禾本科

禾本科

植物科屬名稱
禾本科(學名:Poaceae),分為620多屬,10000多種。中國有190餘屬約1200種。地球陸地大約有20%覆蓋着草。禾本科包括多種俗稱作某某草的植物,但是必須指出,不是所有的草都是禾本科植物。同樣,并不是所有禾本科植物都是低矮的草,就如竹子,也可以高達十數米,連片成林。本科包含了許多重要的糧食作物。
    中文名: 拉丁學名:Poaceae 别名: 界:植物界 亞界: 總門: 門:被子植物門(Angiospermae) 亞門: 綱:單子葉植物綱(Monocotyledoneae) 亞綱: 超目: 目:禾本目 亞目: 科:禾本科 亞科: 族: 亞族: 屬:約620餘屬,10000多種,中國約190餘屬,1200餘種 亞屬: 組: 亞組: 種: 亞種: 變種: 品種: 分布區域: 命名者及年代: 保護級别: 中文學名:禾本科 分布:分布全世界,以季雨熱帶和北溫帶半幹旱地區最豐富。中國約190餘屬,1200餘種,全國各地均有分布

形态特征

植物體木本(竹類和某些高大禾草亦可呈木本狀)或草本。根的類型極大多數為須根。莖多為直立,但亦有匍匐蔓延乃至如藤狀,通常在其基部容易生出分蘖條(sucker或shoot),一般明顯地具有節(node)與節間(internode)兩部分[莖在本科中常特稱為稈(culm);在竹類中稱為竿,以示與禾草者相區别];節間中空,常為圓筒形,或稍扁,髓部貼生于空腔之内壁,但亦有充滿空腔而使節間為實心者;節處之内有橫隔闆(diaphragm)存在,故是閉塞的,從外表可看出鞘環(sheath-node)和在鞘上方的稈環(culm-node)兩部分,同一節的這兩環間的上下距離可稱為節内(intranode),稈芽即生于此處。葉為單葉互生,常以1/2葉序交互排列為2行,一般可分3部分:①葉鞘(leaf sheath),它包裹着主稈和枝條的各節間,通常是開縫的,以其兩邊緣重疊覆蓋,或兩邊緣愈合而成為封閉的圓筒,鞘的基部稍可膨大;②葉舌(ligule)位于葉鞘頂端和葉片相連接處的近軸面,通常為低矮的膜質薄片,或由鞘口繸毛來代替,稀為不明顯乃至無葉舌,在葉鞘頂端之兩邊還可各伸出一突出體,即葉耳(auricle),其邊緣常生纖毛或繸毛;③葉片(blade),常為窄長的帶形,亦有長圓形、卵圓形、卵形或披針形等形狀,其基部直接着生在葉鞘頂端,無柄[少數禾草及竹類的營養葉則可具葉柄(petiole)],葉片有近軸(上表面)與遠軸(下表面)的兩個平面,在未開展或幹燥時可作席卷狀,有1條明顯的中脈(midrib)和若幹條與之平行的縱長次脈(secondary veins),小橫脈(crossed veinlet)有時亦存在。花風媒,隻有熱帶雨林下的某些草本竹類可罕見蟲媒傳粉;花常無柄,在小穗軸(rachilla)上交互排列為2行(尤以多花時為然)以形成小穗(spikelet),由它們再組合成為着生在稈端或枝條頂端的各式各樣的複合花序,惟有一部分竹類的小穗可直接着生在竿和枝條之節處[此情況可說是無真正的花序而僅有花枝(floweringbranch)],小穗軸實為一極短縮的花序軸(rachis),在其節處均可生有苞片(bract)和先出葉(prophyll)2)各1片,若其最下方數節隻生有苞片而無他物,則此等苞片就可稱為穎(glume),而陸續在上方的各節除有苞片和位于近軸的先出葉外,還在兩者之間具備一些花的内容,此時苞片即改稱為外稃(lemma),先出葉相應地稱為内稃(palea)3),在習慣上通常将此兩稃片(anthoecium)連同所包含的花部各器官統稱為小花(floret),以一朵兩性小花為例,它計有:①外稃:通常呈綠色,有膜質、草質、薄革質、革質、軟骨質等各種質地,先端漸尖、急尖、鈍圓、截平、微凹或二裂者,常具平行縱脈,主脈可伸出乃至成芒(其他脈亦可如此);②内稃:常較短小,質地亦較薄,先端多呈截平或微凹,背部具2脊,亦有若幹平行縱脈,其2脊可伸出成小尖頭或短芒;③鱗被(亦稱漿片)(lodicule):此為輪生的退化内輪花被片,計2或3片,稀可較多或不存在,形小,膜質透明,下部具脈紋,上緣生小纖毛;④雄蕊:其數為(1)3-6枚,稀可為多數,下位,具纖細的花絲與二室縱裂開(稀可頂端孔裂)的花藥,後者常以中部背着花絲頂端,嗣後成熟時能伸出花外而擺動,用以散布花粉;⑤雌蕊1,具無柄(稀或有柄)一子室的子房,花柱2或3(稀1枚或更多),其上端生有羽毛狀或帚刷狀的柱頭,子室内僅含1粒倒生胚珠,它直立在近軸面(即靠近内稃)一側之基底。果實通常多為穎果(caryopsis),其果皮質薄而與種皮愈合,一般連同包裹它的稃片合稱為谷粒(grain),此外亦可有其他類型的果實而具遊離或部分遊離的果皮;種子通常含有豐富的澱粉質胚乳及一小形胚體,後者位于果實或種子遠軸面(即靠近外稃)的基部,在另一側或其基部從外表即可見到線形或點狀的種臍(hilium),通常線形種臍亦稱為腹溝(ventral sulcus)。

生理生态

居于原始地位的原禾超族、蘆竹超族和早熟禾超族的成員,在熱濕和溫濕生境中,為光呼吸的低光效C3植物,而适應于高溫幹旱環境中的黍亞科(尤其是須芒草超族)和畫眉草超族的成員已演變為非光呼吸的C4植物,C4植物在進化中産生了特殊的葉片結構和酶系統,與光合作用效能有密切關系,具有高光效固碳能力,在高溫、強光、幹旱的條件下,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點,其淨生産率高,補償點低,為5~10ppm,或接近于零(如玉米、高粱、甘蔗),因此C3和C4植物的日幹物質生産率也有着明顯不同,如C4的玉米52克/平方毫米·日,C3的水稻隻有36克/平方毫米·日。黍亞科許多種類在有0.5%滅草隆,或低氧壓時仍不妨礙萌發,而早熟禾族成員則不能萌發。n核型本科細胞染色體數和結構比較複雜,各亞科和超族的染色體大小基數、組型是不同的。早熟禾超族和小麥超族的染色體大型,x=7;居于原始位置的竹亞科、早熟禾亞科中的原禾超族、蘆竹超族和畫眉草超族的染色體為小型,x=6,5或4(10,9),生在寒旱地帶的針茅超族,染色體為小型,x=5,6,多為非整倍體。禾本科的多倍體物種繁多,尤其在高海拔和北極地區,比例在80%以上,有些屬中的多倍體種達90%。

化學成分

本科穎果含大量碳水化合物、蛋白質、脂肪等多種營養成分。有的種類還含有生物堿、揮發油和皂苷。如大麥、燕麥、稻、黍、高粱、玉米等屬中含有大麥芽堿(hordenine);蘆竹、大麥中有禾草堿(gramine);蘆竹屬含蘆竹靈;毒麥的穎果含有一種麻痹中樞神經的毒麥堿(C7H12N2O);羊茅屬和毒麥屬含有呲咯類(pyrrolidines)生物堿;黍屬、高粱的葉中,含有氰苷(dhurrin或phyllantin)。多元酚及黃酮類化合物在禾本科中普遍分布,小麥屬含小麥黃素(tricin);大麥屬含大麥黃素(lutonarin);鴨茅屬和梯牧草屬含鴨茅黃素(dactylin);玉米含槲皮黃素(quercetin)。香茅屬和香根草屬含有精油,是提取香精油的原料。

地理分布

在生态上,本科适應性廣,分布遍及全球,從熱帶至寒帶,從平原到高山,湖泊、沼澤、沙漠地區均有它們的蹤迹,不少種類是草地、草甸和草原的建群種或優勢種,個體數量之多,居高等植物之冠。中國産230餘屬約1500種。禾本科是種子植物中最有經濟價值的大科。是人類糧食和牲畜飼料的主要來源,也是加工澱粉、制糖、釀酒、造紙、編織和建築方面的重要原料。較原始的類群主要出現在熱帶潮濕氣候下,如竹亞科分布于東南亞及美洲熱帶雨量充沛的地區;早熟禾亞科中原禾超族、蘆竹超族的成員,生長在熱帶沼澤或林下。早熟禾超族的多數成員,在熱帶山地和溫寒地帶發展,其中早熟禾族、燕麥族、剪股穎族和小麥超族等,适應于冬寒夏涼氣候,常為溫帶草甸、草原或林下的主要種類;針茅超族适生于寒冷幹旱的大陸性氣候,通常為構成溫帶幹草原或荒漠草原的優勢種;畫眉草超族則是在熱帶幹旱區域發展,多為高溫幹燥草地或不規則降雨區的荒漠草原建群種。黍亞科成員主要分布于熱帶,各類群随着降水量的不同而有區别,該亞科中居于原始位置的柳葉箬族,生長于熱帶潮濕林蔭下;黍超族在熱帶降水季節較長的地區很豐富,而須芒草超族則在熱帶亞熱帶季風雨條件下發展,是适應于有一定幹旱季節的稀樹幹草原的優勢種或建群種。各大類群有一定的生态地理區域,這與長期适應于一定的自然地理條件密切相關,并随着氣候環境不斷旱化和寒冷而演化形成。

演化地位

禾本科在進化過程中,主要是沿着簡化方向前進的。它的花朵小而精簡,通常隻有雄蕊和雌蕊,花被退化為極小的鱗被,由特化的稃片包藏着,小花連同其下穎片(即不孕苞片)共同組成小穗,每一小穗,實為一高度特化的穗狀花序。禾本科在營養和繁殖器官上的特化,尤其是花部在系統發育上适應風媒的高度簡化,一般認為它是進化中處于高級階段的一個科。但過去常将類似禾草的莎草科或燈心草科同置于穎花目(Glumiflorae)中。實質上,它們并非來源于共同的祖先。禾本科的原始類群可能與鴨跖草目(Commlinales)的帚燈草科(Restiiona-ceae)、須葉藤科(Fagellariaceae)和刺鱗草科(Cen-trolepidaceae)等南半球的熱帶科有親緣。禾本科的祖先在中生代白垩紀時已出現,根據地史演變與有關化石資料推斷,岡瓦納古陸可能是本科的起源和分化中心。随着大陸漂移,海陸變遷、氣候條件的改變,由原始的喜熱濕類群适生于變寒、變旱的環境下,不斷演化發展為現代遍布全球的式樣。

分類系統

早在1814年R.布朗依據小穗的結構,将禾本科劃分為早熟禾與黍兩大類群。G.邊沁(1881)在科下設立了黍亞科和早熟禾亞科。黍亞科下劃分為黍族等6族2亞族;在早熟禾亞科下分竹族,狐茅族等8族19亞族。H.F.林克(1827)、C.S.孔特(1833)及E.G.斯托伊德爾(1855)等均在科下劃分了許多族。1887年E.海克爾建立了較完整的屬以上的分類系統,這一系統在早熟禾亞科之下包括了竹族、原禾族、狐茅族、燕麥族、虎尾草族、大麥族、剪股穎族、結縷草族、草族、野古草族、和稻族等;黍亞科中包括糖蜜草族、黍族、須芒草族和玉蜀黍族。半個世紀以來,各國學者大體采用這一系統。

1931年,N.P.艾夫多洛夫根據禾本科葉片的解剖結構和染色體特征,發現原來放置于早熟禾亞科中的畫眉草群與黍亞科相近,故将它放在甘蔗亞科中。羅謝維茨(1937)的系統在黍亞科下包括畫眉草系與黍系。近代的學者研究了禾本科葉片表皮結構(普拉特1932,布朗1957),胚胎形态(裡德1957),澱粉粒類型(哈爾茲)以及細胞染色體、生理、生态、分布等,通過多學科的研究以及應用近代科學技術手段,獲得不少材料與證據,為建立禾本科系統奠定了基礎。一般稱50年代以後建立的系統為新系統。新、老兩類系統反映在對待亞科的劃分上是不一緻的,新系統在科下劃分為5、6、7和9個亞科(皮爾格1954)。比較起來,兩大系統各有不足之處,老系統在兩亞科下包括數十個龐大的族,不易反映族間親緣的遠近及其進化關系。新系統在科下并列着多個亞科也難以顯示其共祖來源和系統演化的階層級次關系,為了能夠比較清晰地反映出各大類群間的演化順序及其發展的途徑,按照禾本科的進化序列,作者在亞科與族之間增立了超族一級。

各亞科、超族的特征及其有經濟價值的種類如下:

竹亞科 

含2超族,約70屬。分布于美洲熱帶與亞洲東南部的濕熱地區。營養器官特化,稈木質化,借根狀莖繁殖,有性生殖退化,花部保留着原始的3數花性狀。竹稈是建築、土木、交通用材,也是工藝用品、編織和造紙原料。筍供食用(竹類)。含2超族:①箣竹超族含箣竹族、梨竹族、牡竹族、倭竹族等。②青籬竹超族含青籬竹族、香竹族等。

早熟禾亞科 

廣布于全球各種生境中,是最大的一個亞科。草本,小穗含多花至1花,向頂發育,根據花序、小穗、穎片、外稃脈紋、穎果和葉片結構、染色體、生理、生态分布等特征,劃分為6超族:①原禾超族含原禾族、稻族、菰族等。熱帶濕地草本。包括栽培的稻和茭白。②蘆竹超族含蘆竹族、棕葉蘆族、假淡竹葉族,為熱帶濕地或沼澤生境下的高大草本。蘆竹和蘆葦是造紙的好原料。淡竹葉的根部膨大成紡錘形,可供藥用。③早熟禾超族含早熟禾族、燕麥族、剪股穎族等。分布于世界溫寒地帶和熱帶高海拔山地,是種類最多的超族,它代表着早熟禾亞科的典型特征。染色體大型,x=7。包括重要的牧草,如早熟禾族的羊茅、鴨茅、早熟禾、雀麥和拂子茅屬等,許多種類是溫帶山地草原、草甸的主要成份。④小麥超族含短柄草族、小麥族和野麥族,染色體大型,x=7。包含重要的麥類作物和溫寒地帶的優良牧草如鵝觀草屬、冰草、沙蘆草、羊草、披堿草和新麥草等。⑤針茅超族含落芒草族和針茅族。芨芨草是西北幹旱地區常年可為家畜采食的牧草。針茅屬是适應寒冷幹燥氣候下的類群,不少種類是組成溫帶草原或高原荒漠草原的優勢種,為冬春的主要牧草。醉馬草是一種對牲畜有害的毒草。⑥畫眉草超族含畫眉草族、虎尾草族,結縷草族和三芒草族。染色體小型,x=9,10(5,4),為分布于熱帶幹旱地區的C4植物。台麸是非洲和印度的食用谷物。有價值的牧草有羅滋草、狗牙根以及幹熱荒漠草原的三芒草等。常見的一年生雜草有畫眉草、知風草、牛筋草等。

黍亞科

分布世界熱帶地區。約210屬,3000餘種。來源于小穗僅含1成熟花在上的共同祖先,根據外稃、穎片、花序穗軸的特征與演化階段劃分3超族:①黍超族,主産熱帶美洲和非洲降水季節長的熱濕地帶。含8族,最大的黍族有8亞族,107屬,1000餘種。稷、粟是起源于中國的谷類作物,也是優質飼草。本族含有衆多有價值的牧草,珍珠粟是高産牧草,也可作谷物。地毯草、馬唐、雀稗、毛花雀稗、兩耳草、狗尾草、象草、白草等。②須芒草超族,分布于熱帶亞熱帶幹濕季交替的季風雨區。含 5族90屬約1000種。不少種類是熱帶稀樹幹草原的建群成分。如黃茅、白茅。高大草類──南荻和芒是優質造紙原料。高粱是重要的谷類作物。甘蔗的莖貯藏糖分,為世界熱帶地區的制糖原料。香茅屬的香茅和辣薄荷草等莖葉中均富有精油,是提取檸檬油,辣薄荷油等香料工業的主要原料。香根草屬根中含香根草油。具有不少耐旱、耐瘠的牧草資源,如須芒草屬、鴨嘴草屬、野古草屬、雙花草、藍莖草,以及中生性的莠竹屬等。③玉蜀黍超族,含3族31屬。分布于熱帶亞熱帶季風雨氣候區域,生長在水濕較好的環境下。3族的演化趨勢為,異型對小穗中的有柄小穗存在(鞘尾草族Elionureae)演變為有柄小穗退化,無柄小穗發展到嵌陷于花序穗軸腔穴中(筒軸茅族 Rottboellieae)。無柄小穗兩性進而簡化為單性(玉蜀黍族Maydeae),雌雄小穗位于同一花序的不同部分(薏苡屬Coix),發展到分别形成不同的花序,如玉米,雄花序為頂生圓錐花序,雌花序為腋生肉穗花序并外具鞘苞。屬高光效C4植物,植株高大,體中糖分和蛋白質積累多,是重要的谷物(玉米、薏苡)和飼料來源,如高産的類蜀黍、優質的牛鞭草、空軸茅;薏苡是亞洲熱帶原産,具多種用途,穎果食用并有強壯利濕之藥效,葉作飼料,稈可造紙,堅硬總苞可作工藝品。

部分屬種

一、芨芨草屬

約20種,多分布于歐亞溫寒地帶,中國約13種,其中芨芨草中國北部至西北盛産之,且在堿性草灘中自成群落,早春發芽,為該地牲畜的重要飼料之一,并可利用其莖葉制紙,又為一很好的固砂植物。多年生、粗壯草本;小穗有一朵兩性花,具短柄,排成尖塔形的圓錐花序;外稃頂部2齒裂,有芒,芒從齒間伸出,膝曲而宿存或勁直而易落,内稃成熟後背部多少裸露等特征易與針茅屬區别。小,初時肉質,後變幹燥。 

二、燕麥屬

約50種,分布于溫帶和熱帶高山上,中我國有8種,南北均有分布,其中最常見的為野燕麥常混生于麥田中,燕麥和裸麥西南和西北有栽培,供食用,尤以後者栽培最多,前種的果實永為内外稃(即殼)所包被,後種的果實則易與外稃分離。通常為一年生草本;小穗有2-6小花,結成疏散的圓錐花序;穎大而膜質,近相等,多脈;外稃硬,頂部2齒裂,背部常有旋扭狀的長芒(有時缺);果實與内外稃分離或為其所包藏。

三、地毯草屬

約40種,分布于熱帶美洲,中國引種有地毯草等2種,見于廣東和台灣,可作牧草、鋪建草坪和保土之用。多年生,稀一年生草本,簇生或具匍匐莖;葉片扁平而卷折;穗狀總狀花序纖弱,指狀排列或沿總軸排列;小穗背腹壓扁,不膨脹,無柄,單生,2列于穗軸之一側;脫落于穎之下,有2小花;第一穎缺;第二穎與第一外稃等長;第一小花無内稃;第二小花外稃堅硬,邊緣厚,内卷。本屬和Paspalum L.相似,其不同處為小穗單生,第2小花腹面對軸,而後者是背面對軸。

四、箣竹屬

約100餘種,分布于亞洲、非洲和大洋洲的熱帶、亞熱帶地區,中國約60種以上,主産南部。本屬植物用途甚廣,大都可作造紙原料,而稈堅實粗大者,常用作建築材料以及家具、農具、漁具、運輸工具等,稈的節間長,節平、篾性柔韌者,宜編織竹席、竹帽、竹纜以及工藝品等各種竹器,有些種類的筍味鮮美,可供蔬食,少數種類可供藥用或觀賞。喬木狀或灌木狀竹,具短頸粗短型地下莖;稈叢生,直立,少數攀援狀,節具多數分枝,有些種類的小枝硬化成刺;稈箨的箨片常直立,箨耳常發達;假小穗簇生于花序軸各節上;小穗含數至多數小花,小穗軸于小花間具關節;各小花的外稃近等長,寬而具多脈,内稃具2脊;鱗被常3片;雄蕊6,花絲常分離;子房頂端被毛,花柱單—,柱頭1-3,被毛;果圓柱形,果皮與種子分離。

五、雀麥屬

約百餘種,廣布溫帶地區,中國近20種,多為優良飼料植物。一年生或多年生草本;葉鞘常關閉;葉狹,常扁平;小穗長橢圓形,有數至多數小花,兩側壓扁,生于開展的圓錐花序的纖枝上;小穗軸脫節于穎之上;穎不等,銳尖,短于外稃;外稃有2齒,齒之下有芒;内稃較短;雄蕊3;花柱基部擴大而冠于子房之頂;果長而有槽紋,與内稃合生。

六、蒺藜草屬

約25種。分布于熱帶及溫帶地區,其中蒺藜草亦見于中國台灣和廣東(海南島)。一年生或有時多年生草本;總狀花序頂生;小穗單生或少數聚生,無柄,外圍以多數由剛毛狀的不育小枝聯合形成的刺苞(刺狀硬殼),幾呈球形,着生在短而粗的總梗上,刺苞連同總梗極易脫落;谷粒通常腫脹,先端漸尖,種子在刺苞内萌發。

七、空竹屬

約10餘種,分布于印度、緬甸、錫金、孟加拉、中南半島以及馬達加斯加等地,中國約4-5種,産雲南。喬木或灌木狀竹,具短頸粗短型地下莖;稈叢生,直立,尾梢常下垂,稈壁稍薄,節間常光滑,節平,具多數分枝;稈箨通常薄,箨片直立或外反,箨耳常顯著;假小穗組成球形頭狀花序單生于葉枝之頂端或簇生于花序軸各節上;小穗含1小花,小穗軸延伸于小花之後;穎2-3片,膜質,頂端具長芒;外稃薄膜質,頂端具短芒,内稃具2脊,多脈,頂端具2短尖;鱗被3,宿存;雄蕊6,花絲分離;子房卵球形,具柄,花柱粗長,柱頭2-3,羽毛狀;果橢圓形,無毛,頂端具喙,果皮堅脆且與種子分離。

八、方竹屬

約10餘種,産亞洲,中國有數種,産華東、華南及西南地區。方竹之竹稈呈四方形,可供庭園觀賞,金佛山方竹産四川省金佛山,筍味甚鮮美,為中國特産之優質筍用竹。小灌木至小喬木狀竹,具細長型地下莖;稈散生,直立,四方柱形或圓筒形,下部各節常具刺狀氣根,稈壁厚,每節具3分枝;稈箨早落,厚紙質,箨片微小,直立,三角形或錐形,其基部與箨鞘連接處無明顯之關節,箨耳常缺,箨舌膜質;假小穗簇生于枝腋内;小穗含數小花,上部小花不完全;小穗軸具關節;穎2片;外稃膜質兼厚紙質,頂端銳尖,内稃具2脊;鱗被3;雄蕊3,花絲分離;子房無毛,花柱2,柱頭2,羽毛狀;果橢圓形,具堅厚果皮。

九、香竹屬

10種,分布于印度和緬甸,中國有8種,産雲南和西藏,夏秋發筍,味美,供蔬食。小喬木至灌木狀竹,具短頸粗短型地下莖;稈叢生,直立,中上部各節均具一圈相互靠接或分離的氣生根刺,節隆起,具三分枝;稈箨早落,箨鞘背面常貼生棕色小刺毛,箨片狹長,直立或外反,箨耳不顯,箨舌常具流蘇狀毛;圓錐花序簡短,位于葉枝頂端,花序分枝基部常具小苞片;小穗具柄,含小花4-12朵,最頂一花常呈芒刺狀;穎2片;外稃具7-9脈,内稃具2脊;鱗被3;雄蕊3;子房無毛,花柱2,簡短,柱頭2,羽毛狀;果細長,紡錘形,光滑,具腹溝。

十、蘆竹屬

約有12種;分布于熱帶和溫帶地區,中國常見有蘆竹及台灣蘆竹2種,稈可為籬笆、箫管、蕭簧、編織、造紙、建屋和釣竿等用。多年生、粗壯草本,稈高達6公尺;葉片闊;小穗有數小花,兩側壓扁,排成頂生、廣闊的圓錐花序;小穗軸秃淨,脫節于穎之上和小花間;穎稍不等,膜質、漸尖,約與小穗等長;外稃薄,3脈,被長毛,中脈延伸于外成一短而直的芒。

十一、馬唐屬

約100種,分布于全球熱帶至溫帶地區,中國約20種,南北各地均有,其中以馬唐最為常見,莖葉柔嫩,為很好的飼料。一年生或有時多年生草本;總狀花序指狀排列或聚生于莖的上部;小穗有2小花,近無兩或具短柄,2行排列于總軸之一側;實性外稃骨質,邊平坦,透明。

十二、藤竹屬

約數種,分布于亞洲熱帶地區,中國約1-2種,産雲南和廣西。攀援狀竹,具短頸粗短型地下莖;稈叢生,常呈之字形曲折,節膨大,中上部各節具多數分枝;稈箨近宿存,箨片直立,箨耳不發達;假小穗小,箨生于花序軸各節;小穗含一完全小花;小穗軸短,并不延伸于小花之後;穎1-4;外稃與穎相似,内稃不具脊;鱗被缺;雄蕊6,花絲短而分離;子房無毛;花柱粗短,柱頭2-3;果卵球形,頂端具短喙,果皮肥厚。

十三、芒屬

約20種,多分布于熱帶非洲至亞洲南部,中國有10種,分布甚廣,中南尤盛,其中芒稈可造紙,各地山野間常見。粗壯、多年生草本,有長的葉片和頂生的圓錐花序;小穗有2小花,成對,相似,一具長柄,一具短柄,其中之一或二者常有芒,基盤常有長絲毛;穎相等,膜質或稍革質;不實性和實性外稃均透明質,短于穎。

十四、稗屬

約80種,分布熱帶和溫帶地區,中國約5種(連栽培的),為稻田或濕地上的野草,其中稗最為常見,下轄數個變種。一年生或多年生草本;葉片扁平,線形;圓錐花序由短密的總狀花序組成;小穗背腹壓扁,近無柄,單生或2-3個簇生于總狀花序上,脫落于穎之下,有2小花;第一穎短于第二穎;第二穎長約與第一外稃等長或略短,無芒;第一外稃草質或革質,頂端尖或有長芒;第二外稃平凸頭,草質,邊緣下部内卷,上部平坦。

十五、畫眉草屬

100種以上,分布于溫帶和熱帶地區,中國約30種,各地均産之,惟長江以南諸省最盛,大部可為飼料。一年生或多年生草本,有開展或緊縮的圓錐花序;小穗有數至多數小花,小花通常覆瓦狀排列;小穗軸脫節于穎之上或小花間,或貫連;穎稍不相等,短于第一外稃,短尖或漸尖,1脈或罕有第二穎為3脈的,外稃3脈,脫落,内稃2脈,宿存或遲落。

十六、娛蚣草屬

約10種,分布于東南亞,中國有4種,産東部至西南部,其中常見的有假儉草和蜈蚣草,可供放牧、鋪建草皮及保土固堤之用。多年生草本;穗狀花序狹,單生于稈頂,壓扁;有柄小穗退化,常僅有柄的痕迹,無柄小穗有2小花,扁平,覆瓦狀排列于總軸之一側;第一穎近扁平,邊緣于脊處内摺,脊有篦齒狀的剛毛或齒;第一外稃透明質,内為雄花,第二外稃較小,1脈,有雌花或兩性花1朵。

十七、稻屬

約25種,分布于熱帶地區,中我國有稻等3種,到處有栽培,為中國最主要的糧食作物。一年生草本;葉長,扁平;小穗側向壓扁,有3小花,排成圓錐花序;穎極退化,僅在小穗柄端呈二半月形;不孕花的外稃極小,結實花的外稃硬,5脈,外脈靠近旋卷的邊緣,有時有芒;内稃與外稃相似,但背無中肋;雄蕊6。稻為東南亞最主要的糧食作物之一,其品系可分為旱稻和水稻兩大類,前者多植于山地或旱地,東亞一帶的山地居民常栽植之,其形态和水稻無甚差異,不過在栽植期間無須常浸水中,但仍須有足夠的雨量方能豐收,種子做飯較有香味,且略帶粘質,中國西南各地少數民族多有栽培;後者廣植于水田中,今亞洲各國均有大量栽培,品種甚多,主要分成粳(或作粇)、籼和糯3系,前二者質不粘,後者質粘。在這些系中又有若幹個品系,如早熟、中熟和遲熟等。農藝上栽培品種的名稱雖多,但原種仍為一種植物。稻除子實供食用外,稈可充燃料、編草鞋、草席和作制紙的原料,又可為牛馬的幹料;稃(即谷殼)可充燃料;糠為牲畜上好的飼料。

十八、黍屬

約500種廣布于全球熱帶和亞熱帶地區,中國近20種(包括引種的),南北均有分布,其中黍為中國很早就栽培的糧食,與稻一樣亦有秈、糯品系及許多品種;此外有的種可為牛馬飼料,如引種的大黍等。一年生或多年生草本;圓錐花序開展,稀為總狀花序,小穗背腹壓扁,含花2朵,脫節于穎下或第一穎先落,穎薄,草質或紙質,第一穎通常較小穗短或微小,有的種基部包卷小穗,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紙質,光亮;鱗被2,折疊,花柱分離。

十九、蘆葦屬

不超過10種,分布于溫帶和熱帶地區,中國有2種及1變種,分布至廣,其中蘆葦到處可見,喜生于水邊。根莖四布,有固堤之效;莖粗而韌,可建茅屋和制箭稈用;莖皮的纖維可織蘆簾、織席和作制紙的原料;根入藥,名蘆根;本屬中其他種類亦可用作防堤植物。多年生、粗壯草本,有長而闊的葉和頂生的大圓錐花序;小穗有3-7小花,最下的為雄花或中性花,餘為兩性花;小穗軸被長絲毛,于穎之上和小花間每一節的基部脫落,故果于脫落後藉絲毛之助能随風飛散。

二十、毛竹屬

約50種,産亞洲,中國為分布中心,約40種以上,産東部、中南部至西南部。毛竹為中國廣為栽培的著名材用竹,嫩筍供蔬食,尤以冬筍為佳,味極鮮美。喬木至灌木狀竹,具細長型地下莖;稈散生,直立,每節常具二分枝;稈箨早落,箨片常狹長,箨耳亦可發達;假小穗簇生于花序軸各節,其基部托以覆瓦狀排列之佛焰苞片,苞片頂端常具退化葉片;小穗含2-6小花,每一或二小穗則包藏于葉狀苞片内;小穗軸具關節,常可延伸至頂端小花之後而成一具稃片之小柄;穎1-3片,有時缺;外稃頂端銳尖,内稃具2脊,先端具2尖頭;鱗被3;雄蕊3,花絲分離而細長;子房無毛,具柄;花柱3,其基部連合甚長,柱頭延長,具小鋸齒兼呈羽毛狀;果為穎果,有時果皮可增厚得頗堅硬。

二十一、早熟禾屬

約300種,分布于溫帶和寒帶地區,中國約100種以上,分布甚廣,西南和東北較盛其中很多可為飼料,如早熟禾等。一年生或多年生小草,有疏散或緊密的圓錐花序;小穗有2-6小花,最上部的小花常不發育;穎1-3脈,有脊外稃有5脈,無芒,基盤常有一束柔毛;内稃等于或稍短于外稃或上部小花的可稍長于其外稃,具2脊,脊常有纖毛;雄蕊3。

二十二、大麥屬

約20餘種,分布于溫帶地區,中國有大麥等6種,大麥為普遍栽培的糧食作物,也是制啤酒及麥芽糖的原料。此外,大麥還有一個變種,名三叉大麥,其芒短而3叉狀,中國西南部間有栽培。一年生或多年生草本;小穗有花1朵,3個聚生于有節的總軸的每一節上,其中一小穗或全部小穗結實,側生的有時不孕或退化為芒;倘全部小穗結實時則麥穗6列,倘全部結實而側面2小穗與相對的小穗覆疊時,則麥穗4列,倘隻中央的小穗結實時,則麥穗2列;穎極狹,極似一總苞而承托着3個小穗;外稃有芒;果緊包于稃内。

二十三、苞茅屬

約60種,主産非洲熱帶和亞熱帶地區,少數分布至亞洲、大洋洲與南美;中國有苞茅和短梗苞茅2種,産華南地區。多年生草本,無香味;小穗成對如Andropogon;總狀花序成對,一無柄,一有短柄,承托以狹鞘狀的苞片,最下1-2對小穗在1個或2個總狀花序上相似,不實,無芒;上部的無柄小穗兩性,與一銳尖的基盤一齊脫落;實性外稃有些學者主張将本屬置于Andropogon内,但其分别點為總狀花序短,成對,承托以明顯的佛焰苞,此等花序複結成一複生花序;最下1對至2對小穗相似。有一曲膝狀、旋扭的芒。

二十四、箬竹屬

約30種,分布于印度、斯裡蘭卡以及菲律賓等地,中國約20種,産長江流域以南地區。灌木狀或小灌木狀竹,具細長型地下莖;稈散生或複叢生,直立,節不甚隆起,具一分枝,分枝粗度與主稈相若;稈箨宿存;圓錐花序生于核頂;小穗具柄,有數至多朵小花;小穗軸具關節;穎常2片;外稃近革質,内稃具2脊,頂端常2齒裂;鱗被3片;雄蕊3,花絲分離;子房無毛,花柱2,其基部分離或稍有連合,柱頭2,羽毛狀。

二十五、鵝觀草屬

約120種,大部産北溫帶,中國約有50種,大都分布北部,少數種類産西南部和中部,大都可為飼料。多年生草本,通常無地下莖;小穗無柄或近無柄,有2至數小花,頂生小穗正常發育,排列于總軸之兩側,為頂生、單生的穗狀花序;穎粗糙,常扁平;外稃扁平,大部有長芒;穎果腹面微凹陷或近扁平。

二十六、甘蔗屬

約12種,分布熱帶或亞熱帶地區,中國有5種,産東南部至西南部,其中甘蔗1種,台灣、福建、廣東、廣西、貴州、雲南、四川均有,供榨糖或生食用,有些可為牲畜的飼料。多年生、粗壯草本;有廣闊、多分枝、被絲毛的圓錐花序;小穗小,有1小花,無芒,成對,一無柄,一有柄,孿生于易逐節斷落的穗軸各節,均兩性或上部的稀為雌性,下承托以長柔毛;穎稍硬;雄蕊3;花柱長而羽毛狀;果離生。

二十七、狗尾草屬

約140種,分布溫帶和熱帶地區,中國約17種,分布甚廣,其中最常見的有狗尾草,金色狗尾草和粽葉狗尾草等,莖葉可作飼料;粟(小米)為中國很早就栽培的一種糧食作物,有很多品種和品系。一年生或多年生草本;圓錐花序頂生,圓柱狀或疏展呈塔狀,小穗無芒,有1-2小花,全部或部分小穗托以1至數枚剛毛,脫落于極短而呈杯狀的小穗柄上,剛毛宿存,第一穎卵形或圓形,比小穗短1/4至1/2,第二穎約與小穗等長,第一小花雄性或中性,外稃與第二穎同質,第二小花兩性,外稃革質,平滑或有皺紋。

二十八、高粱屬

約30種,分布于溫帶和亞熱帶地區,中國約5種,分布甚廣,其中高粱各省多有栽培,品種甚多,谷粒供食用、制饴糖及釀酒,或榨取其稈汁以制糖,或取其莖葉為家畜的飼料。一年生或多年生草本,有一頂生的圓錐花序;小穗成對或穗軸頂端1節有3小穗,一無柄而結實,一有柄而不實或為雄性;穗軸和小穗柄邊緣有毛;無柄小穗背向壓扁;穎硬革質,第一穎背部渾圓或扁平,邊内卷,成熟時變硬而光亮,第二穎稍呈舟狀;外稃膜質,上部的(即實性的)2裂而有芒或全緣而無芒。

二十九、玉蜀黍屬

隻有玉蜀黍1種,原産地可能為美洲,現廣植于世界各地,為重要谷物之一,供食用,莖葉為牛馬的飼料,因栽培曆史悠久,變種甚多。一年生、高大草本;莖實心;葉大,闊而扁平;花單性同株;雄花序生于稈頂,為總狀花序式排列的穗狀花序;小穗成對,有2小花,一具柄,一無柄;穎有睫毛;内外稃均極薄;雄蕊3;雌花序單生于葉腋内,為粗厚、具葉狀苞片的穗狀花序,總軸厚,海綿質;小穗有1小花,無柄,密排于圓柱狀的總軸上而成多數的縱列;花柱絲狀,長突出花序外,頂端短2裂。

三十、菰屬

3種,2種産美洲,1種産東亞。茭白(茭筍)中國各地多有栽培或野生,取其因真菌寄生而膨大鮮嫩的稈基供蔬食。水生草本;葉長大;花單性同株,排成頂生的大圓錐花序,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,遲落;小穗有1小花,由柄上脫落;雄小穗柔軟;第一穎缺,第二穎膜質,線狀,5脈,漸尖或芒尖;外稃約與穎等長,3脈;内稃缺;雄蕊6;雌小穗圓柱狀;穎缺;外稃紙質,3脈,有長芒;内稃2脈;果狹圓柱狀,長達2厘米,成熟時黑色。

三十一、菅屬

約20種,多分布于東半球的熱帶與亞熱帶地區,中國約6種,南北均産之,其中黃背草最為常見,莖葉可為飼料,根頗強韌,除供藥用外,并可作刷子等用。粗壯或細弱的多年生草本;總狀花序單生于舟狀佛焰苞内,通常排成碩大的圓錐花序,每一總狀花序有小穗6-11,最下的4小穗幾輪生如總苞,無柄,無芒,雄性或中性,穗軸頂節着生3枚小穗,其兩側2枚為雄性或中性,均有柄,無芒,中央1枚為兩性,無柄而有長芒,總軸脫節于下部無柄小穗之上,且于實性小穗下成一銳尖的基盤;實性小穗的穎等長,革質,外稃長橢圓形,透明質。

下級分類

蘆竹亞科 Arundinoideae Tat.

竹亞科 Bambusoideae Nees

假淡竹葉亞科 Centothecoideae Soderstr.

畫眉草亞科 Eragrostoideae PILGER

稻亞科 Oryzoideae Care

黍亞科 Panicoideae A. Br.

早熟禾亞科 Pooideae Macf. et Wats.

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