早熟禾科
禾本科
形態(tài)特征
禾本科
多年生、一年生或越年生草本,在竹類中,其莖為木質,呈
喬木或
灌木狀。根系為
須根系。莖有節(jié)與節(jié)間,節(jié)間中空,稱為稈,圓筒形。節(jié)部居間分生組織生長分化,使節(jié)間伸長。單葉互生成2列,由葉鞘、葉片和
葉舌構成,有時具葉耳;葉片狹長線形,或披針形,具平行葉脈,中脈顯著?不具葉柄,通常不從葉鞘上脫落。在竹類中,葉具短柄,與葉鞘相連處具關節(jié),易自葉鞘上脫落,稈籜與葉鞘有別,籜葉小而無中脈。
花序頂生或側生,多為圓錐花序,或為總狀、
穗狀花序。小穗是禾本科的典型特征,由穎片,小花和小穗軸組成。通常兩性,或單性與中性,由外稃和內稃包被著,小花多有2枚微小的
鱗被,雄蕊3或1~6枚,子房1室,含1胚珠;花柱通常2,稀1或3;柱頭多呈羽毛狀。果為
穎果,少數為囊果、漿果或堅果。
禾本科
禾本科是種子植物中最有經濟價值的大科。是人類糧食和牲畜飼料的主要來源,也是加工淀粉、制糖、釀酒、造紙、編織和建筑方面的重要原料。
除了
蕎麥以外,幾乎所有的糧食都是禾本科植物,如
小麥、
稻米、
玉米、
大麥、
高粱等。豬、牛、馬、羊等各類家畜也都吃草。竹子在日常生活處處可見,在東南亞還有竹子造的房屋。大自然中的野草不止是動物的食物,還能制造大量氧氣,防止水土流失
[1]。
糧食
燕麥屬 - Avena:燕麥 (以麥片粥為名)
大麥屬 - Hordeum: 大麥
稻米屬 - Oryza: 稻米
黑麥屬 - Secale: 黑麥
高粱屬 - Sorghum: 高粱
小麥屬 - Triticum: 小麥
玉米屬 - Zea: 玉米
其他食物
香茅屬 - Cymbopogon:
檸檬香茅 甘蔗屬 - Saccharum: 甘蔗
禾本科
禾本科有660屬近10000種,居有花植物科中的第5位,種數在單子葉植物中僅次于
蘭科。中國產230余屬約1500種。禾本科有以下幾個
亞科。
竹亞科 含2超族,約70屬。分布于
美洲熱帶與
亞洲東南部的濕熱地區(qū)。營養(yǎng)器官特化,稈木質化,借根狀莖繁殖,
有性生殖退化,花部保留著原始的3數花性狀。竹竿是建筑、土木、交通用材,也是工藝用品、編織和造紙原料。筍供食用(竹類)。
早熟禾亞科 廣布于全球各種生境中,是最大的一個亞科。草本,小穗含多花至1花,向頂發(fā)育根據花序、小穗、穎片、外稃脈紋、穎果和葉片結構、染色體、生理、生態(tài)分布等特征,劃分為6超族。
黍亞科 分布世界熱帶地區(qū)。約210屬,3000余種。來源于小穗僅含1成熟花在上的共同祖先,根據外稃、穎片、花序穗軸的特征與演化階段劃分3超族:①黍超族,主產熱帶美洲和
非洲降水季節(jié)長的熱濕地帶。含8族,最大的黍族(Paniceae)有8亞族,107屬,1000余種。本族含有眾多有價值的牧草。②須芒草超族,分布于熱帶亞熱帶干濕季交替的
季風雨區(qū)。含5族90屬約1000種,如
黃茅、
白茅、高粱、
甘蔗等。③玉蜀黍超族,含3族31屬。分布于熱帶亞熱帶季風雨氣候區(qū)域,生長在水濕較好的環(huán)境下。如玉米、
薏苡等。
1. 竹亞科 Bambusoideae Nees
1.
梨竹族 Melocanneae Benth.
禾本科
001.
梨竹屬 Melocanna Trin.
002. 思[上加竹字頭]簩竹屬簩 Schizostachyum Nees
003.
泡竹屬 Pseudostachyum Munro
004.
空竹屬 Cephalostachyum Munro
005.
泰竹屬 Thyrsostachys Gamble
禾本科
006.
梨藤竹屬 Melocalamus Benth.
007. 單枝竹屬 Monocladus Chia, H. L. Fung et Y. L. Yang
extra. 藤竹屬 Dinochloa Buese
2.
簕竹族 Bambuseae Trin.
008. 新小竹屬 Neomicrocalamus Keng f.
009. 簕竹屬 Bambusa Retz. corr. Schreber
3. 牡竹族 Dendrocalameae Benth.
010. 慈竹屬 Neosinocalamus Keng f.
011.
綠竹屬 Dendrocalamopsis (Chia et H. L. Fung) Keng f.
012.
牡竹屬 Dendrocalamus Nees
013. 巨竹屬(滇竹屬) Gigantochloa Kurz ex Munro
禾本科
4.
倭竹族 Shibataeeae Nakai emend. Keng f.
1.
剛竹亞族 Phyllostachydinae Keng f.
014.
大節(jié)竹屬 Indosasa McClure
015.
唐竹屬 Sinobambusa Makino ex Nakai
016.
短穗竹屬 Brachystachyum Keng
017. 剛竹屬 Phyllostachys Sieb. et Zucc.
2. 倭竹亞族 Shibataeinae
018.
倭竹屬 Shibataea Makino ex Nakai
禾本科
019.
業(yè)平竹屬 Semiarundinaria Makino
020.
寒竹屬(
方竹屬) Chimonobambusa Makino
021.
筇竹屬 Qiongzhuea Hsueh et Yi
5. 香竹族 Chusqueeae (Munro) E. G. Camus
022.
香竹屬 Chimonocalamus Hsueh et Yi
23.
鐮序竹屬 Drepanostachyum Keng f.
6. 北美箭竹族 Arundinarieae Nees
1. 筱竹亞族 Thamnocalaminae Keng f.
024.
筱竹屬 Thamnocalamus Munro
025.
懸竹屬 Ampelocalamus S. L. Chen, T. H. Wen et G. Y. Sheng
026.
箭竹屬 Fargesia Franch. emend. Yi
027.
玉山竹屬 Yushania Keng f.
2. 北美箭竹亞族 Arundinariinae
028.
酸竹屬 Acidosasa C. D. Chu et C. S. Chao
禾本科
029. 少穗竹屬 Oligostachyum Z. P. Wang et G. H. Ye
030. 大明竹屬(苦竹屬) Pleioblastus Nakai
031. 巴山木竹屬 Bashania Keng f. et Yi
032. 井岡寒竹屬 Gelidocalamus Wen
033. 矢竹屬 Pseudosasa Makino ex Nakai
3.
赤竹亞族 Sasinae Keng f.
034. 異枝竹屬 Metasasa W. T. Lin
035. 赤竹屬 Sasa Makino et Shibata
036. 鐵竹屬 Ferrocalamus Hsueh et Keng f.
037.
箬竹屬 Indocalamus Nakai
2. 稻亞科 Oryzoideae Care
1. 原禾族 Phreae Stapf
038.
囊稃竹屬 Leptaspis R. Br.
2. 稻族 Oryzeae Dum.
1. 稻亞族 Oryzinae Reich.
禾本科
039. 稻屬 Oryza Linn.
040.
假稻屬 Leersia Soland. et Swartz
041.
水禾屬 Hygroryza Nees
042.
山澗草屬 Chikusichloa Koidz.
2. 菰亞族 Zizaniinae Honda
043.
菰屬 Zizania Linn.
3.
蘆竹亞科 Arundinoideae Tat.
044.
蒲葦屬 Cortaderia Stapf
045.
蘆竹屬 Arundo Linn.
禾本科
046.
類蘆屬 Neyraudia Hook. f.
047.
蘆葦屬 Phragmites Adans.
048.
粽葉蘆屬 Thysanolaena Nees
049. 麥氏草屬 Molinia Schrank
4. 假淡竹葉亞科 Centothecoideae Soderstr.
050.
酸模芒屬 Centotheca Desv.
051.
淡竹葉屬 Lophatherum Brongn.
5. 早熟禾亞科 Pooideae Macf. et Wats.
01. 早熟禾族 Poeae R. Br.
052.
羊茅屬 Festuca Linn.
053. 鼠茅屬 Vulpia C. C. Gmel.
054.
裂稃茅屬 Schizachne Hack.
055.
扁穗草屬 Brylkinia Schmidt.
056.
鴨茅屬 Dactylis Linn.
057.
洋狗尾草屬 Cynosurus Linn.
058.
早熟禾屬 Poa Linn.
059.
銀穗草屬 Leucopoa Griseb.
禾本科
060. 旱禾屬 Eremopoa Roshev.
061. 堿茅屬 Puccinellia Parl.
062.
硬草屬 Sclerochloa Beauv.
063.
凌風草屬 Briza Linn.
064. 沿溝草屬 Catabrosa Beauv.
065. 假擬沿溝草屬 Paracolpodium (Tzvel.) Tzvel.
066.
小沿溝草屬 Catabrosella (Tzvel.) Tzvel.
02.
黑麥草族 Lolieae Reich.
067. 黑麥草屬 Lolium Linn.
03. 龍常草族 Diarrheneae Tateoka
068.
龍常草屬 Diarrhena Beauv.
04. 臭草族 Meliceae Reich.
069.
臭草屬 Melica Linn.
070.
甜茅屬 Glyceria R. Br.
071.
水茅屬 Scolochloa Link
05. 雀麥族 Bromeae Dumort
072.
雀麥屬 Bromus Linn.
禾本科
073.
扇穗茅屬 Littledalea Hemsl.
06. 短柄草族 Brachypodieae C. O. Harz.
074.
短柄草屬 Brachypodium Beauv.
07. 單穗草族 Monermeae C. E. Hubb.
075.
假牛鞭草屬 Parapholis C. E. Hubb.
08. 細穗草族 Leptureae Holmb.
076.
細穗草屬 Lepturus R. Br.
09. 小麥族 Triticeae Dumort.
077. 披堿草屬 Elymus Linn.
078.
賴草屬 Leymus Hochst.
079.
新麥草屬 Psathyrostachys Nevski
080. 大麥屬 Hordeum Linn.
081.
猬草屬 Hystrix Moench
082. 黑麥屬 Secale Linn.
083.
山羊草屬 Aegilops Linn.
084. 小麥屬 Triticum Linn.
085.
鵝觀草屬 Roegneria C. Koch.
086.
偃麥草屬 Elytrigia Desv.
087.
冰草屬 Agropyron Gaertn.
088.
旱麥草屬 Eremopyrum (Ledeb.) Jaub. et Spach
禾本科
10. 燕麥族 Aveneae Dumort.
089.
燕麥草屬 Arrhenatherum Beauv.
090.
絨毛草屬 Holeus Linn.
091.
鷓鴣草屬 Eriachne R. Br.
092.
銀須草屬 Aira Linn.
093.
扁芒草屬 Danthonia Lam. et DC.
094.
毛蕊草屬 Duthiea Hack.
095.
齒稃草屬 Schismus Beauv.
096. 洽[上加草字頭]草屬 Koeleria Pers.
097.
三毛草屬 Trisetum Pers.
098. 發(fā)草屬 Deschampsia Beauv.
099.
異燕麥屬 Helictotrichon Bess.
100. 燕麥屬 Avena Linn.
11. 虉草族 Phalarideae Kunth
101.
虉草屬 Phalaris Linn.
102.
茅香屬 Hierochloe R. Br.
禾本科
103.
黃花茅屬 Anthoxanthum Linn.
12. 剪股穎族 Agrostideae Dumort.
104.
異穎草屬 Anisachne Keng
105.
溝稃草屬 Aulacolepis Hack.
106.
短穎草屬 Brachyelytrum Beauv.
107.
野青茅屬 Deyeuxia Clarion
108.
拂子茅屬 Calamagrostis Adans.
109.
剪股穎屬 Agrostis Linn.
110.
單蕊草屬 Cinna Linn.
111.
棒頭草屬 Polypogon Desf.
112.
菵草屬 Beckmannia Host
113.
梯牧草屬 Phleum Linn.
114.
看麥娘屬 Alopecurus Linn.
13. 針茅族 Stipeae Dumort.
115.
粟草屬 Milium Linn.
116. 針茅屬 Stipa Linn.
117.
落芒草屬 Oryzopsis Michx.
118.
三蕊草屬 Sinochasea Keng
119.
冠毛草屬 Stephanachne Keng
120.
直芒草屬 Orthoraphium Nees
121.
沙鞭屬 Psammochloa Hitchc.
122. 鈍基草屬(沙丘草屬) Timouria Roshev.
123.
細柄茅屬 Ptilagrostis Griseb.
124.
三角草屬 Trikeraia Bor
125.
芨芨草屬 Achnatherum Beauv.
6. 畫眉草亞科(虎尾草亞科) Eragrostoideae Pilger
01.
冠芒草族 Pappophoreae Kunth
126.
九頂草屬(冠芒草屬) Enneapogon Desv. ex Beauv.
02. 獐毛族 Aeluropodeae Nevski ex Bor
127.
獐毛屬 Aeluropus Trin.
03. 畫眉草族 Eragrostideae Stapf
1. 畫眉草亞族 Eragrostidinae Benth.
128. 畫眉草屬 Eragrostis Wolf
129.
鐮稃草屬 Harpachne Hochst.
130.
羽穗草屬 Desmostachya (Stapf) Stapf
131. 彎穗草屬 Dinebra Jacq.
132.
尖稃草屬 Acrachne Wight et Arn. ex Chiov.
133.
細畫眉草屬 Eragrostiella Bor
2. 三齒稃亞族 Tridentinae Keng et Keng f. ex Keng f. et L. Liou
134.
固沙草屬 Orinus Hitchc.
135.
隱子草屬 Cleistogenes Keng
136.
雙稃草屬 Diplachne Beauv.
137.
千金子屬 Leptochloa Beauv.
138.
草沙蠶屬 Tripogon Roem. et Schult.
3. 穇亞族 Eleusininae Keng f. et L. Liou
139.
穇屬 Eleusine Gaertn.
140.
龍爪茅屬 Dactyloctenium Willd.
04. 總苞草族 Elytrophoreae H. Jacq.-Fel.
141.
總苞草屬 Elytrophorus Beauv.
05. 虎尾草族 Chlorideae Agardh
142.
格蘭馬草屬 Bouteloua Lag.
143.
虎尾草屬 Chloris Sw.
144.
腸須草屬 Enteropogon Nees
145.
狗牙根屬 Cynodon Rich.
146.
真穗草屬 Eustachys Desv.
147.
小草屬 Microchloa R. Br.
148.
野牛草屬 Buchloe Engelm.
149. 米草屬(大米草屬) Spartina Schreb. ex J. F. Gmel.
06. 鼠尾粟族 Sporoboleae Stapf
1. 鼠尾粟亞族 Sporobolinae Ohwi
150. 鼠尾粟屬 Sporobolus R. Br.
151.
隱花草屬 Crypsis Ait.
2. 亂子草亞族 Muhlenbergiinae Pilger
152.
亂子草屬 Muhlenbergia Schreb.
07. 顯子草族 Phaenospermeae Roshev.
153.
顯子草屬 Phaenosperma Munro ex Benth. et Hook. f.
08. 三芒草族 Aristideae Hubb.
154.
三芒草屬 Aristida Linn.
09. 茅根族 Perotideae Hubb.
155.
茅根屬 Perotis Ait.
10. 結縷草族 Zoysieae Miq.
156.
結縷草屬 Zoysia Willd.
157.
鋒芒草屬 Tragus Hall.
7. 黍亞科 Panicoideae A. Br.
01. 耳稃草族 Garnotieae Tateoka
158. 耳稃草屬(對穗草屬) Garnotia Brongn.
02. 野古草族 Arundinelleae Stapf
159.
野古草屬 Arundinella Raddi
03. 莎禾族 Coleantheae Aschers. et Graebn.
160.
莎禾屬 Coleanthus Seidel
04. 柳葉箬族 Isachneae Benth.
161.
稗藎屬 Sphaerocaryum Nees ex Hook. f.
162.
小麗草屬 Coelachne R. Br.
163.
柳葉箬屬 Isachne R. Br.
05. 黍族 Paniceae R. Br.
1. 黍亞族 Panicinae Reichb.
164.
弓果黍屬 Cyrtococcum Stapf
165. 黍屬 Panicum Linn.
166. 二型花屬 Dichanthelium (Hitchc. et A. Chase) Gould
167.
距花黍屬 Ichnanthus Beauv.
168.
露籽草屬 Ottochloa Dandy
169.
囊穎草屬 Sacciolepis Nash
2. 糖蜜草亞族 Melinidinae Pilger
170.
糖蜜草屬 Melinis Beauv.
171.
紅毛草屬 Rhynchelytrum Nees
3. 雀稗亞族 Paspalinae Keng et Keng f. ex S. L. Chen
172. 刺毛頭黍屬 Setiacis S. L. Chen et Y. X. Jin
173.
山雞谷草屬 Neohusnotia A. Camus
174.
鳳頭黍屬 Acroceras Stapf
175.
鉤毛草屬 Pseudechinolaena Stapf
176.
求米草屬 Oplismenus Beauv.
177. 稗屬 Echinochloa Beauv.
178.
臂形草屬 Brachiaria Griseb.
179.
尾稃草屬 Urochloa Beauv.
180.
野黍屬 Eriochloa Kunth
181.
地毯草屬 Axonopus Beauv.
182. 雀稗屬 Paspalum Linn.
183.
膜稃草屬 Hymenachne Beauv.
184.
毛穎草屬 Alloteropsis J. S. Presl ex Presl
185.
薄稃草屬 Leptoloma A. Chase
186.
馬唐屬 Digitaria Hall.
4. 狗尾草亞族 Setariinae Dum.
187. 狗尾草屬 Setaria Beauv.
5. 蒺藜草亞族 Cenchrinae Dum.
188.
狼尾草屬 Pennisetum Rich.
189.
蒺藜草屬 Cenchrus Linn.
6. 偽針茅亞族 Pseudoraphidinae Keng et Keng f. ex S. L. Chen
190.
偽針茅屬 Pseudoraphis Griff.
7. 類雀稗亞族 Paspalidiinae Keng et Keng f. ex S. L. Chen
191.
類雀稗屬 Paspalidium Stapf
192.
鈍葉草屬 Stenotaphrum Trin.
8. 芻[上加草字頭]雷草亞族 Thuareinae Ohwi
193. 芻[上加草字頭]雷草屬(卷軸草屬/砂濱草屬) Thuarea Pers.
9. 鬣刺亞族 Spinificinae Ohwi
194.
鬣刺屬 Spinifex Linn.
6. 高粱族 Andropogoneae Dumort.
1. 甘蔗亞族 Saccharinae Griseb.
195. 芒屬 Miscanthus Anderss.
196. 雙藥芒屬 Diandranthus L. Liu
197. 荻屬 Triarrhena Nakai
198. 堅軸草屬 Tenacistachya L. Liu
199.
白茅屬 Imperata Cyrillo
200.
河八王屬 Narenga Bor
201. 甘蔗屬 Saccharum Linn.
202.
蔗茅屬 Erianthus Michaux.
203.
大油芒屬 Spodiopogon Trin.
204. 油芒屬 Eccoilopus Steud.
205. 旱
莠竹屬 Ischnochloa Hook. f.
206. 莠竹屬 Microstegium Nees
207. 黃金茅屬 Eulalia Kunth
208.
假金發(fā)草屬 Pseudopogonatherum A. Camus
209.
擬金茅屬 Eulaliopsis Honda
210. 單序草屬(三穗草屬) Polytrias Hack.
211. 金發(fā)草屬 Pogonatherum Beauv.
2. 吉曼草亞族 Germainiinae Clayton
212.
楔穎草屬 Apocopis Nees
213.
吉曼草屬(筒穗草屬) Germainia Bal. et Poitr.
3. 高粱亞族 Sorghinae Bluff
214. 高粱屬 Sorghum Moench
215.
香根草屬 Vetiveria Bory
216.
金須茅屬 Chrysopogon Trin.
217.
雙花草屬 Dichanthium Willemet
218. 旱茅屬 Eremopogon Stapf
219.
孔穎草屬 Bothriochloa O. O. O. Kuntze
220.
細柄草屬 Capillipedium Stapf
4. 鴨嘴草亞族 Ischaemineae Presl
221.
鴨嘴草屬 Ischaemum Linn.
222.
溝穎草屬 Sehima Forssk.
223.
水蔗草屬 Apluda Linn.
5. 觿茅亞族 Dimeriinae Hack.
224.
觿茅屬 Dimeria R. Br.
6. 須芒草亞族 Andropogoninae Presl
225.
須芒草屬 Andropogon Linn.
226. 香茅屬 Cymbopogon Spreng.
227.
裂稃草屬 Schizachyrium Nees
7. 藎草亞族 Arthraxoninae Benth.
228.
藎草屬 Arthraxon Beauv.
8. 菅亞族 Anthistiriinae Presl
229.
苞茅屬 Hyparrhenia Anderss. ex Fourn.
230.
假鐵稈草屬 Pseudanthistiria (Hack.) Hook. f.
231.
黃茅屬 Heteropogon Pers.
232.
菅屬 Themeda Forssk.
9. 筒軸茅亞族 Rottboelliinae Presl
233.
錐茅屬 Thyrsia Stapf
234.
束尾草屬 Phacelurus Griseb.
235. 牛鞭草屬 Hemarthria R. Br.
236.
空軸茅屬 Coelorachis Brongn.
237.
筒軸茅屬 Rottboellia Linn. f.
238. 蜈蚣草屬 Eremochloa Büse
239. 蛇尾草屬 Ophiuros Gaertn. f.
240.
假蛇尾草屬 Heteropholis C. E. Hubb.
241.
球穗草屬 Hackelochloa O. O. O. Kuntze
242.
毛儉草屬 Mnesithea Kunth
7. 玉蜀黍族 Maydeae Dumort.
243. 多裔草屬(多裔黍屬) Polytoca R. Br.
244. 摩擦草屬 Tripsacum Linn.
245.
類蜀黍屬 Euchlaena Schrad.
246.
玉蜀黍屬 Zea Linn.
247.
薏苡屬 Coix Linn.
本科穎果含大量
碳水化合物、
蛋白質、
脂肪等多種營養(yǎng)成分。有的種類還含有
生物堿、
揮發(fā)油和
皂苷。如大麥、
燕麥、
稻、
黍、高粱、玉米等屬中含有大麥芽堿(hordenine);
蘆竹、大麥中有禾草堿(gramine);蘆竹屬含蘆竹靈;毒麥的穎果含有一種麻痹中樞神經的毒麥堿(C7H12N2O);羊茅屬和毒麥屬含有呲咯類(pyrrolidines)生物堿;黍屬、高粱的葉中,含有氰苷(dhurrin或phyllantin)。多元酚及黃酮類化合物在禾本科中普遍分布,小麥屬含小麥黃素(tricin);大麥屬含大麥黃素(lutonarin);鴨茅屬和梯牧草屬含鴨茅黃素(dactylin);玉米含槲皮黃素(quercetin)。香茅屬和香根草屬含有精油,是提取
香精油的原料。
羅漢竹
在生態(tài)上,本科適應性廣,分布遍及全球,從熱帶至
寒帶,從
平原到
高山,
湖泊、
沼澤、
沙漠地區(qū)均有它們的蹤跡,不少種類是草地、草甸和草原的建群種或優(yōu)勢種,個體數量之多,居高等植物之冠。中國產230余屬約1500種。
禾本科是種子植物中最有經濟價值的大科。是人類糧食和牲畜飼料的主要來源,也是加工淀粉、制糖、釀酒、造紙、編織和建筑方面的重要原料。較原始的類群主要出現在熱帶潮濕氣候下,如竹亞科分布于
東南亞及美洲熱帶雨量充沛的地區(qū);早熟禾亞科中原禾超族、蘆竹超族的成員,生長在熱帶沼澤或林下。早熟禾超族的多數成員,在熱帶山地和溫寒地帶發(fā)展,其中早熟禾族、燕麥族、剪股穎族和小麥超族等,適應于冬寒夏涼氣候,常為溫帶草甸、草原或林下的主要種類;針茅超族適生于寒冷干旱的大陸性氣候,通常為構成溫帶干草原或荒漠草原的優(yōu)勢種;畫眉草超族則是在熱帶干旱區(qū)域發(fā)展,多為高溫干燥草地或不規(guī)則降雨區(qū)的荒漠草原建群種。黍亞科成員主要分布于熱帶,各類群隨著降水量的不同而有區(qū)別,該亞科中居于原始位置的柳葉箬族,生長于熱帶潮濕林蔭下;黍超族在熱帶降水季節(jié)較長的地區(qū)很豐富,而須芒草超族則在熱帶亞熱帶季風雨條件下發(fā)展,是適應于有一定干旱季節(jié)的
稀樹干草原的優(yōu)勢種或建群種。各大類群有一定的生態(tài)地理區(qū)域,這與長期適應于一定的自然地理條件密切相關,并隨著氣候環(huán)境不斷旱化和寒冷而演化形成。
禾本科在進化過程中,主要是沿著簡化方向前進的。它的花朵小而精簡,通常只有雄蕊和雌蕊,花被退化為極小的鱗被,由特化的稃片包藏著,小花連同其下穎片(即不孕苞片)共同組成小穗,每一小穗,實為一高度特化的穗狀花序。禾本科在營養(yǎng)和繁殖器官上的特化,尤其是花部在系統(tǒng)發(fā)育上適應風媒的高度簡化,一般認為它是進化中處于高級階段的一個科。但過去常將類似禾草的
莎草科或
燈心草科同置于穎花目(Glumiflorae)中。實質上,它們并非來源于共同的祖先。禾本科的原始類群可能與鴨跖草目(Commlinales)的帚燈草科(Restiiona-ceae)、須葉藤科(Fagellariaceae)和刺鱗草科(Cen-trolepidaceae)等南半球的熱帶科有親緣。禾本科的祖先在中生代
白堊紀時已出現,根據地史演變與有關化石資料推斷,
岡瓦納古陸可能是本科的起源和分化中心。隨著大陸漂移,海陸變遷、氣候條件的改變,由原始的喜熱濕類群適生于變寒、變旱的環(huán)境下,不斷演化發(fā)展為現代遍布全球的式樣。
分類系統(tǒng)
禾本科
早在1814年R.布朗依據小穗的結構,將禾本科劃分為
早熟禾與黍兩大類群。G.邊沁(1881)在科下設立了黍亞科和早熟禾亞科。黍亞科下劃分為黍族等6族2亞族;在早熟禾亞科下分竹族,狐茅族等8族19亞族。H.F.林克(1827)、C.S.孔特(1833)及E.G.斯托伊德爾(1855)等均在科下劃分了許多族。1887年E.??藸柦⒘溯^完整的屬以上的分類系統(tǒng),這一系統(tǒng)在早熟禾亞科之下包括了竹族、原禾族、狐茅族、燕麥族、虎尾草族、大麥族、剪股穎族、結縷草族、草族、野古草族、和稻族等;黍亞科中包括糖蜜草族、黍族、須芒草族和玉蜀黍族。半個世紀以來,各國學者大體采用這一系統(tǒng)。
1931年,N.P.艾夫多洛夫根據禾本科葉片的解剖結構和染色體特征,發(fā)現原來放置于早熟禾亞科中的畫眉草群與黍亞科相近,故將它放在甘蔗亞科中。羅謝維茨(1937)的系統(tǒng)在黍亞科下包括畫眉草系與黍系。近代的學者研究了禾本科葉片表皮結構(普拉特1932,布朗1957),胚胎形態(tài)(里德1957),淀粉粒類型(哈爾茲)以及細胞染色體、生理、生態(tài)、分布等,通過多學科的研究以及應用近代科學技術手段,獲得不少材料與證據,為建立禾本科系統(tǒng)奠定了基礎。一般稱50年代以后建立的系統(tǒng)為新系統(tǒng)。新、老兩類系統(tǒng)反映在對待亞科的劃分上是不一致的,新系統(tǒng)在科下劃分為5、6、7和9個亞科(皮爾格1954)。比較起來,兩大系統(tǒng)各有不足之處,老系統(tǒng)在兩亞科下包括數十個龐大的族,不易反映族間親緣的遠近及其進化關系。新系統(tǒng)在科下并列著多個亞科也難以顯示其共祖來源和系統(tǒng)演化的階層級次關系,為了能夠比較清晰地反映出各大類群間的演化順序及其發(fā)展的途徑,按照禾本科的進化序列,作者在亞科與族之間增立了超族一級。
各亞科、超族的特征及其有經濟價值的種類如下:
竹亞科
含2超族,約70屬。分布于美洲熱帶與亞洲東南部的濕熱地區(qū)。營養(yǎng)器官特化,稈木質化,借根狀莖繁殖,有性生殖退化,花部保留著原始的3數花性狀。竹稈是建筑、土木、交通用材,也是工藝用品、編織和造紙原料。筍供食用(竹類)。含2超族:①箣竹超族含箣竹族、梨竹族、牡竹族、倭竹族等。②青籬竹超族含青籬竹族、香竹族等。
早熟禾亞科
芨芨草
廣布于全球各種生境中,是最大的一個亞科。草本,小穗含多花至1花,向頂發(fā)育,根據花序、小穗、穎片、外稃脈紋、穎果和葉片結構、染色體、生理、生態(tài)分布等特征,劃分為6超族:①原禾超族含原禾族、稻族、菰族等。熱帶濕地草本。包括栽培的稻和
茭白。②蘆竹超族含蘆竹族、棕葉蘆族、假淡竹葉族,為熱帶濕地或沼澤生境下的高大草本。蘆竹和
蘆葦是造紙的好原料。淡竹葉的根部膨大成紡錘形,可供藥用。③早熟禾超族含早熟禾族、燕麥族、剪股穎族等。分布于世界溫寒地帶和熱帶高海拔山地,是種類最多的超族,它代表著早熟禾亞科的典型特征。染色體大型,
x=7。包括重要的牧草,如早熟禾族的羊茅、鴨茅、早熟禾、雀麥和拂子茅屬等,許多種類是溫帶山地草原、草甸的主要成份。④小麥超族含短柄草族 、小麥族和野麥族,染色體大型,
x=7。包含重要的麥類作物和溫寒地帶的優(yōu)良牧草如鵝觀草屬、冰草、沙蘆草、羊草、披堿草和新麥草等。⑤針茅超族含落芒草族和針茅族。
芨芨草是西北干旱地區(qū)常年可為家畜采食的牧草。針茅屬是適應寒冷干燥氣候下的類群,不少種類是組成溫帶草原或高原荒漠草原的優(yōu)勢種,為冬春的主要牧草。醉馬草是一種對牲畜有害的毒草。⑥畫眉草超族含畫眉草族、虎尾草族,結縷草族和三芒草族。染色體小型,
x=9,10(5,4),為分布于熱帶干旱地區(qū)的C4植物。臺麩是非洲和印度的食用谷物。有價值的牧草有羅滋草 、
狗牙根以及干熱荒漠草原的三芒草等。常見的一年生雜草有
畫眉草、
知風草、
牛筋草等。
黍亞科
甘蔗
分布世界熱帶地區(qū)。約 210屬,3000余種。來源于小穗僅含1成熟花在上的共同祖先,根據外稃、穎片、花序穗軸的特征與演化階段劃分3超族:①黍超族,主產熱帶美洲和非洲降水季節(jié)長的熱濕地帶。含8族,最大的黍族有8亞族,107屬,1000余種。
稷、
粟是起源于中國的谷類作物,也是優(yōu)質飼草。本族含有眾多有價值的牧草,珍珠粟是高產牧草,也可作谷物。地毯草、馬唐、雀稗、毛花雀稗、兩耳草、狗尾草、象草、白草等。②須芒草超族,分布于熱帶亞熱帶干濕季交替的季風雨區(qū)。含 5族90屬約1000種。不少種類是熱帶稀樹干草原的建群成分。如黃茅、白茅。高大草類──
南荻和
芒是優(yōu)質造紙原料。高粱是重要的谷類作物。甘蔗 的莖貯藏糖分,為世界熱帶地區(qū)的制糖原料。香茅屬的
香茅和辣薄荷草等莖葉中均富有精油,是提取檸檬油,辣薄荷油等香料工業(yè)的主要原料。香根草屬根中含香根草油。具有不少耐旱、耐瘠的牧草資源,如須芒草屬、鴨嘴草屬、野古草屬、雙花草、藍莖草,以及中生性的莠竹屬等。③玉蜀黍超族,含3族31屬。分布于熱帶亞熱帶季風雨氣候區(qū)域,生長在水濕較好的環(huán)境下。3族的演化趨勢為,異型對小穗中的有柄小穗存在(鞘尾草族Elionureae)演變?yōu)橛斜∷胪嘶?,無柄小穗發(fā)展到嵌陷于花序穗軸腔穴中(筒軸茅族 Rottboellieae)。無柄小穗兩性進而簡化為單性(玉蜀黍族Maydeae),雌雄小穗位于同一花序的不同部分(薏苡屬
Coix),發(fā)展到分別形成不同的花序,如玉米,雄花序為頂生圓錐花序,雌花序為腋生肉穗花序并外具鞘苞。屬高光效C4植物,植株高大,體中糖分和蛋白質積累多,是重要的谷物(玉米、薏苡)和飼料來源,如高產的類蜀黍、優(yōu)質的牛鞭草、空軸茅;薏苡是亞洲熱帶原產,具多種用途,穎果食用并有強壯利濕之藥效,葉作飼料,稈可造紙,堅硬總苞可作工藝品。