植物學/百合綱
第 16 章。被子植物綱 (II)
百合綱 構成單子葉被子植物，包括一些最大的植物科，如蘭科，約有 20,000 種，禾本科，約有 15,000 種。在之前的章節中，我們學習瞭如何區分兩個主要的開花植物類群：雙子葉植物和單子葉植物，並涵蓋了一些雙子葉植物科。在本章中，我們將透過考慮代表性的單子葉植物科來做同樣的事情。
百合綱被認為形成一個單系類群，起源於早期的雙子葉植物。據推測是單子葉植物遺骸的最古老化石可追溯到早白堊世（Herendeen & Crane，1995 年）。單子葉植物通常具有的特徵包括血管束分佈不規則（在莖的橫截面上）、葉脈平行，以及花器官以三的倍數排列。雖然沒有真正的次生生長，但該類群中存在大多數生長習性，包括漂浮和沉水水生植物、藤本植物、喬木、附生植物，以及所有大小的草本植物（Hahn，2005 年）。
禾本科是單子葉植物中第二大（僅次於蘭科）也是最成功的科之一，被歸類為禾本科（或Gramineae），包括近 10,000 種，分佈範圍比任何其他被子植物科都廣。這個科在經濟上也至關重要，提供了世界主要食物供應的物種。與大多數被子植物相比，禾本科的 花結構簡化了，因為禾本科幾乎完全依靠風授粉。因此，這些植物沒有必要進化出對昆蟲（或其他動物）傳粉者有吸引力的花結構。禾本科還具有相當特殊的體型，可以立即識別，非常適合在季節性乾旱的景觀中定殖，但可以修改以適應各種生態條件。Bor（1960 年）指出
- 構成營養枝和生殖枝的各個部分在形狀、大小、質地等方面的驚人多樣性，同樣令人驚歎和令分類學家感到沮喪。可以說……在任何其他單子葉植物科中，或雙子葉植物科中，都沒有其他相對簡單的結構在進化過程中發生如此大的改變，以至於產生我們已知的如此豐富多彩的形態。就好像進化在過度興奮中，添加了這個，減去了那個，放大了這個，抑制了那個，實際上嘗試了每一個可能的特徵組合和排列，以產生一個與任何其他科一樣複雜且難以[分類學上]的科，如果不是更難的話。
- 閱讀 禾本科 (目前不需要檢視連結)
禾本科具有纖維根和三種莖：稈、根狀莖和匍匐莖。稈是連線葉和花序的主要地上枝條。稈是圓形或略扁平的莖，具有一或多個稱為節的固體節間。葉在節處著生，如果莖不是單一而是分枝的，則分枝只能在節處產生。當節與地面接觸時（如傾臥莖和匍匐莖），節處也可能發育出根。節間是指節與節之間的莖部分，在溫帶地區的禾本科中通常是空心的，在熱帶地區的禾本科中通常是實心的（Rotar，1968 年）。所有或一部分節間可能被葉的基部部分包圍，稱為葉鞘。
根狀莖是一種地下生長的變態莖。根狀莖具有節（因此可以與根區分開），無葉片葉（鱗片）從節處長出。根狀莖使禾本科植物能夠水平擴充套件，因為新的稈從節處垂直生長。因此，根狀莖發達的禾本科植物將形成草坪，而不是形成明顯的叢或束。
匍匐莖是一種沿地面爬行的莖，實際上是稈的基部分枝，從部分或所有節處發育出根和枝條。與根狀莖一樣，匍匐莖會導致禾本科植物擴充套件或形成草坪。
禾本科展示出兩種型別的葉：(1) 由葉鞘和葉片組成的綠葉，以及 (2) 僅由葉鞘組成的退化葉。除了少數例外，綠葉從稈上交替著生在節處。集中在基部附近，節間非常短的葉稱為基生葉；從延伸的稈上的節處著生的葉稱為莖生葉。這些營養葉通常以葉鞘的形式包圍稈，然後從“葉 collar”處向外伸出（在“葉 collar”處）形成具有縱向平行脈的細長葉片。如果葉脈很明顯，則葉為條紋狀；如果葉脈隆起，則葉為肋狀。
葉的葉鞘包圍並保護枝條。在一些物種中，葉鞘延伸到下一個節的外面，因此連續的葉鞘重疊，隱藏了節。葉鞘的縱向邊緣可能重疊，完全包圍稈，或者葉鞘可能為管狀（邊緣合生）。葉鞘的上端稱為葉鞘口，是下（外）表面上的 collar，可能形成稱為葉耳的短附屬物。在葉的內上表面，葉鞘和葉片之間有一個稱為葉舌的突起。這可能是一片膜質組織，也可能只是一些毛狀的緣，或不顯眼的邊緣，甚至完全不存在，僅由深色組織標記。
雖然葉葉片的形狀存在變化，但大多數禾本科的葉是線狀的，長度是寬度的幾倍，邊緣平行，然後在頂端逐漸變尖。在陰涼處生長的禾本科可能具有披針形甚至卵形的葉片。
禾本科的花以花序或花頭形式著生，該花序或花頭終止於稈和其他莖的分枝。花序的較小單元稱為小穗，這些小穗以多種不同的方式排列在一個或多個分枝上，可以應用標準的花序術語，但使用小穗而不是單個花。因此
- 在圓錐花序中，小穗著生在軸的分枝上。
- 圓錐花序可以是開放的，也可以是密集的和擁擠的，分枝非常短，以至於被小穗遮蔽，形成假穗狀花序。
- 在穗狀花序中，小穗不具柄，直接著生在無分枝的軸上，稱為穗軸。
- 在總狀花序中，部分或所有小穗透過稱為小穗柄的柄連線到穗軸上。
- Bor, N. L. 1960. 緬甸、錫蘭、印度和巴基斯坦的禾本科。佩加蒙出版社，倫敦。767 頁。
- Hahn, William J. 2005. 單子葉植物：生命之樹網站專案，網址為 單子葉植物。
- Herendeen, P. S. 和 P. R. Crane. 1995. 單子葉植物的化石歷史。第 1-21 頁，載於：P. J. Rudall, P. J. Cribb, D. F. Cutler, & C. J. Humphries (eds.). 單子葉植物：系統學和進化。英國皇家植物園，邱園。
- Rotar, Peter R. 1968. 夏威夷的禾本科。夏威夷大學出版社，檀香山。355 頁。
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