【植物界全系列】石竹目—番杏科(一):植物学史

石竹目—番杏科(一):植物学史

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石竹目

番杏科

番杏科(学名:Aizoaceae)是双子叶植物纲,石竹目的一个科,约有138属,1882种。番杏科植物主要分布在非洲南部,在澳洲和中太平洋地区也有少量分布。

1.植物学史

对于番杏科最重要的研究者是德国科学家 H.E. K. Hartmann(汉堡大学)。1993年其在库比斯基主编的《维管植物科属志》的第二卷中撰写番杏科,把番杏科分为5亚科,127属,2700余种。2001年又为6卷本《图解多肉植物手册》主编番杏科(2卷),虽然在该书中爱好者熟悉的一些属是邀请别的专家组编写的(如肉锥花属邀请 Steven Hammer 编写,生石花属由 Cole 夫妇编写),但全科主要框架由 Hartmann 完成。该书中番杏科仍然为5亚科,但属数增加至136属,种却减少到1850种左右。

H. E. K.Hartmann在两本著作中对于番杏科的描述:

雄蕊起源的花瓣存在,若不存在,则花被片内面花瓣状,外面萼片状。

日中花亚科(Mesembryanthemoideae):中央胎座,蜜腺贝壳状至管状;花瓣状雄蕊大多基部联合呈管状。

舟叶花亚科(Rushioideae):基底或侧膜胎座;蜜腺鸡冠状,花瓣状雄蕊大多离生。

番杏亚科(Tetragonioideae):果实不开裂,为翼状或角状坚果;通常雌雄同株。

海马齿亚科(Sesuvioideae):果为蒴果且周裂;假种皮存在且完全包住种子;花序仅具两性花。

景天番杏亚科(Aizooideae)蒴果背裂或室间开裂,通常吸湿后开裂;种子无假种皮。

以上五个亚科中,景天番杏亚科、海马齿亚科和番杏亚科的染色体基数为8;日中花亚科、和舟叶花亚科的染色体基数为9。或许是巧合,园艺界并没有将染色体基数为8的三个亚科(共12属)列入多肉植物,仅将染色体为9的两个亚科作为多肉植物介绍。通常称之为“Mesembs”。按照2001年 Hartmann 的分类大约是123-124属、1660余种。其中的舟叶花亚科占了绝大部分,而该亚科下通常分为为若干群,1993年 H. E. K. Hartmann 将其分为11群,而1988年于南非出版的《Mesembs of The World》中被分为13群。

番杏科植物约有近百个属,2000余种,作为花卉栽培的主要有生石花属、肉锥花属、唐扇属、露草属、银叶花属、春桃玉属、对叶花属、虾钳花属、露子花属、照波属、棒叶花属、藻玲玉属(驼峰花属)、光玉属、快刀乱麻属、舌叶花属、魔玉属、奇鸟菊属、天女属、肉黄菊属、日中花属、仙宝属等。其中生石花属、肉锥花属、春桃玉属、魔玉属、银叶花属、对叶花属等叶子极端肉质化的种类最受青睐,不少玩家专门收集此类植物栽培。

2.演化

番杏科是多肉植物中外形变化比较大的一个科,如果仔细观察的话,就会发现:露草、白凤菊、怒涛、生石花、风铃玉等种类的多肉虽然形态差别很大,但花的形状几乎完全一样,颜色、大小和细微处有所差异。其实,这也不算奇怪,因为这些番杏科多肉植物,为了适应不同的环境,经过漫长的岁月,逐渐演化出千奇百怪的形态,但作为植物分类主要依据花的形态依然保持了番杏科植物的主要特征,其总的规律是,随着生长环境越来越干旱,其茎逐渐缩短,株型也缩小,叶子的肉质化程度则越来越高,以尽量多保存水分,减少蒸发,适应环境,由此可见,番杏科多肉植物是因环境变化而进化的“活化石”之一。

3.形态特征

番杏科全科为一年生或多年生草本,或为半灌木。茎直立或平卧。单叶对生、互生或假轮生,有时肥厚肉质,有时细小,全缘,稀具疏齿;托叶干膜质,先落或无。花两性,稀杂性,辐射对称,花单生、簇生或成聚伞花序;单被或异被,花被片5,稀4,分离或基部合生,宿存,覆瓦状排列,花被筒与子房分离或贴生;雄蕊3-5或多数(排成多轮),周位或下位,分离或基部合生成束,外轮雄蕊有时变为花瓣状或线形,花药2室,纵裂;花托扩展成碗状,常有蜜腺,或在子房周围形成花盘;子房上位或下位,心皮2、5或多数,合生成2至多室,稀离生,花柱同心皮数,胚珠多数,稀单生,弯生、近倒生或基生,中轴胎座或侧膜胎座。蒴果或坚果状,有时为瘦果,常为宿存花被包围;种子具细长弯胚,包围粉质胚乳,常有假种皮。

番杏科观赏植物的所有种类的叶都有不同程度的肉质化,本科也是以肉质叶为特点的多肉植物的代表。多原产于南部非洲地区。花单生,雏菊状,有黄、红、粉、橙、白色等。

番杏科是叶多肉植物的代表,所有种类的叶都有不同程度的肉质化,植株或呈小灌木状,或为藤本,或肉质叶排列成特殊形状。果为吸湿性蒴果,遇雨水即开裂,释放出种子。

4.习性

番杏科植物大部分冬季生长,夏季休眠。可无性繁殖,如分株和扦插,生根速度快。一般本科以观赏为主要价值的花卉都属于多肉植物,如生石花属、肉锥花属、藻铃玉属等。因其养护简便、形态奇特、颜色多变、花色艳丽而成为较流行的观赏花卉。另有可食用的品种如冰叶日中花和莫邪菊。也有极少部分品种因繁殖速度快、适应能力强而容易入侵其他国家和地区,如莫邪菊。

5.生长环境

主要在非洲南部,也在热带及亚热带的东非和亚洲、澳大利亚、美国加利福尼亚和南美洲。中国产4属,9种,主要分布于南部海岸,除国产的种类外,各地从非洲引种不少。

番杏科于全球的热带及亚热带均有分布,以南非为核心分布区。当地降雨量偏少,但东部降雨明显比西部要多。东部受东南信风的影响给沿海岸带来降水,而夏季东南信风常能深入20°S~30°S的内陆深处,给东岸内陆带来降雨,使得南非东部地区植物处于一个更湿润的环境中。但西海岸则完全不同,风吹离大陆使西岸没有海风影响而造成干旱,同时洋流也是影响该区气候的重要因素。

南非东部受莫桑比克暖流影响,夏季相对而言更湿热,冬季也较西海岸更温暖,这种环境适合更多种类的植物生长。而大西洋中的本格拉寒流则导致其西部少雨多雾,夏季冷凉,能适应这种环境的植物也较少。正是南非东部这种偏干旱而非极度干旱的自然环境极适宜多肉植物的生存,而使得东海岸的种群数量要远远大于西海岸,同时东海岸多肉植物种类是世界上最多的,尤其以番杏科(Aizoaceae)、独尾草科的十二卷属(Haworthia)、景天科的青锁龙属(Crassula)和石蒜科的香果石蒜属(Gethyllis)植物著名。

6.主要价值

(1)观赏价值

番杏科的大部分植物体型小、生长慢、形态奇特、花色艳丽、养护简便、繁殖容易,且其品种数量远远超过其他科的多肉植物,既可以观花,又可以赏叶,而且许多会蜕皮的品种在养护上也是乐趣多多。即便是资深玩家也不需要花在上面过多时间。是除景天科之外又一大广受欢迎的多肉植物类型,可以说是一类“懒人花卉”,十分适合于现代化都市的居住条件和快节奏的生活方式。

本科的观赏花卉形态各异,有带尖刺的,有毛茸茸的,有通体晶莹剔透的,还有各种各样的拟态。若用漂亮造型的装饰盆加以包装,或用素陶盆栽种模仿原生地环境的微景观。不论是摆放在哪里都能够起到画龙点睛的效果。

(2)食用价值

番杏科的部分植物具有食用价值,如日中花属的冰叶日中花和莫邪菊属的莫邪菊。

冰叶日中花(Mesembryanthemumcrystallinum)俗称冰菜,其含有多种氨基酸、黄酮类化合物等其他蔬菜中少有的营养物质,其酸味是天然的苹果酸味,富含钠、钾、胡萝卜素等矿物质,是一种高营养价值的蔬菜。

冰叶日中花是一种原产南非的植物,近年才开始传入中国。在中国的种植量也比较少,加上它要在低于30℃的环境才能生长,所以在南方省份难觅其身影。中国市场上的冰菜主要依赖从北方调运过来,它的市场价格高,在南宁少数餐馆、超市和生鲜电商的售价为每公斤40-60元。

冰菜天生自带的抗病虫害基因比别的蔬菜强大,所以在其生长过程中,不用喷农药,只需施放少量的肥料就可以健康生长。这也是它可以直接鲜食的原因,也因此它赢得绿色蔬菜的美誉。

而莫邪菊(Carpobrotusedulis)的主要食用部分为其叶和果实。作为多肉观赏植物,其叶除观赏外还可代替菠菜作沙拉食用。而其果实呈肉质也可食用,形状像一个陀螺,成熟时黄色,有清新香味。随着年龄增长果实外壁变成深黄色,外皮坚硬有皱纹。种子则包在又粘又甜的,果冻般的粘液中。果实可以生吃,但有很强的涩,咸,酸的味道,一般都会被做成蜜饯或者果酱,在欧美地区很受欢迎。

关键词: 多肉植物 生石花属 肉锥花属

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