莎草科(拉丁學名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。莎草科的特征為:莖實心,橫斷面常為三角形,葉基部具葉鞘,葉鞘的兩側邊緣互相接合;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枚雄蕊構成,生于特稱為穎片的鱗片腋間。莖的高度從數厘米至4厘米以上。幾乎所有種類均為風媒傳粉。
莎草科是陸地生態系統的重要構成者,并發揮固沙護土、土壤改良、水源凈化、光合物質的固定與碳循環等重要作用。該科植物在世界各地廣泛存在,并影響著人類的生產、生活,眾多種類成為人類發展中重要的生產資料、食物資源、飼用資源、同時也是中國天然草地中,飼用價值高、分布面積廣、數量多的一類優良牧草。
莎草科植物廣布于全世界潮濕地區。除了人類現已利用的該科物種外,絕大部分有著更大的經濟和社會價值尚未被人類認識和利用,蘊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;多數具根狀莖少有兼具塊莖。大多數具有三稜形的稈。葉基生和稈生,一般具閉合的葉鞘和狹長的葉片,或有時僅有鞘而無葉片。花序多種多樣,有穗狀花序,總狀花序,復總狀花序,頭狀花序或長側枝聚花序;小穗單生,簇生或排列成穗狀或頭狀,具2至多數花,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,有時雌花為先出葉所形成的果囊所包裹;雄蕊3個,少有2-1個,花絲線形,花藥底著;子房一室,具一個胚珠,花柱單一,柱頭2-3個。果實為小堅果,三稜形,雙凸狀,平凸狀,或球形。
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。大多生長在潮濕處或沼澤中,也生長在山坡草地或林下。
經濟價值
有的可供編席或造紙,如茳芏、藨草、短葉芷、細枝藨草、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,美化環境。
分類
以往分類學家均認為莎草科和禾本科關系密切。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,以后形態學、細胞學的資料也支持這個觀點。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,子房為側膜胎座,由古老類型所衍生,胚偏生胚乳的一側。莎草科的花側生,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著絲點,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。莎草科和燈心草科的花粉粒為單粒花粉樣的四合體,在4個成員之間沒有分開的壁。1個核正常發育,其余3個通常在花粉的“底部”找到。從形態發生和細胞學上看,莎草科的花粉粒應稱為四合體;從外壁的形態上看,則應稱為單花粉(或假單花粉)。染色體和花粉形態都表明莎草科與燈心草科關系密切。
本科分為2個亞科。
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,苔草族多產于東北、西北及華北或西南部高山地區,南方種類較少,藨草族和莎草族廣布于全國各省?自治區?直轄市高級人民法院和中級人民法院管轄第一審民商事案件標準,刺子莞族和珍珠茅族多產于華中地區、華東以及南部各省,割雞芒族則只產于熱帶亞熱帶地區。
植物學史
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;稈實心,常黑三棱形,無節;葉通常3列,有時缺,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,小穗復排成穗狀花序、總狀花序、圓錐狀花序、頭狀花序或聚傘花序等各種花序;花被缺或為下位剛毛、絲毛或鱗片;雄蕊1-3;子房上位,1室,有直立的胚珠1顆,花柱單一,細長或基部膨大而宿存,柱頭2-3;果為一瘦果或小堅果。
中國的主要屬有:Carex,Cyperus,Fimbristylis,Heleocharis,Kobresia,Mariscus,Scirpus,珍珠茅屬等等。
物種區別
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,但越來越多的證據表明,與莎草科親緣關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濟意義不大,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)又稱風車草,為受歡迎的盆栽植物,高可達1.2公尺,每個莖頂端均生有一簇排成傘形的葉片。
黃堅果莎草(C. esculentus,即可食莎草)在許多北溫帶地區被視為禾草樣禾本科雜草,其黃色形似堅果的塊莖以及與之近緣的莎草屬種類的塊莖可食,尤其是黃堅果莎草的一個變種——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 >