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【植物界全系列】木兰目—木兰科

 廿氏春秋 2022-05-25 发布于四川

木兰目—木兰科

真核生物域

植物界

被子植物门

双子叶植物纲

木兰目

木兰科

木兰科(学名:Magnoliaceae)是被子植物中木兰目的一科,分为两个亚科:木兰亚科(Magnolioideae)与单型的鹅掌楸亚科( Liriodendroidae)。尽管木兰科下已确认了17个属,但很多学者选择将木兰亚科内的所有属合并至木兰属(Magnolia),这样一来木兰科便只剩下两个属,即木兰属与鹅掌楸属(Liriodendron)。

不同于大多数被子植物的轮生花(顺序轮状排列的花),木兰科的雄蕊和雌蕊群在锥形花托上呈螺旋状排列,该特点曾在一些史前化石植物中发现,被认为是被子植物的基础或早期性状。部分木兰科植物的花没有明显分化为萼片和花瓣,而晚近时期出现的被子植物往往具有分化明显的萼片和花瓣。

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1.植物学史

木兰科是木兰目最原始科,其原始性表现在木本、单叶、全缘、羽状脉、虫媒花,花单生,雌雄蕊多数,分离,螺旋状排列,花药长,花丝短,单沟花粉,胚小,胚乳丰富等。

木兰科植物是研究被子植物起源、发育、进化不可缺少的珍贵材料,科学研究价值极高;木兰科植物多为高大乔木,和壳斗科、樟科的乔木一起,在维护森林生态系统的平衡中发挥着重要作用;许多种类如红花木莲、醉香含笑等,材质轻软,易加工,不变形,可做建筑、家具、装饰等用材;厚朴、辛夷等为著名的中药材;一些种类的花和叶可提取芳香油、香精等;又因其姿色香韵优美宜人,木兰科植物更是园林绿化树种的宝库。木兰科植物虽然种类繁多、种质资源丰富,但由于屡遭滥伐和剥皮破坏,以及自身繁殖能力衰退等因素影响,有不少种类已处于渐危、濒危和极危的状态。现被列为国家重点保护的树种共39种,其中属于渐危种的有鹅掌揪、西藏含笑和观光木等13种;属于濒危种的有厚朴、锈毛木莲和峨眉含笑等23种;极危种包括华盖木、宝华玉兰和峨眉拟单性木兰3种。

2.形态特征

落叶或常绿的乔木或灌木。树皮、叶、花有香气。单叶互生,托叶大,脱落后留存枝上有环状托叶痕,多数植物花较大,单生枝顶或叶腋,两性,萼片和花瓣很相似分化不明显(统称花被),排列成数轮,分离,花托柱状;雄蕊、雌蕊均为多数,分离,螺旋状排列。

果实为聚合果,背缝开裂,稀为翅果或浆果。种子胚小,胚乳丰富。

花程式:*P6-15A∞G∞

3.地理分布

木兰科约有300个物种,主要分布于亚洲东南部、北美洲东南部、中美洲及大、小安的列斯群岛、墨西哥、哥伦比亚、委内瑞拉和巴西东部等地区的热带、亚热带和温带,以靠近北回归线南北10°为最盛。

木兰科中有许多是著名的观赏植物。中国有20400多种,主要分布于长江以南地区,西南部、南部及中南半岛,北方也有栽培。已知药用的有13113种。

4.主要价值

木兰科植物是研究被子植物起源、发育、进化不可缺少的珍贵材料,科学研究价值极高;木兰科植物多为高大乔木,和壳斗科、樟科的乔木一起,在维护森林生态系统的平衡中发挥着重要作用;许多种类如红花木莲、醉香含笑等,材质轻软,易加工,不变形,可做建筑、家具、装饰等用材;厚朴、辛夷等为著名的中药材;一些种类的花和叶可提取芳香油、香精等;又因其姿色香韵优美宜人,木兰科植物更是园林绿化树种的宝库。

木兰科植物虽然种类繁多、种质资源丰富,但由于屡遭滥伐和剥皮破坏,以及自身繁殖能力衰退等因素影响,有不少种类已处于渐危、濒危和极危的状态。现被列为国家重点保护的树种共39种,其中属于渐危种的有鹅掌揪、西藏含笑和观光木等13种;属于濒危种的有厚朴、锈毛木莲和峨眉含笑等23种;极危种包括华盖木、宝华玉兰和峨眉拟单性木兰3种。

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5.下属亚科

木兰亚科(Magnolioideae

鹅掌楸亚科(Liriodendroidae

6.鹅掌楸亚科

下属:鹅掌楸属 Liriodendron2种)

鹅掌楸属(学名:Liriodendron)是木兰科之下鹅掌楸亚科(Liriodendroidae)唯一的属,包含一类落叶乔木,现存两种:产自中国和越南的鹅掌楸(L. chinense)以及产自北美洲东部的北美鹅掌楸(L. tulipifera,又称美国鹅掌楸)。根据其叶片的形状,中国形象地称之为马褂树,而西方则称为郁金香树(英文:tulip tree)。

1)植物学史

本属当中生代白垩纪时,在日本、格陵兰、意大利、法国找到它的化石,到新生代第三纪还有10余种,广布于北半球温带地区,到第四纪冰期大部绝灭。

2)形态特征

落叶乔木,树皮灰白色,纵裂小块状脱落;小枝具分隔的髓心。冬芽卵形,为2片粘合的托叶所包围,幼叶在芽中对折,向下弯垂。叶互生,具长柄,托叶与叶柄离生,叶片先端平截或微凹,近基部具1对或2列侧裂。花无香气,单生枝顶,与叶同时开放,两性,花被片9-1731轮,近相等,药室外向开裂;雌蕊群无柄,心皮多数,螺旋状排列,分离,最下部不育,每心皮具胚珠2颗,自子房顶端下垂。聚合果纺锤状,成熟心皮木质,种皮与内果皮愈合,顶端延伸成翅状,成熟时自花托脱落,花托宿存;种子1-2颗,具薄而干燥的种皮,胚藏于胚乳中。木材导管壁无螺纹加厚,管间纹孔对列;花粉外壁具极粗而突起的雕纹覆盖层,外壁2,缺或甚薄。

3)生长习性

具杂交优势,抗逆性与生长特性均明显优于鹅掌楸。喜阳,有一定的蔽荫性。喜温暖湿润气候,能耐-15℃的低温。耐干旱,喜深厚肥沃和排水良好之砂质壤土。主根较深,在低湿地生长不良。生长迅速,病虫害少。

4)园林用途

杂交鹅掌楸树姿雄伟,树干挺拔,树冠开阔,枝叶浓密,春天花大而美丽,入秋后叶色变黄,宜作庭园树和行道树,或栽植于草坪及建筑物前。

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5)北美鹅掌楸

北美鹅掌楸(学名:Liriodendrontulipifera)为木兰科鹅掌楸属下的一个种。分布在北美东部。

原产地高可达60米,胸径3.5米,树皮深纵裂,小枝褐色或紫褐色,常带白粉。叶片长7-12厘米,近基部每边具2侧裂片,先端2浅裂。花杯状,花被片9,外轮3片绿色,花瓣状、卵形,长4-6厘米,近基部有一不规则的黄色带。聚合果长约7厘米、具翅的小坚果淡褐色,长约5毫米,顶端急尖、下部的小坚果常宿存过冬。花期5月,果期9-10月。

喜温暖湿润气候及深厚肥沃的酸性土壤,在沟谷两旁或山坡中下部生长较好;喜光,耐寒性不强,生长较快。

原产北美东南部。中国青岛、庐山、南京、广州、昆明等地有栽培。

北美鹅掌楸具有树干直,材质好,生长快等特点,所以具有较高的经济价值。大面积种植可有效解决中国木材资源紧缺的矛盾,并为林农带来可观的经济效益。因此北美鹅掌楸是一种值得大力推广的优良品种。

材质优良,淡黄褐色,纹理密致美观,切削性光滑,易施工,为船舱,火车内部装修及室内高级家具用材。为美国重要用材树种之一。

北美鹅掌楸木的白木质为奶白色,可能会有条纹,心材为淡黄棕色至橄榄绿色。心材的绿色见光后将变暗并转变为褐色。木纹理密度中等,直木纹。白木质层的大小及其某些物理特性将随产地而变化。这种木材具有许多理想的特性,适合用于多种多样的重要用途。北美鹅掌楸木形状像欧洲杨木(European apoplar),因此亦称为(美国)黄杨。

北美鹅掌楸木是一种通用木材,容易进行机械加工、刨平、车削、胶粘及钻孔加工。乾燥容易,性能变化微小,上钉子时不易开裂。北美鹅掌楸保持漆油、瓷漆及染色剂的能力极为良好。密度适中,抗弯强度、抗震强度、刚性及抗压缩强度均低,抗蒸汽弯曲能力中等。无抗腐蚀能力,心材具中等的抗防腐处理剂渗透能力,白木质则可渗透防腐剂。

欧洲人称之为郁金香树,世界四大行道树之一,鹅掌楸是城市中极佳的行道树、庭荫树种,无论丛植、列植或片植于草坪、公园入口处,均有独特的景观效果,对有害气体的抗性较强,也是工矿区绿化的优良树种之一。古雅优美的庭园树种与中国的鹅掌楸齐名。

6)鹅掌楸

鹅掌楸(学名:Liriodendronchinense),为木兰科鹅掌楸属的一种。树形似楸树,又名马褂木,为中国的珍稀树种。

乔木,高达40米,胸径1米以上,小枝灰色或灰褐色。叶马褂状,长4-1218)厘米,近基部每边具1侧裂片,先端具2浅裂,下面苍白色,叶柄长4-8-16)厘米。花杯状,花被片9,外轮3片绿色,萼片状,向外弯垂,内两轮6片、直立,花瓣状、倒卵形,长3-4厘米,绿色,具黄色纵条纹。聚合果长7-9厘米,具翅的小坚果长约6毫米,顶端钝或钝尖,具种子1-2颗。花期5月,果期9-10月。

鹅掌楸生长于海拔900-1000米的山地林中。常与多脉青冈、木荷、小叶青冈、亮叶水青冈、粉椴、亮叶桦、黄山木兰等树种组成常绿落叶阔叶混交林。鹅掌楸高大挺拔,通常占据林冠最上层。阳性,喜光,幼树稍耐蔽荫。喜温湿、凉爽气候,适应性较强,能耐-20℃的低温,也能忍耐轻度的干旱和高温。叶片抗热性较强,在38℃气温下,未见受热害症状;在40℃高温热水处理下,叶面有极轻微的棕褐色坏死斑。喜肥,喜湿,在土层深厚、肥沃、湿润、排水良好的立地条件下生长尤其迅速。适合在肥沃疏松、排水良好的土壤(pH4.5-6.5)上生长;忌低湿水涝,在干旱土地上会生长不良。

分布于中国和越南北部;在中国分布于陕西、安徽以南,西至四川、云南,南至南岭山地,台湾有栽培。生长于海拔900-1 000米的山地林中。

木材淡红褐色、纹理直,结构细、质轻软、易加工,少变形,干燥后少开裂,无虫蛀。供建筑、造船、家具、细木工的优良用材,亦可制胶合板;叶和树皮入药。树干挺直,树冠伞形,叶形奇特,古雅,为世界珍贵树种。

列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN2012 ver 3.1——近危(NT);列入中国国家二级重点珍稀濒危保护植物。

鹅掌楸屡遭滥伐,在其主要分布区已渐稀少。鹅掌楸是异花受粉种类。但有孤生殖现象,雌蕊往往在含苞欲放时即已成熟,开花时,柱头已枯黄,失去授粉能力,在未授精的情况下,雌蕊虽能继续发育,但种子生命弱,故发芽率低,是濒危树种之一。

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