莎草科

木兰纲禾本目下的一科

莎草科（学名：Cyperaceae），为木兰纲、禾本目下一科，约5000种，莎草科的特征为：茎实心，横断面常为三角形，叶基部具叶鞘，叶鞘的两侧边缘互相接合；某些种类的叶片已退化；花小，聚生成小穗，小穗外无叶状的苞片包围。花由一枚雌蕊和2～3枚雄蕊构成，生于特称为颖片的鳞片腋间。茎的高度从数厘米至4厘米以上。几乎所有种类均为风媒传粉。

植物学史

Cyperaceae 莎草科，单子叶植物，莎草目，约4000种，广布于全世界，中国有31属，670种，全国皆产之，其中有些可为织席或制纸的原料，有些入药，荸荠的块茎可食或提取淀粉。

多年生或一年生草本；秆实心，常三棱形，无节；叶通常3列，有时缺，叶片狭长，有封闭的叶鞘；花小，两性或单性，生于小穗鳞片（常称为颖）的腋内，小穗复排成穗状花序、总状花序、圆锥状花序、头状花序或聚伞花序等各种花序；花被缺或为下位刚毛、丝毛或鳞片；雄蕊1－3；子房上位，1室，有直立的胚珠1颗，花柱单一，细长或基部膨大而宿存，柱头2－3；果为一瘦果或小坚果。

中国的主要属有：Carex，Cyperus，Fimbristylis，Heleocharis，Kobresia，Mariscus，Scirpus，Scleria等等。

形态特征

多年生草本，较少为一年生；多数具根状茎少有兼具块茎。大多数具有三稜形的秆。叶基生和秆生，一般具闭合的叶鞘和狭长的叶片，或有时仅有鞘而无叶片。

花序多种多样，有穗状花序，总状花序，圆锥花序，头状花序或长侧枝聚伞花序；小穗单生，簇生或排列成穗状或头状，具2至多数花，或退化至仅具1花；花两性或单性，雌雄同株，少有雌雄异株，着生于鳞片（颖片）腋间，鳞片复瓦状螺旋排列或二列，无花被或花被退化成下位鳞片或下位刚毛，有时雌花为先出叶所形成的果囊所包裹；雄蕊3个，少有2-1个，花丝线形，花药底着；子房一室，具一个胚珠，花柱单一，柱头2-3个。

果实为小坚果，三稜形，双凸状，平凸状，或球形。

物种区别

莎草科常与禾本科（Poaceae）植物——禾草——相混淆，但藉上述特征可与之鉴别。例如，禾草的茎圆形，中空；叶有鞘，但叶鞘不闭合；花由2枚苞片包围，小穗又由2枚苞片包围。

虽然莎草科植物外形似禾草，莎草科又与禾本科同置于莎草目（Cyperales）中，但越来越多的证据表明，与莎草科亲缘关系最近的却是灯心草目（Juncales）的灯心草科（Juncaceae）。

生长环境

莎草科含皂苷类（saponins）、丹宁（tannins）、酚酸（phenolicacids）、黄酮（flavonoida）、生物碱（alkaloids）和萜类（terpenoids）等。约90属4000余种，广布全世界。中国约有28属800余种。南北均产。大多生长在潮湿处或沼泽中，也生长在山坡草地或林下。

分类地位

以往分类学家均认为莎草科和禾本科关系密切。1934年J.哈钦森将莎草科与禾本科分开，莎草目仅包括莎草科，以后形态学、细胞学的资料也支持这个观点。但禾本科的小穗和莎草科的小穗仅在外形上相似。禾本科的花顶生，子房为侧膜胎座，由古老类型所衍生，胚偏生胚乳的一侧。莎草科的花侧生，胚珠为基生胎座，源自古老的特立中央胎座，胚位于胚乳的中央。此外，在种子植物中，染色体极大部分具一个着丝点，只有在莎草科和灯心草科的种类中，其染色体具有分散的着丝点。

莎草科和灯心草科的花粉粒为单粒花粉样的四合体，在4个成员之间没有分开的壁。1个核正常发育，其余3个通常在花粉的“底部”找到。从形态发生和细胞学上看，莎草科的花粉粒应称为四合体；从外壁的形态上看，则应称为单花粉（或假单花粉）。染色体和花粉形态都表明莎草科与灯心草科关系密切。

本科分为2个亚科：藨草亚科和苔草亚科。一些学者根据莎草科花序结构的差异性和植物化学的某些特征，将莎草科内的苔草亚科独立为嵩草科（Kobresiaceae），并认为所谓嵩草科同禾本科的亲缘关系比它同莎草科其它类群的关系更近。尽管苔草亚科具有先出叶、花单性、侧生花穗的特征明显有别于其它类群，但更多的解剖学、形态学特征仍然支持它仅为莎草科内一亚科的观点，莎草科无疑为一个自然类群，将莎草科进一步分为两个科的处理是不合适的。

下级分类

藨草亚科　小穗通常多花；鳞片螺旋状或成二列排列；花两性或单性，无先出叶所形成的果囊。本亚科分5族：

① 藨草族（Scirpeae），中国有7属。

② 刺子莞族（Rhynchosporeae），中国有6属。

③ 莎草族（Cypereae），中国有7属。

④ 割鸡芒族（Hypolytreae），本族有5属。

⑤ 珍珠茅族（Sclerieae），本族只有2属。

苔草亚科　花单性，雌花有先出叶，大多先出叶在边缘合生而成果囊，很少完全离生。本亚科有1族2属。

全世界约80余属4000余种，中国有28属500余种，广布于全国，多生长于潮湿处或沼泽中，苔草族多产于东北、西北及华北或西南部高山地区，南方种类较少，藨草族和莎草族广布于全国各省，刺子莞族和珍珠茅族多产于华中、华东以及南部各省，割鸡芒族则只产于热带亚热带地区。

藨草亚科：花两性或单性，而无先出叶所形成的果囊。花两性。鳞片螺旋状排列；下位刚毛存在或因减退趋向缺如。

藨草族：小穗多半有静多两性花。

刺子莞族：小穗只有很少几朵花（多半减至1-2朵花）；两性花在小穗顶部或中部。

莎草族：鳞片不为螺旋状而为两行排列；下位刚毛缺如。花单性，极少两性。

割鸡芒族：穗状花序单生或2至多数组成各种各样花序。小坚果下面无盘。

珍珠茅族：小穗少数至多数组成圆雄花序，少数为间断的穗状或小簇状。小坚果下面具盘。

薹草亚科：花单性，雌花有先出叶，绝大多数先出叶在边缘合生而成果囊，很少完全离生。

主要属

莎草科中的大属包括苔草属（Carex，约2,000种）、莎草属（Cyperus，近650种）、刺子莞属（Rhynchospora，约250种）以及飘拂草属（Fimbristylis）、荸荠属（Eleocharis）和珍珠茅属（Scleria），后3属各约200种。其它较大的属有球柱草属（Bulbostylis，约100种）和赤箭莎属（Schoenus，约100种）以及擂鼓艻属（Mapania，约80种）。

主要价值

莎草科多数植物具有适应性强、返青早、生长期长、根茎发达、耐践踏的优良特性，对于开发理想的草坪草种具有重要的潜在价值。

莎草科是众多种类成为人类发展中重要的生产资料、食物资源、饲用资源、同时也是中国天然草地中，饲用价值高、数量多的一类优良牧草。有些种类的块茎可供食用，如荸荠、油莎草等。有的为优良牧草，如高山嵩草（见嵩草属）、脚苔草（Carex pediformis）、低苔草（见苔草属）。还有的如白颖苔草、异穗苔草等，可作草坪，美化环境。

虽然总的说来莎草科的经济意义不大，其中一些种却十分著名。如纸莎草（Cyperus papyrus），古埃及人将其茎剖成薄片，压平后用作缮写材料；现纸莎草常栽作观赏植物。其它栽培属包括苔草属、荸荠属、藨草属（Scirpus）及羊胡子草属（Eriophorum）。伞草（Cyperus alternifolius）又称风车草，为受欢迎的盆栽植物，高可达1.2公尺，每个茎顶端均生有一簇排成伞形的叶片。

黄坚果莎草（C. esculentus，即可食莎草）在许多北温带地区被视为禾草样杂草，其黄色形似坚果的块茎以及与之近缘的莎草属种类的块茎可食，尤其是黄坚果莎草的一个变种——栽培可食莎草（Cyperus esculentus sativus），又称地杏仁，其块茎富含淀粉、糖及脂肪。荸荠（Eleocharis dulcis）的球茎和同属一些种类的球茎可食。垂头藨草（Scirpus cernuus）和水葱两个种常栽培于沼泽花园和水生植物园中。羊胡子草属的种类也是沼泽花园中爱种的植物。

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