杜鹃花目—杜鹃花科(一):杜香
真核生物域
植物界
被子植物门
双子叶植物纲
杜鹃花目
杜鹃花科
杜鹃花科(学名:Ericaceae)为双子叶植物纲植物,约有75属1350余种,中国共有20属700余种。杜鹃花科的模式属是欧石楠属(Erica)。
常见杜鹃花科植物包括有杜鹃花、马醉木、蓝莓等。大多数杜鹃花科植物有毒,如羊踯躅。但部分如红莓、蓝莓、越橘等却是常食用的果物。
1.分类学史
植物学家对杜鹃花科的界线和分类系统曾提出过不同的主张。如J.D.胡克(1876)、O.德鲁德(1897)、H.梅尔希奥(1964)、L.沃森(1965)、P.F.史蒂文斯(1971)等人,都提出过不同的分类系统,而由O.德鲁德提出的系统通常为后人所采纳或以此为修订基础,把本科分为4个亚科67属:①杜鹃亚科(Rhododendroideae),含 3个族;②草莓树亚科(Arbutoideae),含3个族;③越橘亚科(Vaccinioideae),含2个族;④欧石南亚科(Ericoi-deae),含2个族。J.D.胡克、J.哈钦森(1925)等人还主张把鹿蹄草科(Pyrolaceae)归在本科内作为鹿蹄草族(Py-roleae) ,近代有人从化学分类的角度也支持这个观点;他们并依据子房下位的特征主张成立越橘科。
本科与山茶科有演化上的关系,但它们之间在植物化学方面却较少相似性。
下属亚科:
吊钟花亚科(Enkianthoideae)
鹿蹄草亚科(Pyroloideae)
水晶兰亚科(Monotropoideae)
浆果鹃亚科(Arbutoideae)
锦绦花亚科(Cassiopoideae)
欧石楠亚科(Ericoideae)
藓石南亚科(Harrimanelloideae)
垂钉石南亚科(Styphelioideae)
越橘亚科(Vaccinioideae)
2.形态描述
常绿,稀半常绿或落叶,乔木或灌木。冬芽具芽鳞。叶革质,稀纸质,互生,极少假轮生,稀交互对生,全缘或有锯齿,不裂;无托叶。
花单生或成总状、圆锥花序或伞形花序,顶生或腋生,两性,辐射对称或略两侧对称;具苞片。花萼4-5,宿存,有时花后肉质;花瓣合生成钟状、坛状、漏斗状或高脚碟状,稀离生,花冠常5裂,稀4、6、8裂,裂片覆瓦状排列;雄蕊为花冠裂片数的 2倍,稀同数或更多,花丝分离,稀略连合,除杜鹃花亚科外,花药背部或顶部常有芒状或距状附属物,或顶部具长管,顶孔开裂,稀纵长缝裂;除吊钟花Enkianthus 为单分体外,花粉粒为4分体;花盘盘状,具后缘齿;子房上位或下位,(2-)5(-12)室,稀更多,每室有胚珠多数,稀一枚,花柱或柱头单一。
蒴果、浆果或核果。种子小,粒状或锯屑状,无翅或具有窄翅,或两端具长尾状附属物;胚圆柱状,胚乳丰富。染色体基数X=(8-)12或13(-23)。
3.地理分布
经统计截至2016年5月,世界范围内杜鹃花科(Ericaceae )共有127个属,种及种下条目5583条(4473种,1110种下),在我国杜鹃花科种及其种下条目共有1065 条,分布在22个属中。
本科植物大多适应于气候温凉、空气湿润、土壤偏酸的生境,极少也生长于石灰岩地区,在全世界许多具海洋性气候特征的地方往往成片生长,组成植被的优势成分,形成一定范围内的特殊景观,如以本科植物占据灌木层优势的欧、亚大陆北部和北美洲的冰沼植被;欧洲大西洋沿岸的欧石南灌木群落。本科植物多生于山地森林,兼有陆生和附生,相当多的种类分布树线以上,形成高山植被,少数种类在低海拔地区,有些生于近海地方或附生于红树林。由于本科中许多植物的喜阳生态和对贫瘠、酸性或缺乏土壤条件下的适应能力,常成为先锋植物或构成向阳地方、火烧迹地的次生植被。
4.杜香属
杜香属(学名:Ledum),杜鹃花科下的一属,包括杜香(Ledum palustre)等植物,为常绿灌木植物。本属约3-4种,分布北极和北半球温带、寒温带。我国有1种2变种,分布东北地区和内蒙古东部。
(1)形态特征
常绿灌木,矮小,多分枝,含树脂。叶具短柄,革质,条形或狭长圆形,全缘,边反卷,下面有白色或锈褐色绵毛或柔毛,揉之有香气。
花小,白色,多花成顶生伞形总状花序;花梗基部有苞片;苞片干膜质,早落;小苞片无。花萼小,5齿,宿存;花冠白色,花瓣离生至基部,覆瓦状排列;雄蕊5-8-10,伸出,花丝丝状,花药小,背面基着,近二球形,无附属物,药室顶部分离,顶孔开裂;花盘环状,8-10裂;子房卵球形,被鳞片,5室,花柱线形,柱头钝5裂;每室胚珠多数。
蒴果椭圆形或长圆形,从基部向上室间5瓣裂,具多数种子。种子细小,外种皮疏松,胚乳肉质。
(2)主要用途
从植物体内可以提取富含多种化合物的挥发油,用途极为广泛。
在工业上,可用于制革。有花和种子的杜香,或者没有花和种子的杜香都可用于制革,在大量生长杜香的国家,开发杜香资源,用于制革都卓有成效。俄罗斯利用从杜香提取的油与桦树皮一起制备油质革,使它有特殊的香味。
杜香属植物的医药用途十分广泛。俄罗斯、芬兰及德国医学中,杜香常被用来治疗皮肤病、咽喉炎、百日咳等疾病,还可以作为利尿剂,用杜香水洗涤猪、牛、羊等可以消灭虱子,可利用新鲜枝消灭室内的害虫。杜香油对动物中枢神经有毒副作用,大剂量时可引起呼吸困难、不安、呼吸停止,并引起心脏、胃、子宫麻痹,中等剂量时,可降低兴奋性,还可减少肺充血及舒张血管。
杜香也可以用作香料。在黑龙江省大兴安岭采收杜香的嫩枝与叶,经水蒸汽蒸馏制得精油(浅黄色),1982年经黑龙江省天然香料评香会鉴定,认为其具有特殊的莳萝醛香气,兼有木香,是很好的香料品种,可用于日用化工、制药皂、脚气水、洗发香波等系列。
杜香挥发油还可以用于塑料降解。聚丙烯编织袋广泛应用于日常生活中,这种材料的性质非常稳定,不易降解,寿命非常长。杜香挥发油中含有的异松油烯、茨烯及罗勒烯等物质具有的氧化能力可能是导致聚丙烯纤维降解的主要原因。将放置3年多的草药用来做实验发现挥发性成分依然起作用。杜香挥发性有效成分降解聚丙烯塑料既不是生物降解,也不是光降解,而是一种新的化学氧化降解途径。
(3)杜香
杜香(拉丁学名:Ledumpalustre L.),杜鹃花科杜香属灌木。生于落叶松林、樟子松林、云杉林或针一阔叶混交林下,常为灌木一草本层的建群种或优势种,也见于山麓泥炭藓沼泽地边或高山草甸沼泽,海拔400~1400米。产黑龙江(大、小兴安岭)、内蒙古(大兴安岭)。分布欧洲中部、北部、亚洲东北部、美洲北部。
喜凉爽湿润气候,耐寒性强,适生富含腐殖质、湿润而肥沃的微酸性土壤。
杜香耐阴喜湿,适宜用做疏林下的地被植物,也可用于水体四周的绿化。该种在大兴安岭分布尤为集中,常成单优势的大面积群落。全株可提取芳香油,花、果出油率较高。
性味归经:辛、苦、寒。功能主治:化痰,止咳,平喘。用于慢性气管炎。
5.杉叶杜属
杉叶杜属(学名:Diplarche)是杜鹃花科下的一个属,为矮小灌木植物。该属仅有多花杉叶杜鹃(Diplarche multiflora)和少花杉叶杜鹃(Diplarche pauciflora)两种,分布于喜马拉雅东部至中国西藏及云南。
(1)形态特征
常绿矮小灌木;叶小,无柄,聚生,革质,线状长圆形,边缘外卷,具芒刺状细锯齿,顶端近短尖或有一腺体,两面无毛,上面具光泽,下面具细小乳突体。总状花序,花小,密集排列于小枝顶端,或缩短成近头状花序;苞片和小苞片叶状,边缘具流苏状腺毛;萼片5,革质,具腺状缘毛;花冠管圆筒状,裂片5,卵圆形,开展;雄蕊10,内藏,两轮排列,5枚着生于花冠的中部或中下部,与花冠裂片互生,5枚着生于花管基部或子房基部,与花冠裂片对生;花药小,纵裂;子房圆球形,5室,花柱短,柱头头状,花盘细小。蒴果球形,包藏于宿存的萼内,室间开裂,蒴果壁开裂成2层,种子极多数,倒卵状楔形,种皮具网纹。
(2)杉叶杜
杉叶杜(学名:Diplarchemultiflora),为杜鹃花科杉叶杜属下的一个植物种。生长于亚高山草甸、高山灌丛、石坡、石缝中,海拔3 500--4 100米;产云南西北部(维西、贡山、德钦)、西藏东南部(波密)。缅甸东北部,锡金也有分布。
6.松毛翠属(栂樱属)
松毛翠属(学名:Phyllodoce),又名栂樱属,是杜鹃花科下的一个属,为常绿灌木植物。该属共有7种,,分布于北温带至环北极地区。我国有2种,分布于东北地区、内蒙古和新疆的高山草原和山地灌丛。
(1)形态特征
常绿小灌木。 叶互生或交互对生,密集,线形,边缘常外卷,有细锯齿。 花序顶生,伞形,花2-15,具苞片;花梗俯垂;花萼小,4-5裂,宿存;花冠整齐,花瓣合生,球状种形,坛状或壶状,檐部5裂。雄蕊(8-)10(-12),内藏;花药顶孔开裂。子房上位,5室;花柱纤细;柱头呈不明显的5裂或头状;蒴果球状或近球状,室背开裂。种子小,多数,卵球形,无翅,有光泽。
(2)松毛翠
松毛翠(学名:Phyllodocecaerulea),为杜鹃花科松毛翠属下的一个植物种。分布于朝鲜、日本、俄罗斯、北欧、北美和中国;在中国分布于吉林(长白山)、内蒙古(大兴安岭)和新疆(阿尔泰山)。
生长于亚高山草原、苔原、山地灌丛和草甸。分布区夏季凉爽,7月平均温8-14℃,冬季酷寒,持续时间长,生长期仅70余天。长白山产区1月平均温-19至-23℃;阿尔太山产区11-3月气温都在-10℃以下,1月平均温-29℃。长白山产区常年多风,多雾,雾日约200-250天,天气多变,飘云降水,雨雾不分,日照时数较少,但晴天光照强度相对比山下部强,年降水量1000-1400毫米;阿尔泰山产区雨量较少,年降水量300-600毫米,由于气温低,蒸发弱,湿度较大。长白山产区土壤瘠薄,成土母质和基岩主要是凝灰角砾岩、浮石和火山灰等;而阿尔泰山产区土层较厚,绝大多数为酸性变质岩和花岗岩,山地生草弱灰化土及部分冰沼土和亚高山草甸土;两地土壤呈酸性反应,pH值5.2-6.9。松毛翠多生长在阴坡和半阴坡,耐湿,也比较喜光。喜酸性土壤和寒湿温凉气候,耐寒力强。
观赏:松毛翠是杜鹃花科松毛翠属常绿低矮小灌木,其株形矮小优美,枝叶密集,花色粉红色,色泽艳丽,具有较高的观赏价值,可驯化为假山的观赏绿化植物和制作盆景。松毛翠在严寒季节叶片仍为绿色,是上好的观赏园艺品种。
生态:多生于高山冻原和石质山坡,对维持生态平衡有一定的作用。
研究:松毛翠在中国分布较狭,成间断分布,对研究植物区系有科学价值。
物种现状:中国国家三级重点保护植物。《中国珍稀濒危保护植物名录(第1册)中定为渐危种。该种在中国仅见于吉林长白山和新疆阿尔泰山,分布范围较狭,若不保护,将会在中国消失。