豆科
豆科(拉丁學名:Leguminosae sp.)為雙子葉植物綱、薔薇目支下的一個科,屬於喬木、灌木、亞灌木或草本,直立或攀援,常有能固氮的根瘤植物。模式屬為Faba P. Miller 。約650屬,18000種,廣布於全世界。[1]
豆科在中國有172屬,1485種,13亞種,153變種,16變型;各省區均有分布。豆科具有重要的經濟意義,它是人類食品中澱粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。
豆科最常見的三個亞科,一是蝶形花亞科,代表植物:國槐(豆科,國槐屬。羽狀複葉)。二是雲實亞科,代表植物:紫荊(落葉灌木,有莢果,花紫色,先葉開放)。三是含羞草亞科,代表植物:含羞草與合歡(喬木)。
目錄
形態特徵
喬木、灌木、亞灌木或草本,直立或攀援,常有能固氮的根瘤。葉常綠或落葉,通常互生,稀對生,常為一回或二回羽狀複葉,少數為掌狀複葉或3小葉、單小葉,或單葉,罕可變為葉狀柄,葉具葉柄或無;托葉有或無,有時葉狀或變為棘刺。花兩性,稀單性,輻射對稱或兩側對稱,通常排成總狀花序、聚傘花序、穗狀花序、頭狀花序或圓錐花序;花被2輪;萼片(3-)5(6),分離或連合成管,有時二唇形,稀退化或消失;花瓣(0-)5(6),常與萼片的數目相等,稀較少或無,分離或連合成具花冠裂片的管,大小有時可不等,或有時構成蝶形花冠,近軸的(adaxil)1片稱旗瓣,側生的2片稱翼瓣,遠軸的(abaxil)2片常合生,稱龍骨瓣,遮蓋住雄蕊和雌蕊;雄蕊通常10枚,有時5枚或多數(含羞草亞科),分離或連合成管,單體或二體雄蕊,花葯2室,縱裂或有時孔裂,花粉單粒或常聯成複合花粉;雌蕊通常由單心皮所組成,稀較多且離生,子房上位,1室,基部常有柄或無,沿腹縫線具側膜胎座,呸珠2至多顆,懸垂或上升,排成互生的2列,為橫生、倒生或彎生的胚珠;花柱和柱頭單一,頂生。果為莢果,形狀種種,成熟後沿縫線開裂或不裂,或斷裂成含單粒種子的莢節;種子通常具革質或有時膜質的種皮,生於長短不等的珠柄上,有時由珠柄形成一多少肉質的假種皮,胚大,內胚乳無或極薄。
分布範圍
約650屬,18000種 1),廣布於全世界。我國有172屬,1485種,13亞種,153變種,16變型;各省區均有分布。
主要價值
本科具有重要的經濟意義,它是人類食品中澱粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。
農業上的豆類作物有大豆、花生、蠶豆、豌豆、赤豆、綠豆、豇豆、四季豆和扁豆等。本科植物的根部常有固氮作用的根瘤,是優良的綠肥和飼料作物,如苜蓿、紫雲英、田菁、三葉草、黃花草木樨、苕子等。藥用植物中有兒茶、決明、甘草、黃芪、葛、苦參、雞血藤等。有些種類的枝幹和樹皮常含有單寧、樹膠及染料,用於醫藥、印染及其他工業中,如黑荊、金合歡、阿拉伯樹膠、蘇木等。綠化造林樹種中有台灣相思、楹樹、鐵刀木、鳳凰木、格木、刺槐、槐、黃檀等,木材可供建築、家具、農具等用。田菁和瓜爾豆的種子膠還可配製成水基壓裂液,可增加含油地層的滲透性,從而提高油井的產量。
物種亞科
本科包括3個亞科,亦有學者主張將這3亞科提升為3個獨立科的:即含羞草科Mimosaceae,雲實科Caesalpiniaceae和蝶形花科Papillionaceae。這3科的分別點為:含羞草科的花輻射對稱,花瓣鑷合狀排列,稍不相等,芽時最上的在內面,雄蕊10枚或少於此數,常分離;蝶形花科的花兩側對稱,花冠蝶形,最外的或最上的為旗瓣,側面一對為翼瓣,最內一對為龍骨瓣,雄蕊10,全部分離或其中1枚分離而其他9枚合生或全部合生,或有時少於10枚,參閱各該科。
含羞草亞科
常綠或落葉的喬木或灌木,有時為藤本,很少草本。葉互生,通常為二回羽狀複葉,稀為一回羽狀複葉或變為葉狀柄 (phyllodium)、鱗片或無;葉柄具顯著葉枕;羽片通常對生;葉軸或葉柄上常有腺體;托葉存在或無,或呈刺狀。花小,兩性,有時單性,輻射對稱,組成頭狀、穗狀或總狀花序或再排成圓錐花序;苞片小,生在總花梗的基部或上部,通常脫落;小苞片早落或無;花萼管狀(稀萼片分離),通常5齒裂(稀3-4或6-7),裂片鑷合狀(極少覆瓦狀)排列;花瓣與萼齒同數,鑷合狀排列,分離或合生成管狀;雄蕊5-10(通常與花冠裂片同數或為其倍數)或多數,突露於花被之外,十分顯著,分離或連合成管或與花冠相連;花葯小,2室,縱裂,頂端常有一脫落性腺體;花粉單粒或為複合花粉;心皮通常1枚,稀2-15,子房上位,1室,胚珠數枚,花柱細長,柱頭小。果為莢果,開裂或不開裂,有時具節或橫裂,直或旋卷;種子扁平,種皮堅硬,具馬蹄形痕 (pleurogram) 。
約56屬,2800種。分布於全世界熱帶、亞熱帶地區,少數分布於溫帶地區,以中、南美洲為最盛。通常生長於低海拔熱帶雨林,稀樹幹草原以及熱帶美洲和非洲的乾旱地區。我國連引入栽培的有17屬,約66種,主產西南部至東南部。
雲實亞科
喬禾或灌木,有時為藤本,很少草本。葉互生,一回或二回羽狀複葉,稀為單葉(或單小葉);托葉常早落;小托葉存在或缺。花兩性,很少單性,通常或多或少兩側對稱,極少為輻射對稱,組成總狀花序或圓錐花序,很少組成穗狀花序;小苞片小或大而呈花萼狀,包覆花蕾時則苞片極退化;花托極短或杯狀,或延長為管狀;萼片5(-4),離生或下部合生,在花蕾時通常覆瓦狀排列;花瓣通常,片,很少為1片或無花瓣,在花蕾時覆瓦狀排列,上面的(近軸的)一片為其鄰近側生的二片所覆疊;雄蕊10枚或較少,稀多數,花絲離生或合生,花葯2室,通常縱裂,稀孔裂,花粉單粒;子房具柄或無柄,與花託管內壁的一側離生或貼生;胚珠倒生;1至多數,花柱細長,柱頭頂生。莢果開裂或不裂而呈核果狀或翅果狀;種子有時具假種皮,子葉肉質或葉狀,胚根直。
約180屬3000種。分布於全世界熱帶和亞熱帶地區,少數屬(如皂莢屬 Gleditsia Linn. 和肥皂莢屬 Gymnocladus Lam.)分布於溫帶地區。我國連引入栽培的有21屬,約113種,4亞種,12變種,主產南部和西南部。
蝶形花亞科
喬木、灌木、藤本或草本,有時具刺。葉互生,稀對生,通常為羽狀或掌狀複葉,多為3小葉,稀單葉或退化為鱗葉,無二回以上的複葉,葉軸或葉柄上無腺體凸起;托葉常存在,有時變為刺,許多種、屬有小托葉。花兩性,單生或組成總狀和圓錐狀花序,偶為頭狀和穗狀花序,腋生、頂生或與葉對生;苞片和小苞片小,稀大型;花萼鐘形或筒形,萼齒或裂片5,基部多少合生,最下方1枚通常較長,作上升覆瓦狀排列或鑷合狀排列,或因上方2齒較下方3齒在合生程度上較多而稍呈二唇形;下方全部合生成1齒時則呈焰苞狀;花瓣5,不等大,兩側對稱,作下降覆瓦狀排列構成蝶形花冠,瓣柄分離或部分連合,上面1枚為旗瓣在花蕾中位於外側,翼瓣2枚位於兩側,對稱,龍骨瓣2枚位於最內側,瓣片前緣常連合,有時先端呈嚎狀以至旋曲,並包裹着花蕊,在個別屬中退化僅存旗瓣或具二型花,閉花受精的花冠退化;雄蕊10枚或有時部分退化,連合成單體或二體雄蕊管,也有全部分離的,花葯2室,縱裂,基部有時具附屬物,同型或兩型,兩型時花葯背着和底着,花絲長短交互排列,花粉粒由單細胞組成,橢圓形或球形,具3孔溝;子房由單心皮組成,1室,上位,有時由背腹縫線內伸形成或寬或窄的隔膜,具柄或無柄,通常生於具蜜腺的花盤上,胚珠彎生,數目1至多數,邊緣胎座,花柱單一,通常上彎,有時作螺旋狀捲曲或扭曲,無毛或被髯毛,柱頭通常小,頭狀或歪斜。莢果呈各種形狀,沿1條或2條縫線開裂或不裂,有時具翅,有時橫向具關節而斷裂成節莢,偶呈核果狀;種子1至多數;通常具革質種皮,無胚乳或具很薄的內胚乳,種臍常較顯著,圓形或伸長成線形,中央有1條臍溝,種阜或假種皮有時甚發達;胚軸延長並彎曲,胚根內貼或摺疊於子葉下緣之間,子葉2枚,卵狀橢圓形,基部不呈心形。