荒漠霓裳

王大锐

在我们盆栽的植物中，最神奇的莫过于仙人掌了吧，它们生得奇形怪状，花开得绚丽多彩，而且，除了湿润地区之外，它们能在干旱少雨且不知何时下雨的沙漠里生存，这是它们最非凡的生物特性。科学家发现它们有惊人的策略来解除它们的干渴。通过夜间活动，使用更好的办法来产生能量，并让它们的枝杈保持多刺的打扮。进化生物学家艾利克·爱德华兹说：“仙人掌进化了应对干旱的一整套适应性，使其在沙漠中得以生存。”它们以自己顽强的生命获得了“荒漠霓裳”的美称。

千姿百态的仙人掌

仙人掌别名青刺菒，是被子植物门、双子叶植物纲、石竹亚纲、石竹目的一科。某些权威将青刺菒类单独列为仅具一科的目——青刺菒目，植物学家估计青刺菒类有140属2000余种，大多原产美洲热带、亚热带沙漠或干旱地区，以墨西哥及中美洲为分布中心；少数分布在北纬53°加拿大的和平河，以及海拔3000米积雪的高寒地区。只有苇枝属产于东非、马达加斯加及斯里兰卡。中国栽培的有600余种，供观赏。仙人掌属和量天尺属等少数属种在南方诸省亦生。

仙人掌原来分布在不太干旱的地区，外形和普通的植物并没有多大的区别。只是由于沧海桑田的变化，原来湿润的地区变得越来越干旱，为了适应环境以求生存，外形发生了变化，正常的扁平叶逐渐退化成圆筒状，进而又退化成鳞片状，最后完全消失。在我国南方经常可以见到这属中最普通的一种——叶青刺菒攀援在墙垣上，不开花时常被误认是南国常见的一种花灌木叶子花(三角梅)。而该属中的大花叶青刺菒的叶更长达15厘米。当然根据种类及其生境条件的不同，这些圆简形叶的大小、形状、寿命都相差很大。一些专家指出，青刺菒类的刺座实为腋芽发育而成。还有些专家指出，很多种类的青刺菒，其刺座下面的突起相当于正常叶子的叶基。

具圆筒状叶的种类茎常不分节，如将军的茎高达2米，只有一节一直向上，而同属的很多种类则具扁平的节状茎。而圆筒形叶不明显的仙人掌属种类则木质化主茎不存在或不太明显。而不具叶的那些种类由于其进行光合作用的功能主要由茎承担，因此茎在正常情况下呈绿色，也不木质化。在形态上可以说没有哪一个科的植物如仙人掌科那样变化万千：它们有的扁平如镜，有的如灯台、管风琴，有的如山峦重叠，有的细长如蛇。更多的呈球形或近似球形，这是长期适应干旱环境的结果，因为同样的体积，球状体表面积最小，蒸腾量也减小。因此在整个仙人掌家族中，球形的种类占一半以上，平时人们把青刺菒类爱好者称为“青刺球迷”或“养球玩球”的，也说明了球形种类在青刺菒类中所占的份量。

青刺菒类的茎除有棱以外，还有疣状突起。这是一种独特的构造。目前所有的分类学家都认为疣状突起明显的属种是仙人掌科中最高度进化的物种。按照种类的不同，疣状突起的形状、长短、直径大小以及质地软硬都有很大区别，这种疣突的形状、大小和排列是人们进行分类时的一种依据。

仙人掌花

形态各异的仙人掌花

刺对于青刺菒类植物的生存有重要意义，它是一种保护机制的产物。刺的数量多少以及排列、色彩、形状等各种各样，变化无穷，给人以美的享受。同时它又是鉴别种类进行分类的重要依据。刺的形状主要有锥状、匕首状、钩状、锚状、栉齿状和羽毛状等。有的仙人掌有不易发现的倒钩，人们不注意时易被扎伤而很难清除，幸好这种钩毛仅存在于一部分种类中。

仙人掌的花通常着生在刺座上。但有些种类的花和刺座不在同一位置。仙人掌属的种类一般开在充分经受阳光的成熟片状茎上，高大的仙人柱从茎的中部到近顶端处都能开花，而且很奇怪，花常在一条或几条棱上一字徘开，而邻近的棱上则无花。很多种类都能一次开大量的花。许多种类的花瓣具金属般光泽，非常夺目。很多种类的雌蕊柱头和雄蕊花丝都有鲜艳的色彩，特别是鹿角柱属和南国玉属的部分种类，柱头绿色和紫色，具天鹅绒般光泽，与花瓣相映成辉，甚是美丽。

仙人掌的果实通常为肉质浆果，少数为干果。形状有梨形、圆形、棍棒形等。果皮上有刺座或鳞片等。很多种类的果实很漂亮，如棱波和新桥；量天尺的果实又大又红，美形卧龙柱和单刺量天尺的果柠檬黄色。银妆龙的果实暗蓝色，形似坛子，宿存的干花像带柄盖子，真是维妙维肖，令人叹为观止。量天尺、令箭荷花、卧龙柱和多种仙人掌属种类的果实不但可食用，而且还有利尿作用。仙人掌的果实形状很多，通常为圆形、椭圆形和扁圆形。星球属的种子呈盔形，也叫碗形。卧龙柱属的种子为中空的圆柱形，也称睡袋形。其他柱状种类的种子大多呈肾形。翅子掌属的种子有木栓质的翅，非常奇特。

除了少数乔木状的叶青刺菒属种类和青刺菒属种类外，青刺菒类的根无明显的主根，侧根伸展很远，分布在土壤的浅层，有的种类的根可伸展出去30米，这也是一种对干旱生境的适应。因为原产地雨季来临时偶尔会下很大的雨，而土壤持水力差，青刺菒类有如此分布广泛的根系就可在短期内迅速地吸收足够的水分以备后用。因此很多种类的根表皮木栓化。厚厚的木根层保护根内部组织不受高温的损害并防止水分散失。而一旦下雨，毛细根会迅速穿过木栓层进行吸收。

仙人掌叶的排列方式有互生、对生、交互对生、轮生、两列叠生、簇生等。海拔较高地区原产的种类叶排列成莲座形，整个株形非常紧凑，是家庭栽培观赏的理想种类。高度肉质化的番杏科种类，整株常只有一对叶连合成解服体，形状有球状、扁球状、陀螺状和元宝状等。由于其种类多、株形小巧，目前是我国多肉植物爱好者收集栽培的“宠物”。

夜幕下的仙人掌花

夜幕下的仙人掌

荒漠中最繁盛的生命

青刺菒科原产于北美和南美，从不列颠哥伦比亚和亚伯达省向南的大部分地区；其南界达到智利和阿根廷。墨西哥的仙人掌种类最多。仅仙人棒属可能原产于旧大陆，分布于东非、马达加斯加及斯里兰卡。但许多学者认为本属是从世界其他地方引入这些地区的。

仙人掌大多生长在干旱的环境里。有的呈柱形，高10多米，重量约2～3吨，巍然屹立，甚为壮观。一些长着棘刺的仙人球，有的寿命高达500年以上，可长成直径两三米的巨球，人们劈开它的上部，挖食柔嫩多汁的茎肉解渴充饥。仙人掌类植物还有一种特殊的本领，在干旱季节，它可以不吃不喝地进入休眠状态，把体内的养料与水分的消耗降到最低程度。当雨季来临时，它们又非常敏感地“醒”过来，根系立刻活跃起来，大量吸收水分，使植株迅速生长并很快地开花结果。有些仙人掌类植物的根系变成胡萝卜状，可贮存七八十斤水分。

在美国西南部，干旱的土地是死亡和尘埃的王国——索诺拉大沙漠，那里的一年内降水量还不足30毫米，而且仅仅集中在夏天，只有在雨季，大地才披上绿装，但那里也发现了大量的生物：狐狸、长耳大野兔，小型啮齿目类，短尾猫等，它们生存的重要支柱就是当地繁盛的仙人掌丛林。

当地的仙人掌种类繁多，形态各异，在一种死去的“烛台掌”上，经常可以看到鸟类筑成的巢，北美走鹃是沙漠中重要的鸟类，它们能够在仙人掌那生着倒刺的枝丛中非常灵活地活动，还可依靠着高大的仙人掌捕食小蜥蜴、昆虫甚至年幼的响尾蛇，当然也可躲避狼的追杀。

荒漠霓裳

这片大荒漠中生活着35种仙人掌，有的高达160多米，可以储存近一吨的水，寿命可达200年以上，即使死去很久，仙人掌依然是个庞然大物，上面生活了大量白蚁、蝎子和一些有毒的仙人掌奇胎。

在美国的科罗拉多州等大沙漠中，仙人掌也几乎是唯一繁盛的植物群落，它们是支撑沙漠生物圈的重要组成，是装点荒漠的霓裳

仙人掌生存的“秘诀”

仙人掌在干旱的环境中，叶退化成针状，以减少水分的蒸发；茎肥厚多汁，有发达的薄壁组织细胞贮藏丰富的水分；茎的表皮有厚而硬的蜡质作为保护层，或生有密集的绒毛，保护它不受强光的照射，降低水分蒸发。仙人掌的根分支多，根系庞大，能吸收降落不多的雨水。一遇降雨，它就会在表土层长出许多新根，大量吸水。它的大根有很厚的木栓组织保护，能在灼热的沙石上生活而不至于干死。

北美大荒漠中的仙人掌丛

仙人掌厚重的叶片是它生存的保障

仙人掌（蟹爪莲）美丽的花朵

仙人掌美丽的花朵

有人实验，6年不给仙人掌浇水，它还顽强的生活着。许多植物在白天打开它们的气孔，而仙人掌和其它夜间植物如龙舌兰和芦荟在夜间打开它们的气孔。因为，夜间温度较低、没有太阳和细小的微风有利于仙人掌保留水份。但在夜里，仙人掌不能利用太阳能将二氧化碳转化成它所需要的糖，因此，仙人掌只得贮存一些二氧化碳以备第二天使用。第二天太阳一升起，它就开始制造糖。仙人掌还进化出了肉质组织、蜡质皮肤和尖尖的刺，还有专业化的根系使它们在这种艰苦生态环境下能具备全部的生长优势。树干充当水库，根据其蓄水的多少可以膨胀和收缩。皮上的蜡质保护层可保持湿气，减少水份流失。尖尖的刺可防止口渴的动物把它当成免费饮料。有一些仙人掌的刺还能收集雨水，像漏斗似的让宝贵的雨滴落到它的根上。仙人掌通常发展众多的浅根，只扎在地表下一点点，根系分布能扩展到它周围的几米远处，以尽可能地吸收水。下雨时，仙人掌会发出更多的根。当干旱时，它的根会枯萎、脱落以保存水份的供应。

这类植物在生理方面的特点表现在几个方面，总的来说也是干旱环境造成的。首先它们的形态和表皮的一些结构使它们的蒸腾量大大减少。它们的表皮有很厚的角质层，很多种类表皮被蜡被毛。气孔数远较其他植物少而且深埋在表皮凹陷的坑内。角质层扩散阻力很大，因此，这类植物失水明显地比其他植物少。资料表明，一株玉米一天失水3—4升，而一株树木状的大青刺菒一天只失水25毫升。

青刺菒类和多肉植物在代谢方式上和一般植物有所不同。其特点是气孔白天关闭减少蒸腾，夜间开放吸收CO2，而且在一定范围内，气温越低，CO2吸收越多。吸收的CO2通过竣化形成苹果酸存于大液泡内，白天苹果酸脱羧放出CO2进行光合作用，在一定的范围内，温度越高，脱羧越快。由于这种方式是在景天科植物上首先发现的，故称为景天酸代谢途径。这也是对于旱环境的一种适应。栽培上利用这个特点，即在一定范围内尽可能加大温室的昼夜温差，在晚上提高室内CO2浓度等，可使这类植物加快生长。

仙人掌浑身是宝

仙人掌在我国做为药用首载于清代赵学敏所著的《本草纲目拾遗》。据该书记载，仙人掌味淡性寒，功能行气活血，清热解毒，消肿止痛，健脾止泻，安神利尿，可内服外用治疗多种疾病。清代刘善术著的《草木便方》中记载，仙人掌苦涩性寒，五痔泻血治不难，小儿白秃麻油擦，虫疮疥癞洗安然。《本草求原》载：寒，消诸痞初起，洗痔。《陆川本草》记载有消炎解毒，排脓生肌的作用，用于疮痈疖肿咳嗽的治疗。《岭南采药录》记载：“仙人掌焙热熨之，用于治疗乳痈初起结核。《闽南民间草药》中说，用仙人掌鲜全草适量，共捣敷患处，治透掌疔。《广西中草药》载：仙人掌止泻，治肠炎腹泻。《闽东本草》载：能去痰，解肠毒，健胃，止痛，滋补，舒筋活络，疗伤止血。治肠风痔漏下血、肺痈、胃病，跌打损伤。《湖南药物志》记载：仙人掌消肿止痛，行气活血，祛湿退热生肌。《中国药植图鉴》记载：仙人掌外皮捣烂，可敷火伤，急性乳腺炎并治足胝。煎水服，可治痢疾。《分类草药性》载：专治气痛，消肿毒，恶疮。《贵州民间方药集》载：仙人掌为健胃滋养强壮剂，又可补脾、镇咳、安神。治心胃气痛、蛇伤、浮肿。

青刺菒含有人体必需的8种氨基酸和多种微量元素，不仅对人体有清热解毒、健胃补脾、清咽润肺、养颜护肤等诸多作用，还对肝癌、糖尿病、支气管炎等病症有明显治疗作用。现有报道除用于痢疾、哮喘、胃痛、肠痔泻血外，还用于肾炎、糖尿病、心悸失眠、动脉硬化、高血压、心脏病、肥胖症及肝病的辅助治疗。

很多青刺菒类植物的果实，不但可以生食，还可酿酒或制成果干。青刺菒历来是美洲传统的食品，是人们日常生活中不可缺少的一种特色蔬菜和水果。在墨西哥的市场上，一些片状青刺菒的嫩茎，可作为蔬菜出售。有些柱状青刺菒的木质躯干一直被印第安人用做建筑材料。青刺菒片状茎节不仅可作牲畜饲料，而且它的黏稠汁液还可作为清洁水质的净化剂使用。有些地方在宅旁地边种一些棘刺浓密的仙人掌，当作刺篱。青刺菒科植物种类繁多，有的具毒刺，如果是人工种植的菜掌，是可以从超市买到的，是一种食用青刺菒。墨西哥有101种烹调青刺菒的方法蒸炸煮炒，淹渍烧烤，或作料凉拌，无所不能。

你从哪里来？

迄今，该科的进化路径尚未查清；有些特征与番杏科、毛茛科、石竹科的某些植物相似，可能有亲缘关系。多数学者认为与石竹目有共同的祖先，大约在1.3亿年以前分化成独特的一支。N·L·布里顿和J·N·罗斯分该科为3个族，而C·巴克贝格和H·克赖恩茨等则主张把3个族升为3个亚科。

从哥伦布1496年发现新大陆之后，在1540年，第一次由海员从南美洲的加勒比海岛屿上将青刺菒带进欧洲，1669年传入日本。在1840年英国出版的《植物学辞典》上记载了青刺菒栽培已达400种。当时的青刺菒花卉已由野生引种发展为人工栽培，通过园艺栽培，已经将原始野生的青刺菒改良成为特殊的观赏花卉。

墨西哥素有“仙人掌之国”的名称。仙人掌是墨西哥的国花。仙人掌有“沙漠英雄花”的美誉。仙人掌类植物中的一半左右就产在墨西哥。高原上千姿百态的青刺菒在恶劣环境中，任凭土壤多么贫瘠，天气多么干旱，它却总是生机勃勃，凌空直上，构成墨西哥独特的风貌。什么病虫害虫都别想侵害它。它全身带刺，具有顽强的生命力，坚韧的性格，有水、无水、天热、天冷都不在乎，在翡翠状的掌状茎上却能开出鲜艳、美丽的花朵，为了展示仙人掌的风采，弘扬仙人掌精神，每年8月中旬都要在墨西哥首都附近的米尔帕阿尔塔地区举办仙人掌节。节日期间，政府所在地张灯结彩，四周搭起餐馆，展售各种青刺菒食品。

明朝末年，仙人掌被引入我国，如今在全国各地都能见到它们的踪影，成为我们城市居民喜爱的盆景植物之一。