禾本科

禾本科

植物科属名称
禾本科(学名:Poaceae),分为620多属,10000多种。中国有190余属约1200种。地球陆地大约有20%覆盖着草。禾本科包括多种俗称作某某草的植物,但是必须指出,不是所有的草都是禾本科植物。同样,并不是所有禾本科植物都是低矮的草,就如竹子,也可以高达十数米,连片成林。本科包含了许多重要的粮食作物。
    中文名: 拉丁学名:Poaceae 别名: 界:植物界 亚界: 总门: 门:被子植物门(Angiospermae) 亚门: 纲:单子叶植物纲(Monocotyledoneae) 亚纲: 超目: 目:禾本目 亚目: 科:禾本科 亚科: 族: 亚族: 属:约620余属,10000多种,中国约190余属,1200余种 亚属: 组: 亚组: 种: 亚种: 变种: 品种: 分布区域: 命名者及年代: 保护级别: 中文学名:禾本科 分布:分布全世界,以季雨热带和北温带半干旱地区最丰富。中国约190余属,1200余种,全国各地均有分布

形态特征

植物体木本(竹类和某些高大禾草亦可呈木本状)或草本。根的类型极大多数为须根。茎多为直立,但亦有匍匐蔓延乃至如藤状,通常在其基部容易生出分蘖条(sucker或shoot),一般明显地具有节(node)与节间(internode)两部分[茎在本科中常特称为秆(culm);在竹类中称为竿,以示与禾草者相区别];节间中空,常为圆筒形,或稍扁,髓部贴生于空腔之内壁,但亦有充满空腔而使节间为实心者;节处之内有横隔板(diaphragm)存在,故是闭塞的,从外表可看出鞘环(sheath-node)和在鞘上方的秆环(culm-node)两部分,同一节的这两环间的上下距离可称为节内(intranode),秆芽即生于此处。叶为单叶互生,常以1/2叶序交互排列为2行,一般可分3部分:①叶鞘(leaf sheath),它包裹着主秆和枝条的各节间,通常是开缝的,以其两边缘重叠覆盖,或两边缘愈合而成为封闭的圆筒,鞘的基部稍可膨大;②叶舌(ligule)位于叶鞘顶端和叶片相连接处的近轴面,通常为低矮的膜质薄片,或由鞘口繸毛来代替,稀为不明显乃至无叶舌,在叶鞘顶端之两边还可各伸出一突出体,即叶耳(auricle),其边缘常生纤毛或繸毛;③叶片(blade),常为窄长的带形,亦有长圆形、卵圆形、卵形或披针形等形状,其基部直接着生在叶鞘顶端,无柄[少数禾草及竹类的营养叶则可具叶柄(petiole)],叶片有近轴(上表面)与远轴(下表面)的两个平面,在未开展或干燥时可作席卷状,有1条明显的中脉(midrib)和若干条与之平行的纵长次脉(secondary veins),小横脉(crossed veinlet)有时亦存在。花风媒,只有热带雨林下的某些草本竹类可罕见虫媒传粉;花常无柄,在小穗轴(rachilla)上交互排列为2行(尤以多花时为然)以形成小穗(spikelet),由它们再组合成为着生在秆端或枝条顶端的各式各样的复合花序,惟有一部分竹类的小穗可直接着生在竿和枝条之节处[此情况可说是无真正的花序而仅有花枝(floweringbranch)],小穗轴实为一极短缩的花序轴(rachis),在其节处均可生有苞片(bract)和先出叶(prophyll)2)各1片,若其最下方数节只生有苞片而无他物,则此等苞片就可称为颖(glume),而陆续在上方的各节除有苞片和位于近轴的先出叶外,还在两者之间具备一些花的内容,此时苞片即改称为外稃(lemma),先出叶相应地称为内稃(palea)3),在习惯上通常将此两稃片(anthoecium)连同所包含的花部各器官统称为小花(floret),以一朵两性小花为例,它计有:①外稃:通常呈绿色,有膜质、草质、薄革质、革质、软骨质等各种质地,先端渐尖、急尖、钝圆、截平、微凹或二裂者,常具平行纵脉,主脉可伸出乃至成芒(其他脉亦可如此);②内稃:常较短小,质地亦较薄,先端多呈截平或微凹,背部具2脊,亦有若干平行纵脉,其2脊可伸出成小尖头或短芒;③鳞被(亦称浆片)(lodicule):此为轮生的退化内轮花被片,计2或3片,稀可较多或不存在,形小,膜质透明,下部具脉纹,上缘生小纤毛;④雄蕊:其数为(1)3-6枚,稀可为多数,下位,具纤细的花丝与二室纵裂开(稀可顶端孔裂)的花药,后者常以中部背着花丝顶端,嗣后成熟时能伸出花外而摆动,用以散布花粉;⑤雌蕊1,具无柄(稀或有柄)一子室的子房,花柱2或3(稀1枚或更多),其上端生有羽毛状或帚刷状的柱头,子室内仅含1粒倒生胚珠,它直立在近轴面(即靠近内稃)一侧之基底。果实通常多为颖果(caryopsis),其果皮质薄而与种皮愈合,一般连同包裹它的稃片合称为谷粒(grain),此外亦可有其他类型的果实而具游离或部分游离的果皮;种子通常含有丰富的淀粉质胚乳及一小形胚体,后者位于果实或种子远轴面(即靠近外稃)的基部,在另一侧或其基部从外表即可见到线形或点状的种脐(hilium),通常线形种脐亦称为腹沟(ventral sulcus)。

生理生态

居于原始地位的原禾超族、芦竹超族和早熟禾超族的成员,在热湿和温湿生境中,为光呼吸的低光效C3植物,而适应于高温干旱环境中的黍亚科(尤其是须芒草超族)和画眉草超族的成员已演变为非光呼吸的C4植物,C4植物在进化中产生了特殊的叶片结构和酶系统,与光合作用效能有密切关系,具有高光效固碳能力,在高温、强光、干旱的条件下,光合速率是C3植物的2倍,能有效地利用水分和短期内完成生育周期的特点,其净生产率高,补偿点低,为5~10ppm,或接近于零(如玉米、高粱、甘蔗),因此C3和C4植物的日干物质生产率也有着明显不同,如C4的玉米52克/平方毫米·日,C3的水稻只有36克/平方毫米·日。黍亚科许多种类在有0.5%灭草隆,或低氧压时仍不妨碍萌发,而早熟禾族成员则不能萌发。n核型本科细胞染色体数和结构比较复杂,各亚科和超族的染色体大小基数、组型是不同的。早熟禾超族和小麦超族的染色体大型,x=7;居于原始位置的竹亚科、早熟禾亚科中的原禾超族、芦竹超族和画眉草超族的染色体为小型,x=6,5或4(10,9),生在寒旱地带的针茅超族,染色体为小型,x=5,6,多为非整倍体。禾本科的多倍体物种繁多,尤其在高海拔和北极地区,比例在80%以上,有些属中的多倍体种达90%。

化学成分

本科颖果含大量碳水化合物、蛋白质、脂肪等多种营养成分。有的种类还含有生物碱、挥发油和皂苷。如大麦、燕麦、稻、黍、高粱、玉米等属中含有大麦芽碱(hordenine);芦竹、大麦中有禾草碱(gramine);芦竹属含芦竹灵;毒麦的颖果含有一种麻痹中枢神经的毒麦碱(C7H12N2O);羊茅属和毒麦属含有呲咯类(pyrrolidines)生物碱;黍属、高粱的叶中,含有氰苷(dhurrin或phyllantin)。多元酚及黄酮类化合物在禾本科中普遍分布,小麦属含小麦黄素(tricin);大麦属含大麦黄素(lutonarin);鸭茅属和梯牧草属含鸭茅黄素(dactylin);玉米含槲皮黄素(quercetin)。香茅属和香根草属含有精油,是提取香精油的原料。

地理分布

在生态上,本科适应性广,分布遍及全球,从热带至寒带,从平原到高山,湖泊、沼泽、沙漠地区均有它们的踪迹,不少种类是草地、草甸和草原的建群种或优势种,个体数量之多,居高等植物之冠。中国产230余属约1500种。禾本科是种子植物中最有经济价值的大科。是人类粮食和牲畜饲料的主要来源,也是加工淀粉、制糖、酿酒、造纸、编织和建筑方面的重要原料。较原始的类群主要出现在热带潮湿气候下,如竹亚科分布于东南亚及美洲热带雨量充沛的地区;早熟禾亚科中原禾超族、芦竹超族的成员,生长在热带沼泽或林下。早熟禾超族的多数成员,在热带山地和温寒地带发展,其中早熟禾族、燕麦族、剪股颖族和小麦超族等,适应于冬寒夏凉气候,常为温带草甸、草原或林下的主要种类;针茅超族适生于寒冷干旱的大陆性气候,通常为构成温带干草原或荒漠草原的优势种;画眉草超族则是在热带干旱区域发展,多为高温干燥草地或不规则降雨区的荒漠草原建群种。黍亚科成员主要分布于热带,各类群随着降水量的不同而有区别,该亚科中居于原始位置的柳叶箬族,生长于热带潮湿林荫下;黍超族在热带降水季节较长的地区很丰富,而须芒草超族则在热带亚热带季风雨条件下发展,是适应于有一定干旱季节的稀树干草原的优势种或建群种。各大类群有一定的生态地理区域,这与长期适应于一定的自然地理条件密切相关,并随着气候环境不断旱化和寒冷而演化形成。

演化地位

禾本科在进化过程中,主要是沿着简化方向前进的。它的花朵小而精简,通常只有雄蕊和雌蕊,花被退化为极小的鳞被,由特化的稃片包藏着,小花连同其下颖片(即不孕苞片)共同组成小穗,每一小穗,实为一高度特化的穗状花序。禾本科在营养和繁殖器官上的特化,尤其是花部在系统发育上适应风媒的高度简化,一般认为它是进化中处于高级阶段的一个科。但过去常将类似禾草的莎草科或灯心草科同置于颖花目(Glumiflorae)中。实质上,它们并非来源于共同的祖先。禾本科的原始类群可能与鸭跖草目(Commlinales)的帚灯草科(Restiiona-ceae)、须叶藤科(Fagellariaceae)和刺鳞草科(Cen-trolepidaceae)等南半球的热带科有亲缘。禾本科的祖先在中生代白垩纪时已出现,根据地史演变与有关化石资料推断,冈瓦纳古陆可能是本科的起源和分化中心。随着大陆漂移,海陆变迁、气候条件的改变,由原始的喜热湿类群适生于变寒、变旱的环境下,不断演化发展为现代遍布全球的式样。

分类系统

早在1814年R.布朗依据小穗的结构,将禾本科划分为早熟禾与黍两大类群。G.边沁(1881)在科下设立了黍亚科和早熟禾亚科。黍亚科下划分为黍族等6族2亚族;在早熟禾亚科下分竹族,狐茅族等8族19亚族。H.F.林克(1827)、C.S.孔特(1833)及E.G.斯托伊德尔(1855)等均在科下划分了许多族。1887年E.海克尔建立了较完整的属以上的分类系统,这一系统在早熟禾亚科之下包括了竹族、原禾族、狐茅族、燕麦族、虎尾草族、大麦族、剪股颖族、结缕草族、草族、野古草族、和稻族等;黍亚科中包括糖蜜草族、黍族、须芒草族和玉蜀黍族。半个世纪以来,各国学者大体采用这一系统。

1931年,N.P.艾夫多洛夫根据禾本科叶片的解剖结构和染色体特征,发现原来放置于早熟禾亚科中的画眉草群与黍亚科相近,故将它放在甘蔗亚科中。罗谢维茨(1937)的系统在黍亚科下包括画眉草系与黍系。近代的学者研究了禾本科叶片表皮结构(普拉特1932,布朗1957),胚胎形态(里德1957),淀粉粒类型(哈尔兹)以及细胞染色体、生理、生态、分布等,通过多学科的研究以及应用近代科学技术手段,获得不少材料与证据,为建立禾本科系统奠定了基础。一般称50年代以后建立的系统为新系统。新、老两类系统反映在对待亚科的划分上是不一致的,新系统在科下划分为5、6、7和9个亚科(皮尔格1954)。比较起来,两大系统各有不足之处,老系统在两亚科下包括数十个庞大的族,不易反映族间亲缘的远近及其进化关系。新系统在科下并列着多个亚科也难以显示其共祖来源和系统演化的阶层级次关系,为了能够比较清晰地反映出各大类群间的演化顺序及其发展的途径,按照禾本科的进化序列,作者在亚科与族之间增立了超族一级。

各亚科、超族的特征及其有经济价值的种类如下:

竹亚科 

含2超族,约70属。分布于美洲热带与亚洲东南部的湿热地区。营养器官特化,秆木质化,借根状茎繁殖,有性生殖退化,花部保留着原始的3数花性状。竹秆是建筑、土木、交通用材,也是工艺用品、编织和造纸原料。笋供食用(竹类)。含2超族:①箣竹超族含箣竹族、梨竹族、牡竹族、倭竹族等。②青篱竹超族含青篱竹族、香竹族等。

早熟禾亚科 

广布于全球各种生境中,是最大的一个亚科。草本,小穗含多花至1花,向顶发育,根据花序、小穗、颖片、外稃脉纹、颖果和叶片结构、染色体、生理、生态分布等特征,划分为6超族:①原禾超族含原禾族、稻族、菰族等。热带湿地草本。包括栽培的稻和茭白。②芦竹超族含芦竹族、棕叶芦族、假淡竹叶族,为热带湿地或沼泽生境下的高大草本。芦竹和芦苇是造纸的好原料。淡竹叶的根部膨大成纺锤形,可供药用。③早熟禾超族含早熟禾族、燕麦族、剪股颖族等。分布于世界温寒地带和热带高海拔山地,是种类最多的超族,它代表着早熟禾亚科的典型特征。染色体大型,x=7。包括重要的牧草,如早熟禾族的羊茅、鸭茅、早熟禾、雀麦和拂子茅属等,许多种类是温带山地草原、草甸的主要成份。④小麦超族含短柄草族、小麦族和野麦族,染色体大型,x=7。包含重要的麦类作物和温寒地带的优良牧草如鹅观草属、冰草、沙芦草、羊草、披碱草和新麦草等。⑤针茅超族含落芒草族和针茅族。芨芨草是西北干旱地区常年可为家畜采食的牧草。针茅属是适应寒冷干燥气候下的类群,不少种类是组成温带草原或高原荒漠草原的优势种,为冬春的主要牧草。醉马草是一种对牲畜有害的毒草。⑥画眉草超族含画眉草族、虎尾草族,结缕草族和三芒草族。染色体小型,x=9,10(5,4),为分布于热带干旱地区的C4植物。台麸是非洲和印度的食用谷物。有价值的牧草有罗滋草、狗牙根以及干热荒漠草原的三芒草等。常见的一年生杂草有画眉草、知风草、牛筋草等。

黍亚科

分布世界热带地区。约210属,3000余种。来源于小穗仅含1成熟花在上的共同祖先,根据外稃、颖片、花序穗轴的特征与演化阶段划分3超族:①黍超族,主产热带美洲和非洲降水季节长的热湿地带。含8族,最大的黍族有8亚族,107属,1000余种。稷、粟是起源于中国的谷类作物,也是优质饲草。本族含有众多有价值的牧草,珍珠粟是高产牧草,也可作谷物。地毯草、马唐、雀稗、毛花雀稗、两耳草、狗尾草、象草、白草等。②须芒草超族,分布于热带亚热带干湿季交替的季风雨区。含 5族90属约1000种。不少种类是热带稀树干草原的建群成分。如黄茅、白茅。高大草类──南荻和芒是优质造纸原料。高粱是重要的谷类作物。甘蔗的茎贮藏糖分,为世界热带地区的制糖原料。香茅属的香茅和辣薄荷草等茎叶中均富有精油,是提取柠檬油,辣薄荷油等香料工业的主要原料。香根草属根中含香根草油。具有不少耐旱、耐瘠的牧草资源,如须芒草属、鸭嘴草属、野古草属、双花草、蓝茎草,以及中生性的莠竹属等。③玉蜀黍超族,含3族31属。分布于热带亚热带季风雨气候区域,生长在水湿较好的环境下。3族的演化趋势为,异型对小穗中的有柄小穗存在(鞘尾草族Elionureae)演变为有柄小穗退化,无柄小穗发展到嵌陷于花序穗轴腔穴中(筒轴茅族 Rottboellieae)。无柄小穗两性进而简化为单性(玉蜀黍族Maydeae),雌雄小穗位于同一花序的不同部分(薏苡属Coix),发展到分别形成不同的花序,如玉米,雄花序为顶生圆锥花序,雌花序为腋生肉穗花序并外具鞘苞。属高光效C4植物,植株高大,体中糖分和蛋白质积累多,是重要的谷物(玉米、薏苡)和饲料来源,如高产的类蜀黍、优质的牛鞭草、空轴茅;薏苡是亚洲热带原产,具多种用途,颖果食用并有强壮利湿之药效,叶作饲料,秆可造纸,坚硬总苞可作工艺品。

部分属种

一、芨芨草属

约20种,多分布于欧亚温寒地带,中国约13种,其中芨芨草中国北部至西北盛产之,且在碱性草滩中自成群落,早春发芽,为该地牲畜的重要饲料之一,并可利用其茎叶制纸,又为一很好的固砂植物。多年生、粗壮草本;小穗有一朵两性花,具短柄,排成尖塔形的圆锥花序;外稃顶部2齿裂,有芒,芒从齿间伸出,膝曲而宿存或劲直而易落,内稃成熟后背部多少裸露等特征易与针茅属区别。小,初时肉质,后变干燥。 

二、燕麦属

约50种,分布于温带和热带高山上,中我国有8种,南北均有分布,其中最常见的为野燕麦常混生于麦田中,燕麦和裸麦西南和西北有栽培,供食用,尤以后者栽培最多,前种的果实永为内外稃(即壳)所包被,后种的果实则易与外稃分离。通常为一年生草本;小穗有2-6小花,结成疏散的圆锥花序;颖大而膜质,近相等,多脉;外稃硬,顶部2齿裂,背部常有旋扭状的长芒(有时缺);果实与内外稃分离或为其所包藏。

三、地毯草属

约40种,分布于热带美洲,中国引种有地毯草等2种,见于广东和台湾,可作牧草、铺建草坪和保土之用。多年生,稀一年生草本,簇生或具匍匐茎;叶片扁平而卷折;穗状总状花序纤弱,指状排列或沿总轴排列;小穗背腹压扁,不膨胀,无柄,单生,2列于穗轴之一侧;脱落于颖之下,有2小花;第一颖缺;第二颖与第一外稃等长;第一小花无内稃;第二小花外稃坚硬,边缘厚,内卷。本属和Paspalum L.相似,其不同处为小穗单生,第2小花腹面对轴,而后者是背面对轴。

四、箣竹属

约100余种,分布于亚洲、非洲和大洋洲的热带、亚热带地区,中国约60种以上,主产南部。本属植物用途甚广,大都可作造纸原料,而秆坚实粗大者,常用作建筑材料以及家具、农具、渔具、运输工具等,秆的节间长,节平、篾性柔韧者,宜编织竹席、竹帽、竹缆以及工艺品等各种竹器,有些种类的笋味鲜美,可供蔬食,少数种类可供药用或观赏。乔木状或灌木状竹,具短颈粗短型地下茎;秆丛生,直立,少数攀援状,节具多数分枝,有些种类的小枝硬化成刺;秆箨的箨片常直立,箨耳常发达;假小穗簇生于花序轴各节上;小穗含数至多数小花,小穗轴于小花间具关节;各小花的外稃近等长,宽而具多脉,内稃具2脊;鳞被常3片;雄蕊6,花丝常分离;子房顶端被毛,花柱单—,柱头1-3,被毛;果圆柱形,果皮与种子分离。

五、雀麦属

约百余种,广布温带地区,中国近20种,多为优良饲料植物。一年生或多年生草本;叶鞘常关闭;叶狭,常扁平;小穗长椭圆形,有数至多数小花,两侧压扁,生于开展的圆锥花序的纤枝上;小穗轴脱节于颖之上;颖不等,锐尖,短于外稃;外稃有2齿,齿之下有芒;内稃较短;雄蕊3;花柱基部扩大而冠于子房之顶;果长而有槽纹,与内稃合生。

六、蒺藜草属

约25种。分布于热带及温带地区,其中蒺藜草亦见于中国台湾和广东(海南岛)。一年生或有时多年生草本;总状花序顶生;小穗单生或少数聚生,无柄,外围以多数由刚毛状的不育小枝联合形成的刺苞(刺状硬壳),几呈球形,着生在短而粗的总梗上,刺苞连同总梗极易脱落;谷粒通常肿胀,先端渐尖,种子在刺苞内萌发。

七、空竹属

约10余种,分布于印度、缅甸、锡金、孟加拉、中南半岛以及马达加斯加等地,中国约4-5种,产云南。乔木或灌木状竹,具短颈粗短型地下茎;秆丛生,直立,尾梢常下垂,秆壁稍薄,节间常光滑,节平,具多数分枝;秆箨通常薄,箨片直立或外反,箨耳常显著;假小穗组成球形头状花序单生于叶枝之顶端或簇生于花序轴各节上;小穗含1小花,小穗轴延伸于小花之后;颖2-3片,膜质,顶端具长芒;外稃薄膜质,顶端具短芒,内稃具2脊,多脉,顶端具2短尖;鳞被3,宿存;雄蕊6,花丝分离;子房卵球形,具柄,花柱粗长,柱头2-3,羽毛状;果椭圆形,无毛,顶端具喙,果皮坚脆且与种子分离。

八、方竹属

约10余种,产亚洲,中国有数种,产华东、华南及西南地区。方竹之竹秆呈四方形,可供庭园观赏,金佛山方竹产四川省金佛山,笋味甚鲜美,为中国特产之优质笋用竹。小灌木至小乔木状竹,具细长型地下茎;秆散生,直立,四方柱形或圆筒形,下部各节常具刺状气根,秆壁厚,每节具3分枝;秆箨早落,厚纸质,箨片微小,直立,三角形或锥形,其基部与箨鞘连接处无明显之关节,箨耳常缺,箨舌膜质;假小穗簇生于枝腋内;小穗含数小花,上部小花不完全;小穗轴具关节;颖2片;外稃膜质兼厚纸质,顶端锐尖,内稃具2脊;鳞被3;雄蕊3,花丝分离;子房无毛,花柱2,柱头2,羽毛状;果椭圆形,具坚厚果皮。

九、香竹属

10种,分布于印度和缅甸,中国有8种,产云南和西藏,夏秋发笋,味美,供蔬食。小乔木至灌木状竹,具短颈粗短型地下茎;秆丛生,直立,中上部各节均具一圈相互靠接或分离的气生根刺,节隆起,具三分枝;秆箨早落,箨鞘背面常贴生棕色小刺毛,箨片狭长,直立或外反,箨耳不显,箨舌常具流苏状毛;圆锥花序简短,位于叶枝顶端,花序分枝基部常具小苞片;小穗具柄,含小花4-12朵,最顶一花常呈芒刺状;颖2片;外稃具7-9脉,内稃具2脊;鳞被3;雄蕊3;子房无毛,花柱2,简短,柱头2,羽毛状;果细长,纺锤形,光滑,具腹沟。

十、芦竹属

约有12种;分布于热带和温带地区,中国常见有芦竹及台湾芦竹2种,秆可为篱笆、箫管、萧簧、编织、造纸、建屋和钓竿等用。多年生、粗壮草本,秆高达6公尺;叶片阔;小穗有数小花,两侧压扁,排成顶生、广阔的圆锥花序;小穗轴秃净,脱节于颖之上和小花间;颖稍不等,膜质、渐尖,约与小穗等长;外稃薄,3脉,被长毛,中脉延伸于外成一短而直的芒。

十一、马唐属

约100种,分布于全球热带至温带地区,中国约20种,南北各地均有,其中以马唐最为常见,茎叶柔嫩,为很好的饲料。一年生或有时多年生草本;总状花序指状排列或聚生于茎的上部;小穗有2小花,近无两或具短柄,2行排列于总轴之一侧;实性外稃骨质,边平坦,透明。

十二、藤竹属

约数种,分布于亚洲热带地区,中国约1-2种,产云南和广西。攀援状竹,具短颈粗短型地下茎;秆丛生,常呈之字形曲折,节膨大,中上部各节具多数分枝;秆箨近宿存,箨片直立,箨耳不发达;假小穗小,箨生于花序轴各节;小穗含一完全小花;小穗轴短,并不延伸于小花之后;颖1-4;外稃与颖相似,内稃不具脊;鳞被缺;雄蕊6,花丝短而分离;子房无毛;花柱粗短,柱头2-3;果卵球形,顶端具短喙,果皮肥厚。

十三、芒属

约20种,多分布于热带非洲至亚洲南部,中国有10种,分布甚广,中南尤盛,其中芒秆可造纸,各地山野间常见。粗壮、多年生草本,有长的叶片和顶生的圆锥花序;小穗有2小花,成对,相似,一具长柄,一具短柄,其中之一或二者常有芒,基盘常有长丝毛;颖相等,膜质或稍革质;不实性和实性外稃均透明质,短于颖。

十四、稗属

约80种,分布热带和温带地区,中国约5种(连栽培的),为稻田或湿地上的野草,其中稗最为常见,下辖数个变种。一年生或多年生草本;叶片扁平,线形;圆锥花序由短密的总状花序组成;小穗背腹压扁,近无柄,单生或2-3个簇生于总状花序上,脱落于颖之下,有2小花;第一颖短于第二颖;第二颖长约与第一外稃等长或略短,无芒;第一外稃草质或革质,顶端尖或有长芒;第二外稃平凸头,草质,边缘下部内卷,上部平坦。

十五、画眉草属

100种以上,分布于温带和热带地区,中国约30种,各地均产之,惟长江以南诸省最盛,大部可为饲料。一年生或多年生草本,有开展或紧缩的圆锥花序;小穗有数至多数小花,小花通常覆瓦状排列;小穗轴脱节于颖之上或小花间,或贯连;颖稍不相等,短于第一外稃,短尖或渐尖,1脉或罕有第二颖为3脉的,外稃3脉,脱落,内稃2脉,宿存或迟落。

十六、娱蚣草属

约10种,分布于东南亚,中国有4种,产东部至西南部,其中常见的有假俭草和蜈蚣草,可供放牧、铺建草皮及保土固堤之用。多年生草本;穗状花序狭,单生于秆顶,压扁;有柄小穗退化,常仅有柄的痕迹,无柄小穗有2小花,扁平,覆瓦状排列于总轴之一侧;第一颖近扁平,边缘于脊处内摺,脊有篦齿状的刚毛或齿;第一外稃透明质,内为雄花,第二外稃较小,1脉,有雌花或两性花1朵。

十七、稻属

约25种,分布于热带地区,中我国有稻等3种,到处有栽培,为中国最主要的粮食作物。一年生草本;叶长,扁平;小穗侧向压扁,有3小花,排成圆锥花序;颖极退化,仅在小穗柄端呈二半月形;不孕花的外稃极小,结实花的外稃硬,5脉,外脉靠近旋卷的边缘,有时有芒;内稃与外稃相似,但背无中肋;雄蕊6。稻为东南亚最主要的粮食作物之一,其品系可分为旱稻和水稻两大类,前者多植于山地或旱地,东亚一带的山地居民常栽植之,其形态和水稻无甚差异,不过在栽植期间无须常浸水中,但仍须有足够的雨量方能丰收,种子做饭较有香味,且略带粘质,中国西南各地少数民族多有栽培;后者广植于水田中,今亚洲各国均有大量栽培,品种甚多,主要分成粳(或作粇)、籼和糯3系,前二者质不粘,后者质粘。在这些系中又有若干个品系,如早熟、中熟和迟熟等。农艺上栽培品种的名称虽多,但原种仍为一种植物。稻除子实供食用外,秆可充燃料、编草鞋、草席和作制纸的原料,又可为牛马的干料;稃(即谷壳)可充燃料;糠为牲畜上好的饲料。

十八、黍属

约500种广布于全球热带和亚热带地区,中国近20种(包括引种的),南北均有分布,其中黍为中国很早就栽培的粮食,与稻一样亦有秈、糯品系及许多品种;此外有的种可为牛马饲料,如引种的大黍等。一年生或多年生草本;圆锥花序开展,稀为总状花序,小穗背腹压扁,含花2朵,脱节于颖下或第一颖先落,颖薄,草质或纸质,第一颖通常较小穗短或微小,有的种基部包卷小穗,第一小花雄性或中性,内稃存在或缺;第二小花外稃和内稃硬纸质,光亮;鳞被2,折叠,花柱分离。

十九、芦苇属

不超过10种,分布于温带和热带地区,中国有2种及1变种,分布至广,其中芦苇到处可见,喜生于水边。根茎四布,有固堤之效;茎粗而韧,可建茅屋和制箭秆用;茎皮的纤维可织芦帘、织席和作制纸的原料;根入药,名芦根;本属中其他种类亦可用作防堤植物。多年生、粗壮草本,有长而阔的叶和顶生的大圆锥花序;小穗有3-7小花,最下的为雄花或中性花,余为两性花;小穗轴被长丝毛,于颖之上和小花间每一节的基部脱落,故果于脱落后藉丝毛之助能随风飞散。

二十、毛竹属

约50种,产亚洲,中国为分布中心,约40种以上,产东部、中南部至西南部。毛竹为中国广为栽培的著名材用竹,嫩笋供蔬食,尤以冬笋为佳,味极鲜美。乔木至灌木状竹,具细长型地下茎;秆散生,直立,每节常具二分枝;秆箨早落,箨片常狭长,箨耳亦可发达;假小穗簇生于花序轴各节,其基部托以覆瓦状排列之佛焰苞片,苞片顶端常具退化叶片;小穗含2-6小花,每一或二小穗则包藏于叶状苞片内;小穗轴具关节,常可延伸至顶端小花之后而成一具稃片之小柄;颖1-3片,有时缺;外稃顶端锐尖,内稃具2脊,先端具2尖头;鳞被3;雄蕊3,花丝分离而细长;子房无毛,具柄;花柱3,其基部连合甚长,柱头延长,具小锯齿兼呈羽毛状;果为颖果,有时果皮可增厚得颇坚硬。

二十一、早熟禾属

约300种,分布于温带和寒带地区,中国约100种以上,分布甚广,西南和东北较盛其中很多可为饲料,如早熟禾等。一年生或多年生小草,有疏散或紧密的圆锥花序;小穗有2-6小花,最上部的小花常不发育;颖1-3脉,有脊外稃有5脉,无芒,基盘常有一束柔毛;内稃等于或稍短于外稃或上部小花的可稍长于其外稃,具2脊,脊常有纤毛;雄蕊3。

二十二、大麦属

约20余种,分布于温带地区,中国有大麦等6种,大麦为普遍栽培的粮食作物,也是制啤酒及麦芽糖的原料。此外,大麦还有一个变种,名三叉大麦,其芒短而3叉状,中国西南部间有栽培。一年生或多年生草本;小穗有花1朵,3个聚生于有节的总轴的每一节上,其中一小穗或全部小穗结实,侧生的有时不孕或退化为芒;倘全部小穗结实时则麦穗6列,倘全部结实而侧面2小穗与相对的小穗覆叠时,则麦穗4列,倘只中央的小穗结实时,则麦穗2列;颖极狭,极似一总苞而承托着3个小穗;外稃有芒;果紧包于稃内。

二十三、苞茅属

约60种,主产非洲热带和亚热带地区,少数分布至亚洲、大洋洲与南美;中国有苞茅和短梗苞茅2种,产华南地区。多年生草本,无香味;小穗成对如Andropogon;总状花序成对,一无柄,一有短柄,承托以狭鞘状的苞片,最下1-2对小穗在1个或2个总状花序上相似,不实,无芒;上部的无柄小穗两性,与一锐尖的基盘一齐脱落;实性外稃有些学者主张将本属置于Andropogon内,但其分别点为总状花序短,成对,承托以明显的佛焰苞,此等花序复结成一复生花序;最下1对至2对小穗相似。有一曲膝状、旋扭的芒。

二十四、箬竹属

约30种,分布于印度、斯里兰卡以及菲律宾等地,中国约20种,产长江流域以南地区。灌木状或小灌木状竹,具细长型地下茎;秆散生或复丛生,直立,节不甚隆起,具一分枝,分枝粗度与主秆相若;秆箨宿存;圆锥花序生于核顶;小穗具柄,有数至多朵小花;小穗轴具关节;颖常2片;外稃近革质,内稃具2脊,顶端常2齿裂;鳞被3片;雄蕊3,花丝分离;子房无毛,花柱2,其基部分离或稍有连合,柱头2,羽毛状。

二十五、鹅观草属

约120种,大部产北温带,中国约有50种,大都分布北部,少数种类产西南部和中部,大都可为饲料。多年生草本,通常无地下茎;小穗无柄或近无柄,有2至数小花,顶生小穗正常发育,排列于总轴之两侧,为顶生、单生的穗状花序;颖粗糙,常扁平;外稃扁平,大部有长芒;颖果腹面微凹陷或近扁平。

二十六、甘蔗属

约12种,分布热带或亚热带地区,中国有5种,产东南部至西南部,其中甘蔗1种,台湾、福建、广东、广西、贵州、云南、四川均有,供榨糖或生食用,有些可为牲畜的饲料。多年生、粗壮草本;有广阔、多分枝、被丝毛的圆锥花序;小穗小,有1小花,无芒,成对,一无柄,一有柄,孪生于易逐节断落的穗轴各节,均两性或上部的稀为雌性,下承托以长柔毛;颖稍硬;雄蕊3;花柱长而羽毛状;果离生。

二十七、狗尾草属

约140种,分布温带和热带地区,中国约17种,分布甚广,其中最常见的有狗尾草,金色狗尾草和粽叶狗尾草等,茎叶可作饲料;粟(小米)为中国很早就栽培的一种粮食作物,有很多品种和品系。一年生或多年生草本;圆锥花序顶生,圆柱状或疏展呈塔状,小穗无芒,有1-2小花,全部或部分小穗托以1至数枚刚毛,脱落于极短而呈杯状的小穗柄上,刚毛宿存,第一颖卵形或圆形,比小穗短1/4至1/2,第二颖约与小穗等长,第一小花雄性或中性,外稃与第二颖同质,第二小花两性,外稃革质,平滑或有皱纹。

二十八、高粱属

约30种,分布于温带和亚热带地区,中国约5种,分布甚广,其中高粱各省多有栽培,品种甚多,谷粒供食用、制饴糖及酿酒,或榨取其秆汁以制糖,或取其茎叶为家畜的饲料。一年生或多年生草本,有一顶生的圆锥花序;小穗成对或穗轴顶端1节有3小穗,一无柄而结实,一有柄而不实或为雄性;穗轴和小穗柄边缘有毛;无柄小穗背向压扁;颖硬革质,第一颖背部浑圆或扁平,边内卷,成熟时变硬而光亮,第二颖稍呈舟状;外稃膜质,上部的(即实性的)2裂而有芒或全缘而无芒。

二十九、玉蜀黍属

只有玉蜀黍1种,原产地可能为美洲,现广植于世界各地,为重要谷物之一,供食用,茎叶为牛马的饲料,因栽培历史悠久,变种甚多。一年生、高大草本;茎实心;叶大,阔而扁平;花单性同株;雄花序生于秆顶,为总状花序式排列的穗状花序;小穗成对,有2小花,一具柄,一无柄;颖有睫毛;内外稃均极薄;雄蕊3;雌花序单生于叶腋内,为粗厚、具叶状苞片的穗状花序,总轴厚,海绵质;小穗有1小花,无柄,密排于圆柱状的总轴上而成多数的纵列;花柱丝状,长突出花序外,顶端短2裂。

三十、菰属

3种,2种产美洲,1种产东亚。茭白(茭笋)中国各地多有栽培或野生,取其因真菌寄生而膨大鲜嫩的秆基供蔬食。水生草本;叶长大;花单性同株,排成顶生的大圆锥花序,雄小穗多生于花序下部的分枝上,早落,雌小穗生于花序的上部,迟落;小穗有1小花,由柄上脱落;雄小穗柔软;第一颖缺,第二颖膜质,线状,5脉,渐尖或芒尖;外稃约与颖等长,3脉;内稃缺;雄蕊6;雌小穗圆柱状;颖缺;外稃纸质,3脉,有长芒;内稃2脉;果狭圆柱状,长达2厘米,成熟时黑色。

三十一、菅属

约20种,多分布于东半球的热带与亚热带地区,中国约6种,南北均产之,其中黄背草最为常见,茎叶可为饲料,根颇强韧,除供药用外,并可作刷子等用。粗壮或细弱的多年生草本;总状花序单生于舟状佛焰苞内,通常排成硕大的圆锥花序,每一总状花序有小穗6-11,最下的4小穗几轮生如总苞,无柄,无芒,雄性或中性,穗轴顶节着生3枚小穗,其两侧2枚为雄性或中性,均有柄,无芒,中央1枚为两性,无柄而有长芒,总轴脱节于下部无柄小穗之上,且于实性小穗下成一锐尖的基盘;实性小穗的颖等长,革质,外稃长椭圆形,透明质。

下级分类

芦竹亚科 Arundinoideae Tat.

竹亚科 Bambusoideae Nees

假淡竹叶亚科 Centothecoideae Soderstr.

画眉草亚科 Eragrostoideae PILGER

稻亚科 Oryzoideae Care

黍亚科 Panicoideae A. Br.

早熟禾亚科 Pooideae Macf. et Wats.

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