的食物，必须寻觅可能利用的各种能量来源。

荒漠生态系统中营养物质缺乏，因此物质循环的规模小。即使在最肥沃的地方，可利用的营养物质也只限于土壤表面10cm范围之内。由于许多植物生长缓慢，动物也多半具较长的生活史，所以物质循环的速率很低。