成分特征乔木、灌木、亚灌木或草本,直立或攀援,常有能固氮的根瘤;叶常绿或落叶,通常互生,稀对生,常为一回或二回羽状复叶,少数为掌状复叶或3小叶、单小叶,或单叶,罕可变为叶状柄,叶具叶柄或无;托叶有或无,有时叶状或变为棘刺;花两性,稀单性,辐射对称或两侧对称,通常排成总状花序、聚伞花序、穗状花序、头状花序或圆锥花序;花被2轮;萼片(3-)5(6),分离或连合成管,有时二唇形,稀退化或消失;花瓣(0-)5(6),常与萼片的数目相等,稀较少或无,分离或连合成具花冠裂片的管,大小有时可不等,或有时构成蝶形花冠,近轴的(adaxil) 1片称旗瓣,侧生的2片称翼瓣,远轴的(abaxil) 2片常合生,称龙骨瓣,遮盖住雄蕊和雌蕊;雄蕊通常10枚,有时5枚或多数(含羞草亚科),分离或连合成管,单体或二体雄蕊,花药2室,纵裂或有时孔裂,花粉单粒或常联成复合花粉;雌蕊通常由单心皮所组成,稀较多且离生,子房上位,1室,基部常有柄或无,沿腹缝线具侧膜胎座,呸珠2至多颗,悬垂或上升,排成互生的2列,为横生、倒生或弯生的胚珠;花柱和柱头单一,顶生。果为荚果,形状种种,成熟后沿缝线开裂或不裂,或断裂成含单粒种子的荚节;种子通常具革质或有时膜质的种皮,生于长短不等的珠柄上,有时由珠柄形成一多少肉质的假种皮,胚大,内胚乳无或极薄。[1]
解剖学特征:节具3叶隙或极少具,
豆科亦有不少植物学家将其分成3个独立的科,即含羞草科(Mimosaceae) 、云实科(Caesalpiniaceae) 和蝶形花科(Papilionaceae=Fabaceae),并认为和无患子科(Sapindaceae) 、牛栓藤科(Connaraceae) 或蔷薇科(Rosaceae) 有较密切的亲缘关系。据R. M. Polhill (1981) 等人的观点,豆科中云实亚科的Gleditsia类群比较原始,由此分化成2个基本类群:1. Dimorphandra类群, 2. Sclerolobium类群。前者向含羞草亚科演进,后者向蝶形花亚科演进。《中国植物志》中将含羞草亚科排列在前,并不意味着云实亚科直接起源于含羞草亚科,只是考虑到云实亚科和蝶形花亚科有较紧密的联系。豆科植物的化石在白垩纪已有记录。 染色体基数:x=5-16, 18, 20, 21。 豆科具有重要的经济意义,它是人类食品中淀粉、蛋白质、油和蔬菜的重要来源之一。农业上的豆类作物有大豆、花生、蚕豆、豌豆、赤豆、绿豆、豇豆、四季豆和扁豆等。豆科植物的根部常有固氮作用的根瘤,是优良的绿肥和饲料作物,如苜蓿、紫云英、田菁、三叶草、黄花草木樨、苕子等。药用植物中有儿茶、决明、甘草、黄芪、葛、苦参、鸡血藤等。有些种类的枝干和树皮常含有单宁、树胶及染料,用于医药、印染及其他工业中,如黑荆、金合欢、阿拉伯树胶、苏木等。绿化造林树种中有台湾相思、楹树、铁刀木、凤凰木、格木、刺槐、槐、黄檀等,木材可供建筑、家具、农具等用。田菁和瓜尔豆的种子胶还可配制成水基压裂液,可增加含油地层的渗透性,从而提高油井的产量。 节具3叶隙或极少具,叶隙;导管部分具单穿孔;无穿孔管状分子通常或全部具小的单纹孔,有时具隔膜,筛管质体含不规则蛋白质拟晶体和淀粉粒,稀仅含淀粉粒。花粉:具2核,单粒或复合,通常具3构孔或3孔。 形态特征叶常绿或落叶,通常互生,稀对生,常为一回或二回羽状复叶,少数为掌状复叶或3小叶、单小叶,或单叶,罕可变为叶状柄,叶具叶柄或无;托叶有或无,有时叶状或变为棘刺。花两性,稀单性,辐射对称或两侧对称,通常排成总状花序、聚伞花序、穗状花序、头状花序或圆锥花序;花被2轮;萼片(3-)5(6),分离或连合成管,有时二唇形,稀退化或消失;花瓣(0-)5(6),常与萼片的数目相等,稀较少或无,分离或连合成具花冠裂片的管,大小有时可不等,或有时构成蝶形花冠,近轴的(adaxil) 1片称旗瓣,侧生的2片称翼瓣,远轴的(abaxil) 2片常合生,称龙骨瓣,遮盖住雄蕊和雌蕊;雄蕊通常10枚,有时5枚或多数(含羞草亚科),分离或连合成管,单体或二体雄蕊,花药2室,纵裂或有时孔裂,花粉单粒或常联成复合花粉;雌蕊通常由单心皮所组成,稀较多且离生,子房上位,1室,基部常有柄或无,沿腹缝线具侧膜胎座,呸珠2至多颗,悬垂或上升,排成互生的2列,为横生、倒生或弯生的胚珠;花柱和柱头单一,顶生。果为荚果,形状种种,成熟后沿缝线开裂或不裂,或断裂成含单粒种子的荚节;种子通常具革质或有时膜质的种皮,生于长短不等的珠柄上,有时由珠柄形成一多少肉质的假种皮,胚大,内胚乳无或极薄。 化学成分种子或营养体中通常含非蛋白质氨基酸,具含单宁的细胞,以及其他分泌细胞或腔,通常具原花色素苷 有时具生氰的化合物,但无鞣花酸及硫蚁类化合物;常含生物碱,特别是吡啶、喹嗪及吲哚类成分。 主要营养素花冠与荚果花冠豆科植物,绝大多数植物开出的花是蝶形花冠,蝶形花亚科通常是,苏木亚科则是假蝶形花冠,含羞草亚科通常不是。他们的果实都是荚果,其中含羞草亚科结出的荚果,扁平成熟时是棕色的,当然也和往常一样,扁平,如合欢、大合欢、含羞草等;苏木亚科部分种类结出的荚果类似于蝶形花科中,紫藤属植物所结出的荚果,大且扁平,有毛,尾部有尖,但成熟后不开裂,如凤凰木、羊蹄甲等,有部分种类结出的荚果与含羞草亚科所结出的荚果相同,如紫荆等,也有部分种类所结出的荚果长且不扁平,如决明等; 荚果蝶形花亚科结出的荚果形状较多: 1、与含羞草亚科所结出的荚果相同,如刺槐等; 2、成熟的荚果长在土里,不开裂,如落花生等; 3、荚果成熟后不开裂内部含有毒汁,但是若下雨,种子会掉出来,如国槐、龙爪槐、苦豆子等; 4、荚果表面光滑,成熟后荚果,开裂种子迸出,如野豌豆; 5、荚果表面粗糙,成熟后荚果开裂,种子迸出,如豌豆等; 6、荚果表面光滑,内部有棉絮状物,如蚕豆等; 7、荚果长约30厘米等,如豇豆; 8、荚果长约10厘米,如四季豆等; 9、荚果大,类似于第8种,如红刀豆等; 10、荚果小,只能容纳一粒种子,如紫穗槐等; 11、荚果表面附毛,荚果小的,如大豆等; 12、荚果大且扁平,表面附毛,成熟后荚果开裂,种子迸出,如紫藤等; 13、荚果由青到紫,扁,如扁豆等; 14、荚果大且扁,如芸豆等; 15、荚果表面光滑,且荚果小,如鸡母珠等; 16、荚果类似于第7种,但荚果小,绿色,如赤豆、绿豆等。 物种亚科含羞草亚科花辐射对称,雄蕊多数。合欢,小乔木,二回偶数羽状复叶,小叶镰刀状,头状花序,雄蕊多数。行道树,树皮、花供药用。含羞草,半灌木,具刺,偶数羽状复叶,头状花序,雄蕊4。原产美洲,现已归化于热带各地。为广东常见杂草,全草药用。 苏木亚科花两侧对称,假蝶形花冠,呈上升覆瓦状排列。紫荆、羊蹄甲、凤凰木为栽培观赏树。决明种子和皂荚的枝刺可供药用;苏木产于中国南部和西南部,心材红色,可提取红色染料,即制石蜡切片所用的苏木精;格木又称铁木,产我国浙江、台湾及华南、西南地区。木材褐黑色,坚硬如铁,耐水湿,为著名用材树。 蝶形花亚科物种代表顶果木现状 稀有种。 顶果木在我国广西、云南分布范围虽比较广,但零星分散,因树干通直,材质好,常遭砍伐,破坏严重,成年植株已很少见。 形态特征 落叶大乔木,高达40米,胸径40~80(~150)厘米;树干通直,枝下高达20米以上;嫩枝黄绿色,老枝灰褐色。二回偶数羽状复叶,星期30~60厘米,羽片3~8对,顶部一回羽状复叶;小叶4~8对,对生或近对生,卵形,长5~9(~13)厘米,宽3~6厘米;嫩时总叶柄、小叶柄和叶下面被黄褐色柔毛。总状花序腋生,花大而密;萼管钟形,5齿裂;花瓣5,淡紫红色,长为萼齿的一倍;雄蕊5,与花瓣互生,花丝长为花瓣二倍,花药丁字着生。荚果具长柄,扁平,长舌形,长8~16厘米,宽2~2.5厘米,沿腹缝线一侧具狭翅;种子卵圆形,有光泽。 地理分布 分布于广西西南部、西部,贵州西部(六盘水)和云南南部,西南部到西部,北达元江河谷。生于海拨200~1500米的林中。印度、斯里兰卡、印度尼西亚也有分布。 生态学和生物学特性 主要分布于季节性雨季,为乔木层上层的常见成分。分布区年平均温 18~22℃,1月平均温一为10~14℃,极端最低温极值偶可下达-4.3℃,年降水量1200~2000毫米,相对温度75~80%。对土壤的适应幅较广,在石灰岩土或红、黄壤上都能生长。多生长在 山谷、下坡疏林中或石山圆洼地里。在广西的主要伴生树种蝴蝶果、菜豆树、蚬木等。在云南的主要伴生树种为八宝树、团花、干果榄仁、茸毛番龙眼等。顶果木生长快,据广西龙州石灰岩山地22年生林木测定,高达25.6米,胸径35.8厘米,材积1.1895立方米。花期3~4月,果期6~7月。 保护价值 顶果木树干高直,生长快,材质坚实,为优良速生用材树种;木纤维细长而壁薄,是纤维工业的好原料。 保护措施 分布区内已建立了一些自然保护区,并应明确列为保护对象,并应选为造林树种,在适宜地区大力发展。 载培要点 用种子或扦插繁殖。荚果于6~7月成熟,熟后可在母树上宿存半年。一般保存二年的种子发芽率仍能达50%以上。一年四季都可播种,以春季为好。种皮坚硬,应用95%的浓 硫酸浸泡30~50分钟后洗净播种,发芽率在93~96%;也可用细砂磨伤种皮或用冷水浸种12小时再用热水烫种,都能软化种皮,促进发芽。还可在春季用1年生枝条扦插繁殖。 沙冬青
沙冬青是古老的第三纪残遗种,为阿拉善荒漠区所特有的建群植物。由于过度樵采,沙冬青群落遭到严重破坏,分布面积日趋缩小,若不加强保护,将面临着逐 渐灭绝的危险。 形态特征 常绿灌木,高1~2米,多分枝,树皮黄色;枝黄绿色或灰黄色,幼枝密被灰白色平伏绢毛。叶为掌状三出复叶,少为单叶,或三角状披针形,叶柄密被银白色绢毛;托叶小,与叶柄连合而抱茎;小叶菱状椭圆形或卵形,先端锐尖、钝或微凹,两面密被银灰色毡毛。总状花序顶生,具8~10花,苞片卵形,被白色绢毛;总梗近无毛;花萼钟状,密被短柔毛,萼齿边缘具睫毛;花冠黄色,长约2厘米,旗瓣宽倒卵形,边缘反折,先端微凹,基部渐狭成短爪,翼瓣及龙骨瓣比旗瓣短,翼瓣近卵形,上部一侧稍内弯,龙骨瓣长圆形;子房披 针形,有柄,无毛。荚果扁平,线状长圆形,无毛,先端有短尖,含种子2~5;种子球状肾形,直径约7毫米。 地理分布 沙冬青分布于内蒙古潮格旗、磴口、乌海、贺兰山、鄂托克旗、吉兰太、阿拉善 左旗、阿拉善右旗,宁夏陶乐、吴忠、中卫和甘肃民勤、兰州等地。生于海拔1000~1200米低山带。蒙古阿拉善戈壁也有分布。 生态学和生物学特性 分 布区为大陆性气候,春季干燥,多大风,夏季炎热,冬季寒冷,7 月平均温22~25℃,1月平均温-10~14℃,年降水量50~200毫米或更低,多集中于夏季。沙冬青为常绿超旱生植物,这与当代气候条件显然是不协调的,反映其残遗种的特征。喜沙砾质土壤,或具薄层覆沙的砾石质土壤,不见于沙漠或石质戈壁。多生于山前冲积、洪积平原,山间盆地,石质残丘间的干谷,成条带状或团块状分布。4月中旬至5月中旬开花,7月下旬 果实成熟。种子成熟较好,发芽率85~90%,发芽势为3天,在室温22~26℃条件下,种子吸水力强,发芽迅速,出土整齐。种子耐贮藏,发芽力可保持5~6年。沙冬青幼苗能抗-20.9℃低温不受冻害。沙冬青体内含有黄花木素、拟黄花木素等强生物厦,绵羊、山羊偶尔采食其花后则呈醉状,采食过多可致死。 保护价值 沙冬青对于研究豆科植物的系统发育、古植物区系、古地理及第三纪气候特征,特别是研究亚洲中部荒漠植被的起源和形成具有较重要科学价值。 保护措施 应在分布较集中的地区建立自然保护区,严禁樵采。此外还应扩大栽培范围。 栽培要点 用种子繁殖。苗圃地应选择疏松的砂壤土。春播前将种子浸于30℃温水中冷却--昼夜后,在20~25℃的室内催芽1~2天,播种后6天发芽出土。幼苗期间要防治卷叶虫危害及雨点的冲击,苗床不能长期积水。 物种列表
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