科学普及沙漠，被很多人视为“生命禁区”。但是，却有一种植物，能够在流动的沙丘上生长，如凌波仙子，踏沙而行。那就是被喻为沙漠斗士的沙鞭。
毛乌素沙地（叶学华拍摄）
沙鞭（Psammochloa villosa (Trin.) Bor）是禾本科沙鞭属的多年生根茎型克隆草本植物，喜生于流动沙丘上，耐干旱，繁殖力强。它是典型的沙生根茎禾草，秆直立，在草原带、荒漠草原带及荒漠地区的流动沙丘较高处成片生长，形成流沙上特有的先锋植物群落，而在固定沙丘上生长瘦弱。
荒漠生态修复的“绿色奇兵”
沙鞭是荒漠地区沙地草场上的多年生牧草，家畜中以牛及骆驼一年四季最喜食，马次之，小畜不喜食。沙鞭质地粗糙，粗纤维含量在30%以上，随着生长周期的推移会变得更加粗糙。相较于其他植物，沙鞭干枯的时间也比较晚。在冬天，除了穗之外，沙鞭其他的部分能完整保存，这种特性不仅有助于沙鞭在恶劣的环境中生存，也为当地的畜牧业提供了重要的资源。沙鞭生长较多的地方，往往被作为牛及骆驼的冬春牧场，同时也是沙漠地区的主要打草场。
沙鞭是良好的固沙植物，能够在流动沙丘很好的生长。沙鞭中的粗纤维对于家畜来说虽不适口，但增强了自身的柔韧性，不怕流动沙丘常有的强风环境。沙鞭的根茎通常在地下20-50 cm处水平穿行，这部分土壤含水量较高，节处向下生根，向上抽出新枝，也避免了土壤含水量极低的沙地表层对种子萌发和幼苗生长的影响。
沙鞭具有很强的限制风沙移动、修复流沙斑块的能力。沙鞭高可达1-1.5 m，“站立”在沙地中，就像是给风沙装上了减速带，风沙移动速度可下降近40%。它还能够跨界生长，在半固定沙地斑块中，沙鞭可以跨越边界进入风蚀流沙斑块，利用那里充足的光照和水分条件，茁壮生长，逐渐让流沙斑块“缩水”。沙鞭能通过周边根茎进入流沙斑块，在风蚀流沙斑块中产生新的分株，还能用更深层的根茎来产生新的分株，在流沙中展开一场“绿色生命接力”，成为风沙区生态环境治理的一个重要的生物资源。
强风下沙鞭植株在沙地上留下的划痕（刘国方拍摄）
“携手并肩”——沙鞭雄霸沙丘的关键
沙鞭的根状茎在沙中水平横走，每到一个“节点”（根状茎节），就会萌生出新的根系和地上的绿枝，我们称这些为克隆分株（形态学个体）。众多的克隆分株通过根状茎这个通道连接在一起，形成了一个强大的克隆基株或克隆片断（遗传学个体），排列成行，就像列队前行的士兵，往往延伸数十米，构建起一个庞大的植物网络，能够覆盖整个沙丘。这个网络之间还能进行物质和信号的传输，进行“地下通信”，我们把这种现象称为克隆内生理整合。它能够让沙鞭各分株之间“携手并肩”，相互支持，从而很好地适应流动沙丘生境。
比如通过根茎芽产生的沙鞭幼苗，能够通过克隆内生理整合得到成年分株的光合产物等资源支持，确保其存活与生长。
雄霸整个沙丘的沙鞭（叶学华拍摄）
沙鞭又是如何实现与流动沙丘一路同行的呢？
“与沙同行”——快速的克隆扩展能力
沙鞭具有快速克隆扩展能力。通过对野外生长的沙鞭进行观测，在90天的时间内，每一个观测单元（2个克隆分株和地下根茎生长端）平均根茎长度增加了4.68米，新产生46个根茎节和9.2个分株，径向扩展距离平均为1.14米，侧向扩展距离平均为0.71米。
沙鞭的克隆扩展是一个绿色生命的接力赛，生生不息，老的分株虽然死亡，但新的分株会在距离老分株一段距离的地方诞生，实现克隆扩展。
从克隆基株的角度来看，沙鞭在克隆扩展的过程中，就像是在不断的主动移动，这种能力使得沙鞭能够与流动的沙丘保持同步，始终“不离不弃”。
流动的沙丘（叶学华拍摄）
“同向而行”——选择性的克隆扩展方向
相连沙鞭克隆分株形成的克隆网络同时覆盖着流动沙丘的迎风坡和背风坡，面临着不同的生态胁迫。迎风坡的沙鞭克隆分株往往面临风蚀作用，而背风坡的克隆分株面临着沙埋的影响。在迎风坡，风蚀不断掠夺地表上的细粒物质、有机质和养分，沙鞭的地下根状茎和根系暴露在空气中，威胁着克隆分株的生长和生存。
在抵御的过程中，有的沙鞭克隆分株存活下来，也有一部分死亡。尽管沙鞭克隆分株能够抵抗一定程度的风蚀，但严重的风蚀同样会导致沙鞭克隆分株的死亡。因此，沙鞭克隆基株往往会进行“战略性”撤退，将更多的能量和物质转移到更安全的地带。
迎风坡上遭遇风蚀的沙鞭（叶学华拍摄）
从迎风坡吹来的细沙、有机质和养分在背风坡沉降，为沙鞭的生长和生存提供了有利的条件。沙埋对于克隆分株是一种挑战，但在一定程度上，也促进了沙鞭的生长，增加了分株数量，单个分株也生长更为旺盛。因此，整个克隆基株的能量和物质分配倾斜于背风坡的分株。
背风坡上生长旺盛的沙鞭（叶学华拍摄）
在强风的作用下，流动沙丘的沙子不断从迎风坡吹向背风坡，整个沙丘慢慢的向前移动。与此同时，沙鞭在背风坡不断产生新的分株，而在迎风坡放弃旧的分株，整个沙鞭克隆基株随同沙丘“同向而行”。它在等待着一个机遇，无论是人为的或自然的，彻底地固定沙丘前进的脚步。
结 语
沙鞭以独特的生存智慧和灵活的生态对策，成为毛乌素沙地植被演替的少数的先锋种之一，为其它植物的进入创造了有利的环境，促进了毛乌素沙地植被斑块的形成与发展。这个“踏沙而行”的绿色生命，带领其它植物共同抵抗沙化，让这片沙地逐渐恢复生机。
内蒙古鄂尔多斯草地生态系统国家野外科学观测研究站（崔清国拍摄）