Якнайповніше в пустинних регіонах суші представлені рослини, що відносяться до групи ксерофітів або гіперксерофітів. Для них характерне зменшення площі випаровуваної поверхні, яке досягається за рахунок редукції листя і мікрофілії, скидання асимілюючих органів у міру наростання сухості грунту і повітря, заміни крупного листя першій генерації дрібнішим листям в процесі подальших генерацій.
Як особливу групу виділяють сукуленти, які вирішують проблему водного балансу шляхом накопичення вологи у водозапасаючій паренхімі листя і стебел. Серед них розрізняють стеблові (кактуси, багато представників сімейства молочайних) і листові (наприклад, агави, алое) сукуленти. Особливо характерна різноманітність сукулентів і формування своєрідних сукулентних формацій для пустинних регіонів субтропічного і тропічного поясів з «двотактним» режимом випадання опадів (два короткі періоди дощів), що забезпечує накопичення вологи в запасаючих тканинах.
Особливу групу представляють рослини з укороченим життєвим циклом, зміщеним на вологі відрізки року, що дозволяє їм уникати посушливих і жарких періодів. Це трав'янисті рослини — ефемери (терофіти) і ефемероїди (геофіти). Насіння ефемерів і підземні органи ефемероїдів (цибулини, бульби, кореневища) зберігають життєздатність протягом декількох років, завдяки чому легко переживають роки, коли кількість опадів буває понижено. Цикл розвитку може бути зміщений на кінець зими — початок весни (як в пустелях Середньої Азії), на весну і осінь (у пустелі Сонора); зв'язок з певним сезоном може бути і відсутнім, якщо опади випадають нерегулярно [2, 138-145].
Рослинним співтовариствам пустель властиві: розріджене зростання рослин і невисоке проектне покриття, що нерідко поєднується із значною зімкнутістю в підземній частині.
У формуванні зовнішності місцевості областей розповсюдження пустинних екосистем величезну роль грають властивості грунтів, характер субстрату. У зв'язку з цим звичайно виділяють пустелі піщані, глинисті, кам'янисті і т.д. У різних типах пустель чинниками, що обмежують розвиток рослин, крім дефіциту вологи, є деякі особливості субстратів. Так, в піщаних пустелях велику негативну роль грає рухливість субстрату; у кам'янистих і галечникових пустелях щільність, загіпсованість грунтів і підстилаючих порід. Цим обумовлена поява у рослин своєрідних пристосувань. Залежно від них виділяються екологічні групи рослин: псамофіти і гіпсофіти.
Вельми жорсткими екологічними умовами характеризуються глинисті пустелі, де волога атмосферних опадів здебільшого випаровується з поверхні грунту, не встигнувши в неї проникнути. У зв'язку з цим рослинний покрив тут розріджений. У піщаних пустелях, що відрізняються сприятливішим водним режимом, найчастіше розвиваються більш зімкнуті трав'янисті або деревинно-чагарникові співтовариства. З кам'янистими субстратами пов'язано розповсюдження розріджено виростаючих деревинно-чагарникових форм, що тяжіють до тріщин і понижень, де акумулюється волога.
Своєрідний екологічний режим створюється в солончакових пустелях, де розвиток рослин обмежений високою концентрацією токсичних солей, в першу чергу натрію і хлору. Такі умови створюються при неглибокому заляганні грунтових вод, що особливо характерний для приморських рівнин і крупних солончакових депресій. До цих специфічних умов пристосувалася обмежена група видів, що відноситься до галофітів.
У структурі рослинного покриву пустинних біомів добре простежується комплексність, тобто поєднання фрагментів різних співтовариств, пов'язаних з тими або іншими едафічними умовами. Величезну роль грає перерозподіл вологи по мікрорельєфу, у зв'язку з чим, як правило, проектне покриття рослинності зростає по руслах тимчасових водотоків, суфозіям і т.д. Це найяскравіше виявляється в краєвих частинах пустинних областей (підзона напівпустель), де закономірно поєднуються фрагменти фітоценозів степів і саван (у найбільш зволожених місцепроживаннях) з пустинними співтовариствами.
Загальними для рослин і тварин адоптаціями до життя в пустелях є розрідженість і мозаїчність розподілу по території, наявність тривалого періоду спокою в несприятливі для активного життя сезони року (анабіоз у безхребетних, сплячка у рептилій і гризунів). Схожі пристосування виявляються в широкому освоєнні підземних ярусів. На відміну від рослин тварини зважаючи на свою рухливість і незалежність від прямої інсоляції як джерела енергії можуть проводити під землею все своє життя або окремі її цикли (терміти, стоноги, личинки багатьох комах і інших безхребетних).
Морфофізіологічні адаптації тварин до економії вологи виражаються в особливостях структури шкірних покривів, забарвлення і ін.
Віддаленою аналогією з рослинами-сукулентами можна рахувати запасання жиру в деяких органах тіла у копитних, мозоленогих і гризунів (жирові депо в хвості у тушканчиків, піщанок, сумчастих мишей, в горбі у верблюдів). Це резерв вологи в умовах її дефіциту (шляхом хімічного розкладання жирових запасів). Специфічними адаптаціями тварин до аридних умов середовища є їх міграції усередині пустинних регіонів і за їх межі. Так, дальні міграції здійснює багато копитних і більшість видів птахів, що кубляться в пустелях [2, 138-150].
Для багатьох тварин пустель і напівпустель характерний нічний або сутінковий спосіб життя, при якому активність їх доводиться на найбільш сприятливий час доби. Багато тварин, активних в денний час, щоб уникнути прямої інсоляції і перегріву тіла, переміщаються в тінь чагарників. Так поступають комахи, ящірки, дрібні птахи. Деякі денні ящірки і змії забираються в середині дня на високі гілки чагарників, де повітря менш нагріте, чим в приземному шарі. У цей час на гілках саксаулу або акації можна побачити агаму, шипохвоста або стрілу-змію.
Своєрідна адаптація до дефіциту вологи спостерігається у типових пустинних птахів рябків. Прилітаючи на водопій, розташований нерідко за багато кілометрів від місць гніздування, ці птахи змочують водою пір'я черевця і переносять на них значну кількість води до кубла. Вода утримується на пір'ї завдяки їх особливій структурі. Цією водою птахи змочують кладку або поять пташенят.
Пересування по сипкому субстрату в піщаних пустелях також вимагає особливих пристосувань. У псамофітних ящірок і гризунів на пальцях є особливі щіточки з рогових лусок або подовженого жорсткого волосся. Деякі ящірки здатні вібруючими рухами тіла за декілька секунд заритися в пісок. У ряду змій (рогатий гримучник, піщана ефа, піщана гадюка) виробився особливий спосіб пересування по сипкому субстрату — так званий бічний хід, при якому задня частина тіла підводиться над поверхнею землі і переноситься убік, а за нею підтягається передня частина тіла і голова. Слід від руху такої змії є не зигзагом, а рядом косих паралельних вм'ятин, не зв'язаних між собою.
Тварини, що мають нори, що мешкають певним чином в глинистих пустелях, у свою чергу володіють міцними лапами з гострими кігтями або (деякі гризуни) могутніми гострими різцями на верхній щелепі.
У пустелях загальна біомаса в середньому складає приблизно 2,5 т/га сухої органічної речовини, в пустелях з екстрааридними умовами вона знижується практично до нуля, а в прикордонних з саванами або напівпустинних районах може досягати 10 т/га. Максимальні запаси біомаси формуються в короткі періоди вегетації після випадання дощів. У деяких пустелях такі умови можуть наступати лише раз на два-три роки. Первинна продукція в пустинних біоценозах також невелика, але може складати до третини сумарної біомаси — 0,8-1 т/га в рік. При цьому чим вище величина біомаси, тим меншу частку її складає первинна продукція.
Найбільшими запасами біомаси характеризуються аридні рідколісся Австралії (до 25 т/га), а також біло- і чорносаксаульники Середньої Азії (до 50 т/га). Річна продукція цих співтовариств складає приблизно 20% запасів біомаси (відповідно 5 і 8 т/га), зоомаса — від 10 до 120 кг/га. Найбільш бідні по запасах біомаси і по річній продукції пустелі Наміб, Атакама, багато районів Сахари, аравійських і центральноазіатські пустелі (Такла-Макан, Гобі).
2.2 Пристосування рослинного світу
Видовий склад рослинності пустель вельми своєрідний. Нерідко спостерігається часта зміна рослинних угрупувань, їх комплексність, що обумовлено будовою поверхні пустель, різноманітністю ґрунтів, часто змінюваними умовами зволоження. Разом з цим в характері розподілу і екології пустельної рослинності різних континентів багато загальних рис, що виникають у рослин в схожих умовах проживання: сильна розрідженість, бідний видовий склад, що простежується іноді на великих просторах.
Для внутрішньоматерикових пустель помірних поясів типові види рослин склерофільного типу, зокрема безлисті чагарники і напівчагарники (саксаул, джузгун, ефедра, солянка, полин та ін.). Важливе місце у фітоценозах південної підзони пустель цього типу займають трав'янисті рослини — ефемери і ефемероїди [13, 68-74].
У субтропічних і тропічних внутрішньоматерикових пустелях Африки та Аравії також переважають ксерофітні чагарники і багаторічні трави, але тут з'являються і сукуленти. Зовсім позбавлені рослинності масиви барханних пісків і площі, вкриті соловою кіркою.
Багатше рослинний покрив субтропічних пустель Північної Америки та Австралії (за великою кількістю рослинної маси вони стоять ближче до пустель Середньої Азії) — ділянок, позбавлених рослинності, тут майже немає. По глинистих пониженнях між грядами пісків переважають низькоросла акація та евкаліпти; для галечно-щебенистої пустелі характерні напівкущеві солянки — лобода, верболіз та ін. У субтропічних і тропічних приокеанічних пустелях (Західна Сахара, Наміб, Атакама, Каліфорнія, Мексика) панують рослини сукулентного типу. На солончаках пустель помірного, субтропічного і тропічного поясів багато загальних видів. Це — галофільні і сукулентні напівчагарники і чагарники (тамарикс, селитрянка та ін.) і однорічні солянки (солянка, сведа та ін.) [3, 4].