植物学/百合纲
第 16 章。被子植物纲 (II)
百合纲 构成单子叶被子植物，包括一些最大的植物科，如兰科，约有 20,000 种，禾本科，约有 15,000 种。在之前的章节中，我们学习了如何区分两个主要的开花植物类群：双子叶植物和单子叶植物，并涵盖了一些双子叶植物科。在本章中，我们将通过考虑代表性的单子叶植物科来做同样的事情。
百合纲被认为形成一个单系类群，起源于早期的双子叶植物。据推测是单子叶植物遗骸的最古老化石可追溯到早白垩世（Herendeen & Crane，1995 年）。单子叶植物通常具有的特征包括血管束分布不规则（在茎的横截面上）、叶脉平行，以及花器官以三的倍数排列。虽然没有真正的次生生长，但该类群中存在大多数生长习性，包括漂浮和沉水水生植物、藤本植物、乔木、附生植物，以及所有大小的草本植物（Hahn，2005 年）。
禾本科是单子叶植物中第二大（仅次于兰科）也是最成功的科之一，被归类为禾本科（或Gramineae），包括近 10,000 种，分布范围比任何其他被子植物科都广。这个科在经济上也至关重要，提供了世界主要食物供应的物种。与大多数被子植物相比，禾本科的 花结构简化了，因为禾本科几乎完全依靠风授粉。因此，这些植物没有必要进化出对昆虫（或其他动物）传粉者有吸引力的花结构。禾本科还具有相当特殊的体型，可以立即识别，非常适合在季节性干旱的景观中定殖，但可以修改以适应各种生态条件。Bor（1960 年）指出
- 构成营养枝和生殖枝的各个部分在形状、大小、质地等方面的惊人多样性，同样令人惊叹和令分类学家感到沮丧。可以说……在任何其他单子叶植物科中，或双子叶植物科中，都没有其他相对简单的结构在进化过程中发生如此大的改变，以至于产生我们已知的如此丰富多彩的形态。就好像进化在过度兴奋中，添加了这个，减去了那个，放大了这个，抑制了那个，实际上尝试了每一个可能的特征组合和排列，以产生一个与任何其他科一样复杂且难以[分类学上]的科，如果不是更难的话。
- 阅读 禾本科 (目前不需要查看链接)
禾本科具有纤维根和三种茎：秆、根状茎和匍匐茎。秆是连接叶和花序的主要地上枝条。秆是圆形或略扁平的茎，具有一或多个称为节的固体节间。叶在节处着生，如果茎不是单一而是分枝的，则分枝只能在节处产生。当节与地面接触时（如倾卧茎和匍匐茎），节处也可能发育出根。节间是指节与节之间的茎部分，在温带地区的禾本科中通常是空心的，在热带地区的禾本科中通常是实心的（Rotar，1968 年）。所有或一部分节间可能被叶的基部部分包围，称为叶鞘。
根状茎是一种地下生长的变态茎。根状茎具有节（因此可以与根区分开），无叶片叶（鳞片）从节处长出。根状茎使禾本科植物能够水平扩展，因为新的秆从节处垂直生长。因此，根状茎发达的禾本科植物将形成草坪，而不是形成明显的丛或束。
匍匐茎是一种沿地面爬行的茎，实际上是秆的基部分枝，从部分或所有节处发育出根和枝条。与根状茎一样，匍匐茎会导致禾本科植物扩展或形成草坪。
禾本科展示出两种类型的叶：(1) 由叶鞘和叶片组成的绿叶，以及 (2) 仅由叶鞘组成的退化叶。除了少数例外，绿叶从秆上交替着生在节处。集中在基部附近，节间非常短的叶称为基生叶；从延伸的秆上的节处着生的叶称为茎生叶。这些营养叶通常以叶鞘的形式包围秆，然后从“叶 collar”处向外伸出（在“叶 collar”处）形成具有纵向平行脉的细长叶片。如果叶脉很明显，则叶为条纹状；如果叶脉隆起，则叶为肋状。
叶的叶鞘包围并保护枝条。在一些物种中，叶鞘延伸到下一个节的外面，因此连续的叶鞘重叠，隐藏了节。叶鞘的纵向边缘可能重叠，完全包围秆，或者叶鞘可能为管状（边缘合生）。叶鞘的上端称为叶鞘口，是下（外）表面上的 collar，可能形成称为叶耳的短附属物。在叶的内上表面，叶鞘和叶片之间有一个称为叶舌的突起。这可能是一片膜质组织，也可能只是一些毛状的缘，或不显眼的边缘，甚至完全不存在，仅由深色组织标记。
虽然叶叶片的形状存在变化，但大多数禾本科的叶是线状的，长度是宽度的几倍，边缘平行，然后在顶端逐渐变尖。在阴凉处生长的禾本科可能具有披针形甚至卵形的叶片。
禾本科的花以花序或花头形式着生，该花序或花头终止于秆和其他茎的分枝。花序的较小单元称为小穗，这些小穗以多种不同的方式排列在一个或多个分枝上，可以应用标准的花序术语，但使用小穗而不是单个花。因此
- 在圆锥花序中，小穗着生在轴的分枝上。
- 圆锥花序可以是开放的，也可以是密集的和拥挤的，分枝非常短，以至于被小穗遮蔽，形成假穗状花序。
- 在穗状花序中，小穗不具柄，直接着生在无分枝的轴上，称为穗轴。
- 在总状花序中，部分或所有小穗通过称为小穗柄的柄连接到穗轴上。
- Bor, N. L. 1960. 缅甸、锡兰、印度和巴基斯坦的禾本科。佩加蒙出版社，伦敦。767 页。
- Hahn, William J. 2005. 单子叶植物：生命之树网站项目，网址为 单子叶植物。
- Herendeen, P. S. 和 P. R. Crane. 1995. 单子叶植物的化石历史。第 1-21 页，载于：P. J. Rudall, P. J. Cribb, D. F. Cutler, & C. J. Humphries (eds.). 单子叶植物：系统学和进化。英国皇家植物园，邱园。
- Rotar, Peter R. 1968. 夏威夷的禾本科。夏威夷大学出版社，檀香山。355 页。
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