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11 · 单子叶植物主要科

本讲目标:掌握 12 个单子叶重点科的识别特征。单子叶贡献了人类的全部主粮(禾本目)、最名贵的花卉(兰科)和最多的绿化地被(莎草、天南星)。 总入口:花被 3 基数(P3+3)、平行脉、须根系——三招锁定单子叶。再按“叶/花/习性”进科。


11.1 禾本科 Poaceae(禾本目)—— 世界第一经济科

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水稻

  • :无花被!花被退化为浆片(2 枚,吸水让颖果脱壳“开花”);雄蕊 3 或 6;雌蕊 1,柱头常羽毛状(风媒)。
  • 结构:小花→小穗(基部两片颖片,其内若干小花,每花外稃+内稃包着)→ 花序(穗状/总状/圆锥)。
  • ,圆柱中空、节明显、节间中空(竹例外:实心或大空腔)。
  • :二列互生;叶鞘包秆、叶片扁平平行脉;叶鞘与叶片交界处有叶舌(膜质或毛)+ 叶耳(鉴别属种)。
  • 颖果(我们吃的“米、麦粒”)。
  • 识别口诀:“节中空、叶二列、有叶舌、颖果”——四条齐活就是禾本科。

禾本科小穗

常见属 特征 代表
稻属 Oryza 圆锥花序下垂、颖果包于稃内 水稻
小麦属 Triticum 穗状花序直立 小麦、大麦(麦芒=稃延伸)、黑麦、燕麦
玉米属 Zea 雌雄同株异花(顶雄穗+侧雌穗) 玉米
竹类 木质化秆、秆箨(竹鞘)、竹鞭地下茎 毛竹、佛肚竹、凤尾竹
草坪/杂草 早熟禾、狗尾草(“狼尾巴”穗)、牛筋草、狗牙根 城市草坪主力
观赏 芦苇、芒、狼尾草、粉黛乱子草 秋季观赏草

中国 247 属 1,970 种。认竹三看:秆箨(脱落否/有无毛)、分枝类型(每节几枝)、叶片大小——竹子“一生开一次花”(几十到上百年),所以平时认竹基本靠营养体。

11.2 莎草科 Cyperaceae —— 禾本科的“三棱堂兄弟”

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莎草

  • 茎秆三棱形、实心、无节(vs 禾本科圆柱中空有节)——“三棱草“的由来;叶三列。
  • 小穗鳞片两列(vs 禾本科颖片/稃片交互非两列);每鳞片腋内 1 花;花被退化成刚毛或鳞片
  • 果为瘦果/小坚果(不是颖果!)。
  • 大属:薹草属 Carex(中国 900+ 种,各有“果囊”包果——雌花有囊是本属独家)、莎草属(香附子——著名杂草+药材)、藨草/水葱(湿地)、荸荠(球茎可食、秆如针)。

口诀:“秆三棱、叶三列、鳞片两列、实心无节”。公园水边一片“草”先捏捏秆——三角的=莎草科。

11.3 天南星科 Araceae —— 佛焰苞家族

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马蹄莲

  • 佛焰花序:肉穗花序(无数小花密集于肉质轴)外包一片大苞片(佛焰苞),这是独家签名。
  • 花小而多,单性(有裸露的退化花被)或两性;果实浆果密集愈合。
  • :多大型、箭形/戟形/掌状裂/盾形,网状脉(单子叶里的“异类”脉相——记它!)。汁液多含草酸钙针晶(咬一口麻舌头,海芋/滴水观音中毒的元凶)。
  • 分类:多并入菖蒲目 Acorales? 不——菖蒲是独立科(菖蒲科 Acoraceae,单子叶最基部);天南星科属泽泻目 Alismatales。
常见属 生活代表
芋属 Colocasia 芋头(叶盾形)
海芋属 Alocasia 滴水观音(室内“绿巨人”,有毒!)
花烛属 Anthurium 红掌(红色佛焰苞+“蜡烛”肉穗)
马蹄莲属 Zantedeschia 马蹄莲(白色“喇叭”其实是佛焰苞)
龟背竹属 Monstera 龟背竹(叶穿孔,网红植物)
绿萝属 Epipremnum 绿萝(攀援气生根,全屋绿植冠军)
天南星属/半夏属 半夏(药用块茎)、天南星
菖蒲(菖蒲科) 端午“插菖蒲”,叶剑形有香气,肉穗花序无佛焰苞(区别!)

11.4 鸭跖草科 Commelinaceae —— 蓝蝴蝶草

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鸭跖草

  • 花两性,花瓣 3 枚异样:上 2 枚大而蓝(“蝴蝶翅膀”),下 1 枚小而白半透明;雄蕊 6,部分退化为“装饰雄蕊”(花药蝴蝶状黄色)——微妙但稳定。
  • 叶鞘明显抱茎(鞘口有毛——属的鉴别点);茎节易生根(扦插成活率超高)。
  • 代表:鸭跖草(路边蓝花,可食嫩梢)、吊竹梅(紫叶吊兰)、紫露草、白花紫露草、吊兰?(不——吊兰是天门冬科!)。

记忆锚点:“蓝色两瓣+半透明白瓣+节上生根”=鸭跖草科。它是鸭跖草类(commelinids)的“名字担当”。

11.5 百合科 Liliaceae(狭义)—— 六瓣大花

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百合

  • APG 狭义百合科只剩 10 余属(中国 11 属 184 种):百合属、贝母属、郁金香属、萱草属(→黄花菜)、顶冰花属等。
  • 花:*P3+3 A3+3 G(3:3) 上位——6 片花被两轮、常有斑点/蜜腺槽;蒴果室背开裂。
  • 叶:平行脉、常轮生或互生线形;地下鳞茎(百合)或根状茎(萱草)。
  • 代表:野百合/卷丹/兰州百合(食用百合)、郁金香、贝母(川贝母)、萱草(“忘忧草”,黄花菜可食,观赏萱草有秋水仙碱慎食)。

注意区分:“百合科”三个版本——老教材百合科 s.l.(葱、蒜、玉簪、风信子全算)≠ APG 百合科 s.s.(只剩百合/贝母/郁金香/萱草等)。玉簪、风信子→天门冬科;葱、蒜、韭菜、水仙→石蒜科。

11.6 天门冬科 Asparagaceae —— “原百合科”最大拆分户

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铃兰

  • 中国 25 属 432 种。花被 6,常合生或基部连合;子房上位;浆果或蒴果。
  • 常见属:天门冬属(文竹、天冬草——“叶”实为叶状枝!)、沿阶草属/山麦冬属(路边“兰花草”地被,蓝紫色穗状花序)、风信子属玉簪属(阴生地被王)、铃兰属(小白铃+浆果有毒)、龙血树属/丝兰属(“荷兰铁”等室内树)、虎尾兰属龙舌兰属(大龙舌兰=沱泉? 龙舌兰酒原料)、沿阶草(麦冬,药材)。
  • 识别难点:本科太杂,“原百合科里花被合生的、浆果的、叶状枝的、龙舌兰状的”都扔进来了——查名录确认比硬背快。

11.7 石蒜科 Amaryllidaceae —— 葱蒜与彼岸花

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石蒜

  • *P3+3(常花被片有副冠/合生成筒)、子房下位(vs 百合科上位——重要区别!)、蒴果或浆果;伞形花序常生于中空花葶顶端,花序下有总苞(膜质苞片 1 至数枚)。
  • 常见属:葱属 Allium(葱、蒜、韭、洋葱——伞形花序+辛辣气味,半张身份证)、石蒜属(彼岸花——花瓣反卷如龙爪、雄蕊放射如蜘蛛)、水仙属(副冠!黄“小碗”)、朱顶红属君子兰属晚香玉
  • 毒性普遍:石蒜碱——别把“水仙叶”当韭菜、石蒜鳞茎当百合误食(每年都有中毒新闻)。

11.8 兰科 Orchidaceae —— 进化的巅峰

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蝴蝶兰

兰花结构

  • ↑P3+2+1 A1(少数2–3) G下位(1:3):花被片 3+3,最内 1 片特化为“唇瓣”(lip,像停机坪);雄蕊与花柱/柱头合生成合蕊柱(column);花粉结成花粉块/花粉团(蜡质,靠昆虫“打包”带走);种子粉尘状无胚乳(几百万粒/果,必须真菌共生才能萌发)。
  • 生活类群:
    • 地生兰(中国“国兰”):春兰、蕙兰、建兰、墨兰、寒兰(兰属 Cymbidium)——香、素雅;
    • 附生兰(热带):蝴蝶兰、卡特兰、石斛、万代兰——花市主角,根有海绵状根被
    • 腐生/菌根异养:天麻(全腐生,药用——没有叶绿素,全靠蜜环菌)、珊瑚兰。
  • 保育红线:野生兰科植物全列入国家重点保护/ CITES——“采兰花”可能违法,赏花别动手。

11.9 鸢尾科 Iridaceae —— 花被“三雄三雌”

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鸢尾

  • *P3+3:外轮花被下垂成“垂瓣”、内轮直立成“旗瓣”柱头也呈花瓣状(看起来“6 瓣”其实 3 是柱头!雄蕊只有 3 枚)——这是本科最惊艳的辨识点;子房下位 3 室;球茎(剑兰=唐菖蒲、番红花=藏红花取其柱头,5 万朵花产 1 kg)。
  • 代表:鸢尾(城市花境“蓝蝴蝶”)、马蔺(路边紫花,叶韧可绑粽子)、唐菖蒲(剑兰,切花)、番红花、射干(橙花斑点)。

11.10 姜目三大科(姜科 · 芭蕉科 · 美人蕉科)—— 热带大叶家族

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姜花

  • 姜目 Zingiberales 共 8 科,共同点:大型平行脉叶螺旋排列、花不对称、子房下位。
  • 姜科 Zingiberaceae:芳香草本(精油),花唇瓣大而退化雄蕊特化(唇瓣由 2 枚退化雄蕊合成——解剖冷知识);代表:姜、砂仁、豆蔻、姜黄(咖喱黄)、姜花(白花幽香)、火炬姜。叶鞘抱茎、叶舌有/无是分属点。
  • 芭蕉科 Musaceae:巨型草本(“树”是套叠叶鞘的假干!)、穗状花序外有大苞片逐片脱落(“芭蕉花”)、果实浆果有芝麻状种子(栽培种退化)。芭蕉、香蕉(食用蕉为三倍体杂交)。
  • 美人蕉科 Cannaceae:花瓣状的是退化雄蕊(可育雄蕊只剩半枚!),红花+宽大叶。城市花坛常客。

美人蕉

芭蕉

11.11 棕榈科 Arecaceae —— 热带的旗帜

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棕榈科

  • 木本、单干不分枝;叶大型掌状/羽状分裂(叶柄基部常纤维抱茎);花小、3 基数、肉穗花序包在佛焰苞状大苞内;核果/浆果(椰子=巨大的核果,“三孔”是它的萌发孔——椰子其实是一枚“裸子既视感”的被子植物果)。
  • 代表:棕榈、蒲葵(蒲扇)、椰子、槟榔、棕竹、散尾葵(室内)、旅人蕉(鹤望兰科? 旅人蕉现在归鹤望兰科——放这里记忆即可)。
  • 中国原产主要在南方;“棕榈科杀手”椰心叶甲等虫害提醒我们检疫的重要性。
  • 薯蓣科 Dioscoreaceae:缠绕草质藤本、盾形/心形叶 + 叶腋有“零余子”(珠芽)、地下块茎(山药/薯蓣);花单性小,蒴果三棱有翅。
  • 泽泻科 Alismataceae:水生、叶箭形(慈姑)、花被 3+3、聚合瘦果——单子叶“古老水生样貌”。
  • 灯心草科 Juncaceae:丛生、茎圆柱“灯芯”(灯心草——灯芯的原始用途)、花被 6 干膜质。
  • 香蒲科 Typhaceae:水边“烤肠”——穗状花序上雄下雌、深褐色(香蒲/小香蒲);叶细长抱茎,是湿地净化主力。

香蒲(蜡烛状穗状花序)

场景 先猜
田里“草”、秆中空有节有叶舌 禾本科
水边“草”、秆三棱实心 莎草科
大叶 + 佛焰苞“白喇叭” 天南星科
蓝色小蝴蝶花、节生根 鸭跖草科
6 瓣大花、斑点、鳞茎 百合科 s.s.
花被合生/浆果、文竹麦冬玉簪风信子虎尾兰龙血树 天门冬科
伞形花序+总苞、葱蒜味 / 副冠水仙 / 反卷彼岸花 石蒜科
唇瓣+合蕊柱、花粉块 兰科
“6 瓣”里 3 瓣是柱头、下垂外瓣 鸢尾科
芳香大叶、唇瓣、热带 姜科
“假干”大草本、大苞片花序 芭蕉科
花瓣状退化雄蕊、红花 美人蕉科
单干大叶、羽/掌状裂 棕榈科
  1. 禾本科和莎草科的四个“互斥特征”是什么?
  2. 玉簪、风信子、葱、蒜、水仙、麦冬在 APG 系统里各属哪科?
  3. 兰科的唇瓣来自什么结构?合蕊柱由什么合生?
  4. 为什么吃芋头会“麻嘴”?哪些天南星科植物因此要慎养?
  5. 鸢尾花的“6 瓣”里哪 3 瓣不是花瓣?
  6. 香蕉“树”的树干其实是?
📖 参考答案(先自答,再点开核对)
  1. 四组互斥:秆三棱 vs 圆柱;实心 vs 中空;无节 vs 有节;鳞片两列(果为小坚果)vs 颖稃片(果为颖果)。捏秆+看果即可分家。
  2. 玉簪、风信子、麦冬→天门冬科;葱、蒜、韭菜、水仙→石蒜科(葱属已移入)。
  3. 唇瓣是花瓣的特化(由最内轮 1 枚花瓣极度扩展而来,部分类群联合 2 枚退化雄蕊);合蕊柱=雄蕊+花柱+柱头(+有时侧萼)愈合的柱状结构。
  4. 汁液含草酸钙针晶——机械刺激黏膜;海芋、芋生食有毒,熟食芋头无碍。
  5. "6 瓣"中 3 枚外轮是下垂的花被片(垂瓣),3 架"花瓣"其实是瓣化的柱头;真雄蕊只有 3 枚。
  6. 香蕉"树干"是多层叶鞘套叠的假茎( pseudostem ),真茎是地下的球茎。

下一讲12 · 基部被子植物与木兰类