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禾本科

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禾本科(Poaceae,Gramineae),是單子葉植物綱禾本目的一個科,別稱早熟禾科。的極大多數為鬚根。莖多為直立,但亦有匍匐蔓延乃至如藤狀,通常在其基部容易生出分櫱條,一般明顯地具有節與節間兩部分。節間中空,常為圓筒形,或稍扁,髓部貼生於空腔之內壁,但亦有充滿空腔而使節間為實心者。
已知約有700屬,近10000種,中國產200餘屬,1500種以上。 [3]  地球陸地大約有20%覆蓋着草,禾本科包括多種俗稱作"某某草"的植物 。
但是必須指出,不是所有的草都是禾本科植物;同樣,並不是所有禾本科植物都是低矮的"草",就如竹子,也可以高達十數米,連片成林。禾本科包含了許多重要的糧食作物 [1] 
中文名
禾本科
拉丁學名
Poaceae Barnhart
植物界
被子植物門
單子葉植物綱
亞    綱
百合亞綱
禾本目
禾本科
分佈區域
中國各省區

禾本科植物學史

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禾本科植物與單屬植物科擬葦科Joinvilleaceae的親緣關係最近。Joinvilleaceae屬單子葉植物,僅含一個屬Joinvillea,僅存兩個種,分佈在西馬來亞(West Malaya)到薩摩亞(Samoa)和夏威夷(Hawaii)一帶 。Joinvillea的葉組織特徵、花序特徵、花被特徵、花粉粒特徵、染色體特徵與禾本科植物相似,唯雌蕊和果實有所差異。因而禾本科植物從類似Joinvillea的植物演化來的可能性較大。
由類似Joinvillea的植物演化而來的最原始的禾本科植物是草質,必生或具短根莖,具相對短的葉,莖具若干節,相對簡單的總狀或圓錐花序,小穂具若干小花,苞葉(穎片)未分化,花為3基數,花被3或6,雄蕊6,二組子房1室,單胚珠,花柱3,風媒花植物。 植物化石研究證明,禾本科植物的化石出現最早的地質時期是在白堊紀(Cretaceous)晚期 。
白堊紀晩期地層中禾本科植物化石儘管數量稀少,但從葉碎片和花序化石的形態分析結果推測可能為蘆葦屬Phragmites)和蘆竹屬Arundo)植物 。第三紀(Tertiary)地層中禾本科植物的小穂、花序、莖、葉、花粉、種子化石已大量存在,它與現代禾本科植物的針茅屬Stipa)、虉草屬Phalaris)、剪股穎屬Agrostis)、蘆葦屬、蘆竹屬植物的相應部分相似。 [2] 

禾本科形態特徵

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禾本科 禾本科
植物體木本(竹類和某些高大禾草亦可呈木本狀)或草本,根的類型極大多數為鬚根
莖多為直立,但亦有匍匐蔓延乃至如藤狀,通常在其基部容易生出分櫱條(sucker或shoot),一般明顯地具有節(node)與節間(internode)兩部分[在本科中常特稱為(culm);在竹類中稱為竿,以示與禾草者相區別];節間中空,常為筒形,或稍扁,髓部貼生於空腔之內壁,但亦有充滿空腔而使節間為實心者;節一處之內有有橫隔板(diaphragm)存在,故是閉塞的,從外表可看出鞘環(sheathnode)和在鞘上方的稈環(culmnode)兩部分,同一節的這兩環間的上下距離可稱為節內(intrahode),稈芽即生於此處。 [3] 
禾本科 禾本科
葉為單葉互生,常以1/2葉序交互排列為2行,一般可分3部分:
葉鞘(leaf sheath),它包裹着主稈和枝條的各節間,通常是開的,以其兩邊緣重疊覆蓋,或兩邊緣癒合而成為封閉的圓筒,鞘的基部稍可膨大;
葉舌(ligule)位於葉鞘頂端和葉片相連接處的近軸面,通常為低矮的膜質薄片,或由鞘口繸毛來代替,稀為不明顯乃至無葉舌,在葉鞘頂端之兩邊還可各伸出一突出體,即葉耳(auricle),其邊緣常生纖毛或繸毛;
禾本科 禾本科
葉片(blade),常為窄長的帶形,亦有長圓形、卵圓形、卵形或披針形等形狀,其基部直接着生在葉鞘頂端,無柄[少數禾草及竹類的營養葉則可具葉柄(petiole)],葉片有近軸(上表面)與遠軸(下表面)的兩個平面,在未開展或乾燥時可作席捲狀,有1條明顯的中脈(midrib)和若干條與之平行的縱長次脈(secondary veins),小橫脈(crossed veinlet)有時亦存在。
禾本科 禾本科
花風媒,只有熱帶雨林下的某些草本竹類可罕見蟲媒傳粉;花常無柄,在小穗軸(rachilla)上交互排列為2行(尤以多花時為然)以形成小穗(spikelet),由它們再組合成為着生在稈端或枝條頂端的各式各樣的複合花序,惟有一部分竹類的小穗可直接着生在竿和枝條之節處[此情況可説是無真正的花序而僅有花枝,小穗軸實為一極短縮的花序軸(rachis),在其節處均可生有苞片(bract)和先出葉(prophyll)各1片。
若其最下方數節只生有苞片而無他物,則此等苞片就可稱為(glume),而陸續在上方的各節除有苞片和位於近軸的先出葉外,還在兩者之間具備一些花的內容,此時苞片即改稱為外稃(lemma),先出葉相應地稱為內稃(palea),在習慣上通常將此兩稃片(anthoecium)連同所包含的花部各器官統稱為小花(floret),以一朵兩性小花為例。 [3] 

禾本科分佈範圍

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禾本科 禾本科
地球上禾本科植物分佈極廣,從熱帶到寒帶乃至極地,從酸性土到鹼性土乃至鹽鹼地,從高山之巔到平原乃至沼澤地,從荒漠到森林乃至沿海灘塗,到處都有禾本科植物的分佈,它出現於所有植被類型中,適於除海洋之外的各種生態環境。 [2] 
儘管禾本科植物廣泛分佈於全球不同環境中但其分佈仍具一定的規律性。地理分佈上,黍亞科的種主要分佈於熱帶、亞熱帶稀樹幹草原及森林地區。雖然該亞科的部分植物已適應了温帶氣候,但極地和高山植被中從未發現。其中蜀黍族植物分佈於熱帶、亞熱帶仲夏降雨量高的季風氣候區,且集中分佈在東南亞、印度和非洲中部。
黍族較蜀黍族分佈廣,主要分佈於熱帶、亞熱帶冬季高温,四季温度差異較小並降水均一的地區,並東半球多於西半球,多集中於赤道地區,分佈最大密度區在南美東北部、非洲東部和澳大利亞昆士蘭州。以上兩族都是稀樹幹草原的主要植物,但黍族耐蔭性較蜀黍族強,多出現於森林地區。 [2] 

禾本科下級分類

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蘆竹亞科
蘆竹亞科 ARUNDINOIDEAE Tat. [5] 
蘆竹屬 Arundo L.,蒲葦屬 Cortaderia Stapf,麥氏草屬 Molinia Schrank,類蘆屬 Neyraudia Hook. f.,蘆葦屬 Phragmites Adans.,粽葉蘆屬 Thysanolaena Nees
假淡竹葉亞科
假淡竹葉亞科 CENTOTHECOIDEAE Soderstr.
酸模芒屬 Centotheca,淡竹葉屬 Lophatherum
畫眉草亞科
畫眉草亞科 SUBFAM. ERAGROSTOIDEAE PILGER
尖稃草屬 Acrachne,獐毛屬 Aeluropus,三芒草屬 Aristida,格蘭馬草屬 Bouteloua,野牛草屬 Buchloe,虎尾草屬 Chloris,隱子草屬 Cleistogenes,隱花草屬 Crypsis,狗牙根屬 Cynodon,龍爪茅屬 Dactyloctenium,羽穗草屬 Desmostachya,彎穗草屬 Dinebra,雙稃草屬 Diplachne,穇屬 Eleusine,總苞草屬 Elytrophorus,九頂草屬 Enneapogon,腸須草屬 Enteropogon,細畫眉草屬 Eragrostiella,畫眉草屬 Eragrostis,真穗草屬 Eustachys,鐮稃草屬 Harpachne,千金子屬 Leptochloa,小草屬 Microchloa,亂子草屬 Muhlenbergia,固沙草屬 Orinus,茅根屬 Perotis,顯子草屬 Phaenosperma,米草屬 Spartina,鼠尾粟屬 Sporobolus,鋒芒草屬 Tragus,草沙蠶屬 Tripogon,結縷草屬 Zoysia
稻亞科
稻亞科 ORYZOIDEAE Care
山澗草屬 Chikusichloa,水禾屬 Hygroryza,假稻屬 Leersia,囊稃竹屬 Leptaspis,稻屬 Oryza,菰屬 Zizania [5] 

禾本科主要價值

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禾本科經濟價值

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,也是加工澱粉、製糖、釀酒、造紙、編織和建築方面的重要原料。
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,還能製造大量氧氣,防止水土流失 [4] 

禾本科研究價值

玉米 玉米
植物化學家和藥物學家研究禾本科植物的化學成分,主要把禾本科植物化學成分分為:黃酮類、生物鹼、三萜、揮發油、香豆素、酶、維生素和有機酸等八大類。含量測定發現,主要含蘆竹鹼、大麥寧、大麥鹼AB、大麥胺、葫蘆巴鹼、蘆竹萜、白毛萜、羊齒烯醇、檸檬醛、香茅醛、香豆素、香豆素苷、蛋白質、氨基酸等上百種成分。 [4] 
參考資料
  • 1.    禾本科  .中國植物物種信息數據庫 [引用日期2013-05-17]
  • 2.    韓建國, 樊奮成, 李楓. (1996). 禾本科植物的起源、進化及分佈. 植物學報, 25(1), 9-13.
  • 3.    禾本科  .植物智[引用日期2021-06-01]
  • 4.    朱迪, 潘雪英, 謝燕, 楊傑, 王強. (2015). 禾本科植物化學成分研究概述.文摘版:醫藥衞生(1), 99-100.
  • 5.    蘆竹亞科  .植物智[引用日期2021-06-01]