莎草科(拉丁學(xué)名Cyperaceae)是種子植物的一科,約5000種,為單子葉植物綱的禾草樣草本植物,分布于潮濕地區(qū)。莎草科的特征為:莖實(shí)心,橫斷面常為三角形,葉基部具葉鞘,葉鞘的兩側(cè)邊緣互相接合;某些種類的葉片已退化;花小,聚生成小穗,小穗外無葉狀的苞片包圍。花由一枚雌蕊和2~3枚雄蕊構(gòu)成,生于特稱為穎片的鱗片腋間。莖的高度從數(shù)厘米至4厘米以上。幾乎所有種類均為風(fēng)媒傳粉。
莎草科是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要構(gòu)成者,并發(fā)揮固沙護(hù)土、土壤改良、水源凈化、光合物質(zhì)的固定與碳循環(huán)等重要作用。該科植物在世界各地廣泛存在,并影響著人類的生產(chǎn)、生活,眾多種類成為人類發(fā)展中重要的生產(chǎn)資料、食物資源、飼用資源、同時(shí)也是中國天然草地中,飼用價(jià)值高、分布面積廣、數(shù)量多的一類優(yōu)良牧草。
莎草科植物廣布于全世界潮濕地區(qū)。除了人類現(xiàn)已利用的該科物種外,絕大部分有著更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值尚未被人類認(rèn)識(shí)和利用,蘊(yùn)涵著巨大的資源潛力。
特征與分布
多年生草本,較少為一年生;多數(shù)具根狀莖少有兼具塊莖。大多數(shù)具有三稜形的稈。葉基生和稈生,一般具閉合的葉鞘和狹長的葉片,或有時(shí)僅有鞘而無葉片。花序多種多樣,有穗狀花序,總狀花序,復(fù)總狀花序,頭狀花序或長側(cè)枝聚花序;小穗單生,簇生或排列成穗狀或頭狀,具2至多數(shù)花,或退化至僅具1花;花兩性或單性,雌雄同株,少有雌雄異株,著生于鱗片(穎片)腋間,鱗片復(fù)瓦狀螺旋排列或二列,無花被或花被退化成下位鱗片或下位剛毛,有時(shí)雌花為先出葉所形成的果囊所包裹;雄蕊3個(gè),少有2-1個(gè),花絲線形,花藥底著;子房一室,具一個(gè)胚珠,花柱單一,柱頭2-3個(gè)。果實(shí)為小堅(jiān)果,三稜形,雙凸?fàn)睿酵範(fàn)睿蚯蛐巍?/p>
莎草科含皂類(saponins)、丹寧(tannins)、酚酸(phenolicacids)、黃酮(flavonoida)、生物堿(alkaloids)和類(萜類化合物)等。約90屬4000余種,廣布全世界。中國約有28屬800余種。南北均產(chǎn)。大多生長在潮濕處或沼澤中,也生長在山坡草地或林下。
經(jīng)濟(jì)價(jià)值
有的可供編席或造紙,如茳芏、藨草、短葉芷、細(xì)枝藨草、扁桿荊三棱、水毛花等。有些種類的塊莖可供食用,如荸薺、油莎草等。有的為優(yōu)良牧草,如高山嵩草(見嵩草屬)、柄狀薹草(Carex pediformis)、低苔草(見薹草屬)。有些可入藥,如荊三棱、香附子、短葉水蜈蚣等。還有的如白穎苔草、異穗薹草等,可作草坪,美化環(huán)境。
分類
以往分類學(xué)家均認(rèn)為莎草科和禾本科關(guān)系密切。1934年J.哈欽森將莎草科與禾本科分開,禾本目僅包括莎草科,以后形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)的資料也支持這個(gè)觀點(diǎn)。但禾本科的小穗和莎草科的小穗僅在外形上相似。禾本科的花頂生,子房為側(cè)膜胎座,由古老類型所衍生,胚偏生胚乳的一側(cè)。莎草科的花側(cè)生,胚珠為基生胎座,源自古老的特立中央胎座,胚位于胚乳的中央。此外,在種子植物中,染色體極大部分具一個(gè)著絲點(diǎn),只有在莎草科和燈芯草科的種類中,其染色體具有分散的著絲點(diǎn)。莎草科和燈心草科的花粉粒為單粒花粉樣的四合體,在4個(gè)成員之間沒有分開的壁。1個(gè)核正常發(fā)育,其余3個(gè)通常在花粉的“底部”找到。從形態(tài)發(fā)生和細(xì)胞學(xué)上看,莎草科的花粉粒應(yīng)稱為四合體;從外壁的形態(tài)上看,則應(yīng)稱為單花粉(或假單花粉)。染色體和花粉形態(tài)都表明莎草科與燈心草科關(guān)系密切。
本科分為2個(gè)亞科。
藨草亞科小穗通常多花;鱗片螺旋狀或成二列排列;花兩性或單性,無先出葉所形成的果囊。本亞科分5族:
①藨草族(Scirpeae),中國有7屬。
②刺子莞族(Rhynchosporeae),中國有6屬。
③莎草族(Cypereae),中國有7屬。
④割雞芒族(Hypolytreae),本族有5屬。
⑤珍珠茅族(Sclerieae),本族只有2屬。
苔草亞科花單性,雌花有先出葉,大多先出葉在邊緣合生而成果囊,很少完全離生。本亞科有1族2屬。
全世界約80余屬4000余種,中國有28屬500余種,廣布于全國,多生長于潮濕處或沼澤中,苔草族多產(chǎn)于東北、西北及華北或西南部高山地區(qū),南方種類較少,藨草族和莎草族廣布于全國各省?自治區(qū)?直轄市高級(jí)人民法院和中級(jí)人民法院管轄第一審民商事案件標(biāo)準(zhǔn),刺子莞族和珍珠茅族多產(chǎn)于華中地區(qū)、華東以及南部各省,割雞芒族則只產(chǎn)于熱帶亞熱帶地區(qū)。
植物學(xué)史
Cyperaceae莎草科,單子葉植物,禾本目,約4000種,廣布于全世界,中國有31屬,670種,全國皆產(chǎn)之,其中有些可為織席或制紙的原料,有些入藥,荸薺的塊莖可食或提取淀粉。
多年生或一年生草本;稈實(shí)心,常黑三棱形,無節(jié);葉通常3列,有時(shí)缺,葉片狹長,有封閉的葉鞘;花小,兩性或單性,生于小穗鱗片(常稱為穎)的腋內(nèi),小穗復(fù)排成穗狀花序、總狀花序、圓錐狀花序、頭狀花序或聚傘花序等各種花序;花被缺或?yàn)橄挛粍偯⒔z毛或鱗片;雄蕊1-3;子房上位,1室,有直立的胚珠1顆,花柱單一,細(xì)長或基部膨大而宿存,柱頭2-3;果為一瘦果或小堅(jiān)果。
中國的主要屬有:Carex,Cyperus,F(xiàn)imbristylis,Heleocharis,Kobresia,Mariscus,Scirpus,珍珠茅屬等等。
物種區(qū)別
莎草科常與早熟禾(Poaceae)植物——禾草——相混淆莎草科(6張),但藉上述特征可與之鑒別。例如,禾草的莖圓形,中空;葉有鞘,但葉鞘不閉合;花由2枚苞片包圍,小穗又由2枚苞片包圍。
雖然莎草科植物外形似禾草,莎草科又與早熟禾科同置於禾本目(Cyperales)中,但越來越多的證據(jù)表明,與莎草科親緣關(guān)系最近的卻是燈芯草科(Juncales)的燈心草科(Juncaceae)。
類別
莎草科中的大屬包括薹草屬(Carex,約2,000種)、莎草屬(Cyperus,近650種)、刺子莞屬(Rhynchospora,約250種)以及飄拂草屬(Fimbristylis)、荸薺屬(Eleocharis)和珍珠茅屬(Scleria),後3屬各約200種。其它較大的屬有球柱草屬(Bulbostylis,約100種)和赤箭莎屬(Schoenus,約100種)以及擂鼓簕屬(Mapania,約80種)。
雖然總的說來莎草科的經(jīng)濟(jì)意義不大,其中一些種卻十分著名。如紙莎草(Cyperus papyrus),古埃及人將其莖剖成薄片,壓平後用作繕寫材料;現(xiàn)紙莎草常栽作觀賞植物。其它栽培屬包括薹草屬、荸薺屬、藨草屬(Scirpus)及羊胡子草屬(Eriophorum)。傘草(Cyperus alternifolius)又稱風(fēng)車草,為受歡迎的盆栽植物,高可達(dá)1.2公尺,每個(gè)莖頂端均生有一簇排成傘形的葉片。
黃堅(jiān)果莎草(C. esculentus,即可食莎草)在許多北溫帶地區(qū)被視為禾草樣禾本科雜草,其黃色形似堅(jiān)果的塊莖以及與之近緣的莎草屬種類的塊莖可食,尤其是黃堅(jiān)果莎草的一個(gè)變種——栽培可食莎草(Cyperus esculentus sativus),又稱地杏仁,其塊莖富含淀粉、糖及脂肪。荸薺(Eleocharis dulcis)的球莖和同屬一些種類的球莖可食。垂頭藨草(Scirpus cernuus)和水蔥(S. tabernaemontani)兩個(gè)種常栽培於沼澤花園和水生植物園中。羊胡子草屬的種類也是沼澤花園中愛種的植物。
參考資料 >