五加科(Araliaceae Juss.)是木蘭綱(Magnoliopsida)傘形目(Apiales)下的一科植物,約有80屬900多種,其中中國有22屬160多種。五加科植物廣泛分布于兩半球的熱帶至溫帶地區,中國各省份除新疆外都有分布,其常分布于潮濕的低地河流森林地區。月桂樹林、云霧林和溫暖濕潤的棲息地也有分布。
五加科植物為喬木、灌木或木質藤本,稀多年生草本,葉互生,稀輪生,單葉、掌狀復葉或羽狀復葉。花整齊,兩性或雜性,稀單性異株,聚生為傘形花序、頭狀花序、總狀花序或穗狀花序。果為核果或漿果,外果皮通常肉質,每個果核有 1 粒種子。種子通常側扁,胚乳勻一或嚼爛狀。
本科植物有廣泛用途。如人參、三七、五加、天麻子等都是著名藥材;刺揪、刺五加等種類的種子可以榨油制肥皂,刺揪、五加、食用土當歸的嫩葉可作蔬菜。喬木類的木材有種種用途,如刺揪用于制作家具、鐵路枕木等。鵝掌柴適宜于制作蒸籠及篩斗,通脫木的髓可做手工藝品。另外,一些種類樹冠和枝葉美麗,可供觀賞用,鵝掌柴也是冬季蜜源植物。
本科有737個物種被收錄于《世界自然保護聯盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄》,有70個物種(如常春木、麻栗坡鵝掌柴、保亭樹參)處于極度瀕危狀態、116個物種處于瀕危狀態、139處于易危狀態。威脅主要來自農業生產、木材砍伐、城市開發、自然系統的改變和氣候的變化導致的棲息地質量或范圍的降低。
系統發育
五加科和傘形科兩個科下的植物形態相似,關系也非常密切。在分類系統中,它們通常被排列在一起,同屬于傘形目下的一部分。只有哈欽松系統過于強調被子植物門中木本和草本的區別,所以把這兩個科放在很遠的位置。按照傳統的定義,五加科的植物通常是木本植物(有一些是多年生草本植物),它們的果實是漿果或核果。而傘形科的植物通常是草本植物(有一些是熱帶灌木),它們的花序是復傘形花序(也有一些是單傘形花序),果實是雙懸果。根據分子生物實驗結果,這兩個科的某些植物之間存在比較復雜的關系。一些原本屬于傘形科的植物,比如天胡荽(天胡荽屬)屬等4個屬,被發現應該歸類到五加科。而一些原本屬于五加科的植物,比如藍傘木屬(Mackinlaya)和鳥笛參屬(Stilbocarpa)被發現應該歸類到傘形科。此外,原本屬于五加科的裂果楓屬(Myodocarpus)等2個屬與新定義的傘形科中的一些植物組成姐妹群,因此應該獨立成為裂果楓科(Myodocarpaceae)。另外,馬蹄參屬(Diplopanax)的植物形態獨特,有些學者早就認為它們并不屬于五加科,而更接近山茱萸科。經過生物分子實驗證明,它確實屬于山茱萸目(Cornales)的藍果樹科(Nyssaceae)。
科下分類
五加科約有80屬900多種,其中中國有22屬160多種,科內植物形態差異很大,主要根據其木質、習性、熱帶分布和簡單的傘形花序的存在來區分。五加科的下級分類為:楤木族(Aralieae)、楤木亞科(Aralioideae)、天胡荽亞科(Hydrocotyloideae)、鈍鵝掌柴群(Neocussonia Group)、中華常春藤族(Hedereae)、雙環45樹族(Cussonieae)、矛木族(Pseudopanaceae)、南洋參族(Polysciadeae )。
特征
五加科(Araliaceae)植物為喬木、灌木或木質藤本,稀多年生草本,有刺或無刺。
葉
葉互生,很少對生,單葉,通常掌狀淺裂,掌狀復葉,或 1~3 羽狀復葉,通常向枝條頂端密集,葉柄基部通常寬大,莖具鞘,無托葉或形成葉舌或葉柄的膜質邊緣。
花
花序頂生或假側生,傘形,復傘形,總狀傘形,或總狀圓錐狀,末級單位通常為傘形花序或頭狀花序,偶爾為總狀花序或穗狀花序,花很少單生;苞片通常存在,通常早落,很少葉狀。花兩性或單性,輻射對稱。花梗通常在子房下面接合,形成一個關節。花萼無或形成一低凸緣,有時波狀或有短齒。花冠由(3~)5(~20)瓣組成,離生或很少合生,多數鑷合狀,有時覆瓦狀。雄蕊通常與花瓣同數并互生,有時多數,離生,著生于花盤邊緣;花藥丁字著生,向內,2室或 4 室,縱向開裂。花盤上位,通常肉質,稍凹陷至圓形或圓錐形,有時與花柱匯合。子房通常下位,很少上位,(1或)2~10(至多)具心皮;心皮合生,有同樣多的子房室;胚珠下垂,每室2枚,1枚敗育;花柱與心皮同數,離生或部分合生,直立或下彎,或完全合生形成柱狀;柱頭頂生或下延在花柱內面,或無柄在花盤上,圓形至橢圓形,輻射狀。
果實與種子
果為核果或漿果,圓柱形或有時側面壓扁,偶爾垂直壓扁,外果皮肉質;果核軟骨質或膜質,通常側面壓扁。每個果核有 1 粒種子,胚小,胚乳均勻或嚼碎。
分布
五加科大部分分布在兩半球的熱帶至溫帶地區,在中國,除新疆未發現外,其他各省均有分布,尤其中國西南地區較為豐富。主要分布于潮濕的低地河流森林地區。月桂樹林、云霧林和溫暖濕潤的棲息地也有分布。
習性
五加科下各植物在習性上表現并不統一,有著較大的差異,涵蓋廣泛的喬木、灌木、藤本、草本植物,生命周期為一年生、二年生至多年生。
繁殖
五加科植物依靠各種各樣的昆蟲、鳥類和哺乳動物授粉,主要以種子進行繁殖。其種子具有較長的休眠期,且需要經過后熟作用才能具備發芽能力。
保護
類群現狀
五加科植物半數以上的種沒有滅絕風險,但也約有330個物種面臨不同程度的威脅,需要保護。
致危因素
農業生產、木材砍伐、城市開發、自然系統的改變和氣候變化導致的棲息地面積或質量下降是導致部分五加科植物處于瀕危狀態的主要原因。如小葉鵝掌柴(Heptapleurum parvifoliolatum)的分布地極其狹隘,僅僅分布于中國云南東南部地區。保亭樹參(樹參屬 oligodontus)僅分布在中國海南島和廣西壯族自治區地區。
保護等級
在2023年的《世界自然保護聯盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄》中,五加科常春木(常春木屬 listeri)、麻栗坡鵝掌柴(Heptapleurum marlipoense)、保亭樹參(Dendropanax oligodontus)等70 個物種列為極度瀕危(CR)。云南幌傘楓(Heteropanax 云南龍蜥)、翅葉羅傘(Brassaiopsis dumicola)、藤五加(Eleutherococcus cuspidatus)等116個物種被列為瀕危(EN)。顯脈大參(Macropanax chienii)、多脈鵝掌柴(Heptapleurum multinervium)、華參(Sinopanax formosanus)等139個物種被列為易危(VU)。
在中國五加科下共有11個種被列入《國家重點保護野生植物名錄》。一級保護:人參(人參屬 ginseng)、姜狀三七(Panax zingiberensis)。二級保護:疙瘩七(Panax bipinnatifidus)、狹葉竹節參(Panax bipinnatifidus var. angustifolius)、三七(Panax notoginseng)、假人參(Panax pseudoginseng)、屏邊三七(Panax stipuleanatus)、越南三七(Panax vietnamensis)、峨眉三七(Panax wangianum)、竹節參(Panax japonicus)、華參(Sinopanax formosanus)。
保護措施
主要保護措施為物種資源和棲息地的保護、控制物種入侵、加快物種恢復、遷地保護、建立完善法律法規。在中國,在長白山野生人參的自然棲息地就地建立了自然保護區,并且在其他分布區也嚴禁采摘野生人參,以促使野生人參資源恢復。針對刺人參,采取派遣專業人員對重點分布區域進行24小時看護,并對進入該地區的人員進行宣講,同時采取封山育林、設卡堵路、不定時巡查等方法以杜絕破壞刺人參行為的發生。
用途
工業原料
五加科科下有些物種的種子含油脂可榨油制作肥皂。刺揪、五加、食用土當歸等的嫩葉作為一種蔬菜食用。喬木種類可做木材使用,如刺可以作為家具及鐵路枕木的原材料,鵝掌柴是制作蒸籠及篩斗的良好材料,通脫木的髓可做手工藝品。有些具有美麗外觀的種可作為景觀植物栽培以供觀賞。鵝掌柴還是一種蜜源植物。
醫學藥用
人參、花旗參、三七、珠子參等是重要的中藥材。鵝掌柴、鵝掌藤、紅毛五加、刺五加、野楤頭、樹參、中華常春藤等是中國民間常用的中草藥。據《中華人民共和國藥典》記載,人參(人參屬 ginseng)的肉質根是主要的入藥部位,大補元氣,復脈固脫,補脾益肺,生津養血,安神益智。西洋參(Panax quinquefolim)根能補氣養陰,清熱生津。三七(Panax notoginseng)能散止血,消腫定痛。同屬植物竹節參(jnponicum)能散瘀止血,消腫止痛,祛痰止咳,補虛強壯。珠子參(japonicum)補肺養陰,祛瘀止痛,止血。刺五加(Acanthopanax senticosus)能益氣健脾,補腎安神。
代表物種
人參
人參(人參屬 ginseng),高30~60cm的單生地上莖。葉為掌狀復葉,輪生;葉柄長3~8cm,基部無托葉;中央小葉呈橢圓形至長圓狀橢圓形,側生小葉呈卵形或菱狀卵形,葉基部為寬楔形,具有五到六對側脈。喜陰懼陽,一般生于海拔數百米的落葉闊葉林或針葉闊葉混交林林下。人參有很悠久的入藥史,味甘,味苦,微溫,歸肺,脾,心,腎經。可大補元氣,固脫,生津,安神。主治氣虛欲脫,勞傷虛損,倦怠,納呆,大便滑泄,消渴,失眠,健忘,陽萎,及一切氣虛津傷之癥。
三七
三七(Panax notoginseng),多年生草本,高達60厘米。主根為紡錘形。莖無毛。掌狀復葉,輪生;小葉長橢圓形、倒卵形或倒卵狀長橢圓形,長3.5-13厘米,先端漸尖,具重鋸齒,齒尖具短尖頭,兩面沿脈疏被刺毛。傘形花序單生莖頂,具80~100花,花序梗長7-25厘米,無毛或疏被柔毛。喜涼爽,懼高溫、嚴寒、強光直射,生于山坡叢林下。三七是一種非常古老的藥用植物,在幾百年前就已經被作為中草藥加以利用,主止血散瘀、消腫定痛。
西洋參
西洋參(人參屬 quinquefolius),多年生草本,20~50厘米高。 根狀莖紡錘形。 掌狀復葉。花序一單生,頂生傘形花序6-20花,花序梗不超過葉柄。喜涼爽濕潤、半陰半陽環境。是一款名貴藥材,主補氣養陰、清火生津。
參考資料 >
Species.物種2000中國節點.2023-07-16
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人參Panaxginseng.植物智.2023-08-28
Panax notoginseng.植物智.2023-08-28
Panax quinquefolius.植物智.2023-08-28