鸢尾科(Iridaceae)为 离瓣花亚纲 (Magnoliopsida) 天门冬目 (Asparagales)下的一科植物 ,截至2023年11月统计数据,该科在多识植物百科中有74属,包含1750-1800种 。鸢尾科植物广泛分布于全世界的 热带 、 亚热带 及 温带 地区,分布中心在非洲南部及 美洲 热带 ; 中国 产5属,69种 ,主要是 鸢尾属 ( Iris L.)植物,多数分布于西南、 西北 及东北各地 。
鸢尾科植物为多年生常绿或落叶 草本植物 ,稀 一年生植物 ,属 单子叶植物 ,具有较强的耐寒、耐旱、耐瘠薄等能力 。鸢尾科植物地下部分通常具 根状茎 、球茎或鳞茎;叶条形、剑形或为丝状;花两性,辐射对称,少为左右对称; 蒴果 ;种子多数,半圆形或为不规则的 多面体 ,少为圆形,扁平,表面光滑或皱缩,常有 附属物 或小翅 。
鸢尾科植物用途广泛,该科植物以花大、鲜艳、花型奇特而著称 。其中 鸢尾属 ( Iris L.)为鸢尾科中的最大属,该属植物花姿奇特,在园林界久负盛名 。该属中的鸢尾( Iris tectorum Maxim.)在 中国 约60种, 小鸢尾 大而美丽,具有一定观赏价值。其次鸢尾属植物 马蔺(原变种) ( Iris lactea Pall.)、 黄菖蒲 ( Iris pseudacorus L.)、玉蝉花( Iris ensata Thunb.)等均在重金属污染修复方面作用显著 。
此外,根据《 中华人民共和国药典 》记载,鸢尾和 射干 ( Belamcanda 黑枕黄鹂普通亚种 (L.) Redouté)均具有清热解毒,消痰,利咽的功效,可用于热毒痰火郁结,咽喉肿痛等疾病 ; 尼泊尔鸢尾 ( 鸢尾属 decora Wall.)和 卷鞘鸢尾 ( Iris potaninii Maxim.)的种子具有清热,解毒, 杀虫脒 的功效。可用于治疗 食物中毒 引起的泻痢, 龋病 等 ; 番红花属 ( Crocus L.)植物番红花( Crocus sativus L.)常称藏红花,其 柱头 可入药,可用于经闭 症瘕 、产后 阻等症状 。同时, 香雪兰 属 植物香雪兰花含 芳香油 ,可提制 浸膏 或提取香精 。
由于生境退化或丧失、人类直接采挖或砍伐等的威胁,使鸢尾科中的一些物种数量不断减少 。部分物种被列入世界保护名录中,如在《国际自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN)中,番红花属共有28种被列入,其中濒危2种,易危2种,近危1种 ;唐 蒲属( Gladiolus L.)共24种被列入,其中濒危2种,易危7种,近危4种 ;鸢尾属共90种被列入,其中极危9种;濒危11种,易危8种,近危5种 ;同样根据中国《国家重点保护野生植物》(2021版)中,鸢尾属中的 水仙花鸢尾 ( Iris narcissiflora Diels)被认定为二级保护植物 。
鸢尾科具有极深的文化底蕴,最早可追溯到6世纪的法兰西王国,其中以鸢尾属的物种最为出名,鸢尾属属名为“Iris”,在希腊神话中为彩虹女神的意思,法国人更是视鸢尾属植物 香根鸢尾 ( Iris pallida 拉马克 Encycl)为 国花 ,而中国古典著作对鸢尾的描述并不常以观赏花卉的形式出现,往往是作为一种药用植物 。此外 小鸢尾 在中国还常用作象征爱情与友谊,鸢尾还是属羊的人的生命之花,代表着使人生更美好 。
分类
分类变动
1985年,中国植物志将鸢尾科划分为约60属,800种,主要是鸢尾属植物 ;美国科学家Goldblatt在1990年根据鸢尾科植物的52个传统特征,将其分为4个主要亚科:折被鸢尾亚科(Isophysidoideae); 木鸢尾亚科(Nivenioideae);鸢尾亚科(Iridoideae)和番红花亚科(Crocoideae)(当时称为Ixioideae) 。英国科学家Rudall于1994年则通过33个形态和解剖特征,将鸢尾科分为2簇属,其中一簇对应鸢尾亚科(Iridoideae),另一簇则对应Goldblatt分类中的折被鸢尾亚科(Isophysidoideae); 木鸢尾亚科(Nivenioideae) 。2023年,多识植物百科根据最新的分子 系统发育 研究形成的现代被子植物 分类系统 ——APG IV分类系统,将鸢尾科划分为74属,1750-1800种 。
下级分类
根据2023年多识植物百科最新数据, 酢浆草科 具体的分类如下 :
1. 折被鸢尾亚科Subfam. Isophysidoideae
折被鸢尾族 Tr. Isophysideae
2. 鸢尾亚科Subfam. Iridoideae
双雄鸢尾族Tr. Diplarreneae
鸢尾族Tr. Irideae
庭菖蒲 族 Tr. Sisyrinchieae
丽 白花 亚族 Subtr. Libertiinae
庭菖蒲 亚族 Subtr. Sisyrinchiinae
粗点黄扇鸢尾 族 Tr. Trimezieae
虎皮花 族 Tr. Tigridieae
3. 延龄鸢尾亚科Subfam. Patersonioideae
延龄鸢尾族 Tr. Patersonieae
4. 玉 鸢尾 亚科 Subfam. Geosiridoideae
玉鸢尾族Tr. Geosirideae
5. 蓝星鸢尾亚科Subfam. Aristeoideae
蓝星鸢尾族Tr. Aristeeae
6. 木鸢尾亚科Subfam. Nivenioideae
木鸢尾族Tr. Nivenieae
7. 西红花 亚科Subfam. Crocoideae
兰花鸢尾族Tr. Tritoniopsideae
弯管 鸢尾 族 Tr. Watsonieae
唐菖蒲 族 Tr. Gladioleae
香雪兰 族Tr. Freesieae
谷鸢尾族Tr. Ixieae
形态特征
鸢尾科植物为多年生、稀一年生 草本 。地下部分通常具 根状茎 、球茎或鳞茎 。
叶
叶多基生,少为互生,条形、剑形或为丝状,基部成鞘状,互相套迭,具平行脉 。
花
花两性,色泽鲜艳美丽,辐射对称,少为左右对称,单生、数朵簇生或 多花 排列成总状、穗状、聚伞及 复总状花序 ;花或几 花序 下有 1至多个草质或膜质的 苞片 ,簇生、对生、互生. 或单一;花被裂片6,两轮排列,内轮裂片与外轮裂片同形等大或不等大,花被管通常为丝状或喇叭形; 雄蕊 3, 花药 多外向开裂; 花柱 1,上部多有三个分枝,分枝圆柱形或扁平呈花瓣状, 柱头 3-6,子房下位,3室,中轴 胎座 , 胚珠 多数 。
果实与种子
蒴果 ,成熟时室背开裂;种子多数,半圆形或为不规则的 多面体 ,少为圆形,扁平,表面光滑或皱缩,常有 附属物 或小翅 。
物种分布
分布范围
鸢尾科植物广泛分布于全世界的 热带 、 亚热带 及 温带 地区,分布中心在非洲南部及 美洲 热带 ,中国共有5属,69种 ,主要为 鸢尾属 的植物,多数分布于西南、 西北 及 东北 各地 。鸢尾属广泛分布于北温带地区, 中国 鸢尾属植物主要分布在西南、西北和 东北地区 ; 唐菖蒲属 起源于西亚、地中海地区和 欧洲 ,其余大部分都起源于 非洲 的南部、东部及西部地区,据2013年研究表明其 遗传多样性 分布中心分布于南非,特别是好望角 ; 射干 属 植物全世界仅有2种,其中的射干产于中国东北、 华北 、 华中地区 、西南等省、市和自治区,多生长于海拔较低的林缘或山坡草地 。
生境
鸢尾科几乎分布在全球范围,因此其生境多样复杂,鸢尾科植物喜欢干燥的地中海型气候。鸢尾科植物在南部非洲,特别是西南部的冬季降雨区最具代表性。其最适生境为南非东部、斯威士兰和莱索托等地的山地草原上,其次为北方的热带稀树草原或半干旱地区也有少量物种存在 。在中国鸢尾科植物主要分布在开阔的灌木丛、草原和干旱 植被 中,少数物种喜欢森林和森林边缘 。
鸢尾科物种不仅可以生长在各种土壤中,还可生长在排水良好的岩石中,包括 花岗石 、 玄武岩 、粗玄岩、 粘土 、 石灰岩 和 砂岩 ,以及更稀有的岩石,如 蛇纹石 。但有些物种可生长在 沼泽 中,有些生长在纯沙子中 。
习性
鸢尾科植物大多具有地下鳞茎,耐寒耐旱耐瘠薄的能力较强,大部分适宜在中等肥沃的 壤土 条件下生长 。 鸢尾 科大多数物种喜欢肥沃的土壤,通常不抗涝,但少数物种营水生和旱生,能适应沼泽和沙漠环境 。鸢尾科也不适应强光环境,也不适应在典型的茂密 植被 中进行间隙定殖生长 。
繁殖方式
鸢尾科为 两性花 ,鸢尾科中存在着多样的授粉系统,其中大多数物种都是由 膜翅目 (主要是 蜂子 )授粉,但在各种属中的其余物种主要或仅由 鞘翅目 ( 甲虫 ), 双翅目 (短长鼻蝇)和 鳞翅目 ( 凤蝶总科 和蛾)中的昆虫或 雀形目 鸟类( 太阳鸟科 )授粉。鸢尾科植物每年长出一个或多个开花茎,花为有柄花和无柄花, 花序 横向(单歧 聚伞花序 ,伞形聚伞花序),因此使得鸢尾科的花具有特别复杂的打开和关闭模式,可根据不同的时间段、天气条件、植物油的分泌、花的对称性等特征的改变,以此来吸引昆虫完成授粉 。
栽培技术
鸢尾科中 鸢尾属 的物种超过260种,是该科中最大和最广泛的属 ,而 唐菖蒲 属在中国范围内有唐菖蒲和小花庭菖蒲( Sisyrinchium micranthum Cav.)两个物种 ,其中唐菖蒲作为世界四大著名切花之一,在 园艺 栽种、绿化美化等方面被大量应用 。因此本节内容以鸢尾属和唐菖蒲植物进行阐述。
育苗方式
鸢尾科植物如鸢尾、唐菖蒲等通常采用分株繁殖,即通过植株的 根状茎 、鳞茎和球茎进行繁殖,其次还可进行播种繁殖 。唐菖蒲分株繁殖时,可选择栽种球茎,一般选择择周径10~12cm的球茎,栽种前在2~4℃低温环境下处理 2 个月打破种球休眠,并用 百菌清 、多菌灵等 杀菌剂 浸泡 ;鸢尾播种繁殖在春秋季均可播种,播种前浸种24小时后捞出晾干,将种子均匀撒在 面上,覆少量基质,稍加镇压即可 。
养护管理
鸢尾科植物除了习水湿环境的物种外,其余各物种均不耐涝,但生长期长期需要充足水分 。其中 鸢尾属 植物生长适宜的土壤温度为16~18℃,气温为15℃左右。生长期要及时中耕除草并保持土壤湿润,排水良好,花谢后植物休眠期内要停止浇水。在盛花期要及时修剪残花,秋末要及时清除枯叶 ;唐菖蒲属在生长期需要充足水分,但其不耐涝,因此尤其是雨季需注意挖好畦沟和排水沟进行排水,保证土壤不涝不干 。
病虫害防治
鸢尾科中鸢尾属的主要要有 根腐病 、叶枯病、立枯病等 ;唐菖蒲属病害主要有花叶病、干腐病和枯萎病,应选择没有病毒的种球种植,同时可对土壤进行消毒处理,也可用 百菌清 可湿性 粉剂 、 多菌灵 可湿性粉剂进行叶面喷洒 。 鸢尾属 常见虫害有 、 根腐线虫 和 蚜虫 ;唐菖蒲虫害主要有 蓟马科 ,一旦发现病虫害,应及时剪去残花、病虫枯叶,保持良好株形,若虫害较严重时,可使用 氧化乐果 等进行防治 。
保护
类群现状
鸢尾科中的部分物种分布和 种质 资源受到区域限制。如 番红花属 中的 Crocus ilvensis 为 意大利 第勒尼安海 厄尔巴岛 西部的 特有种 ; Crocus aerius 是土耳其东北安纳托利亚(高加索 生物多样性热点 )的特有种 。唐菖蒲属中的 Gladiolus antandroyi为 马达加斯加特有种,生长于海拔150米的至托利亚 ; Gladiolus chevalieranus 是几内亚的特有种,生长于海拔1000米处的Benna高原以及900米处的Kindia地区,分布区仅占用8平方公里 。鸢尾属中的 Iris cedreti 是黎巴嫩北部雪松亚高山带高海拔山脉的 特有种 ,分布面积仅有18平方公里,其成熟个体数估计在2500株左右 ;同样的, Iris bostrensis 分布在约旦北部的一小块地区以及叙利亚西南部的邻近地区 。
致危因素
鸢尾科中的保护物种主要受到人为挖采、 过度放牧 以及自然灾害等威胁,从而导致其 栖息地 丧失和退化。如 番红花属 中的 Crocus ilvensis 面临外来 入侵植物 导致的 生态结构 、动态、植物 区系 和土壤变化的威胁 ; Crocus aerius 则是由于人类的过度放牧造成的栖息地丧失和退化,以及被作为观赏植物导致的过度挖采 ; Gladiolus chevalierianus 的栖息地受到 城市化 和农业化的扩张,长期放牧以及丛林大火的发生导致其受到严重威胁 ; 鸢尾属 cedreti 则是受到人类造成的 栖息地 丧失和退化,以及传播有限、 种群 密度低和气候变化等内在因素 。
保护等级
鸢尾科中的一些植物已被列入世界保护名录中,如在《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN)中,该科中 番红花属 共收录了28种,其中 Crocus de Ligurie 被评为近危(NT)物种, Crocus cyprius 和 Crocus hartmannianus 被评为易危(VU)物种, Aerial Crocus 和 Crocus ilvensis 被评为濒危(EN)物种 ;唐菖蒲属在该名录中共收录保护物种24种,其中 Gladiolus antandroyi 和 Gladiolus chevalierianus 被评为濒危(EN)物种, Gladiolus bojeri 、 Gladiolus horombensis 等被评为近危(NT)物种, Gladiolus andringitrae 、 Gladiolus flavoviridis 和 Gladiolus hajastanicus 等被评为易危(VU)物种 。此外,鸢尾属中的 Haplochromis iris、Iris boissieri 等7种物种在该名录中被列为极危(CR)物种 。
保护措施
鸢尾科中被列入保护名录中的物种大多进行就地保护,同时建立观测系统,对物种的生长繁殖环境进行详细记录和监控。如鸢尾属中的 Giaggiolo calabrese 则是进行就地保护 ;而 Iris lortetii 由于受到多种致危因素影响, 以色列 的植物园对该品种都进行了迁地保护,并尝试良性引进。该植物分布在上加利利的保护区,西岸的保护区应扩大到包括该物种的 栖息地 。
用途
园林观赏
鸢尾科植物可用作园林观赏,如 鸢尾属 植物植物身姿飘逸,其花颜色各异,同时其花期长,且各个品种花期各异,可以利用不同的花期,结合跌水、石阶,配合高山植物构成别致的岩石园景观,此外一些花冠庞大的物种,可作公路边优美的林带及河道边绵延的护坡 。 蝴蝶花 ( Iris japonica )耐阴,多生于 山坡较阴蔽而湿润的草地 、溪边和林缘,可在园林中做 地被植物 与其他植物搭配,也可被配置于建筑物背阴处等,美化环境,提高空气质量 。
食用营养
鸢尾 科下属种中, 鸢尾属 的鸢尾可做食用,采摘未完全成熟的鸢尾 蒴果 ,果壳开水焯七成熟,捞出过凉水控干水分后晒干,晒干的鸢尾果壳经过水泡后可与腊肉爆炒,做成一道美味的农家菜品 。 西红花 属的番红花则是可以被用作食品和酒类的辛香调味料、食用色素、香料等 。
药学医用
鸢尾科中的一些物种可用来入药,具有良好的药用价值 。
鸢尾属中的鸢尾,根据《中华草本》中的记载,其叶或全草均可入药,其性苦、辛,平,有 小毒 ,具有活血祛瘀,祛风利湿,解毒,消积。可用于治疗跌打损伤,风湿疼痛,咽喉肿痛,食积腹胀,疟疾;外用治 肿毒,外伤出血 ;尼泊尔鸢尾和卷鞘鸢尾,根据《 中华本草 》中的记载其种子可入药,具有清热,解毒,杀虫的功效,可用于治疗食物中毒引起的泻痢;虫牙;蛔虫和蛲虫病 ;根据《中华草本》中的记载蝴蝶花( Iris japonica Thunb.)的全草和根可入药,其性苦、寒,具有泻下通便,解毒的功效,可用于治疗便秘,肝炎胁痛 ;根据《全国中草药汇编》中的记载喜盐鸢尾( Iris halophila Pall.)的花、种子可入药,其性甘、淡、凉,具有清热解毒,利尿,止血的功效 。
射干 属中的射干,根据《中华人民共和国药典》(2020年版.一部)中的记载,其干燥 根状茎 可入药,其性气微,味苦、微辛。具有清热解毒,消痰,利咽。可用于热毒痰火郁结,咽喉肿痛,痰涎壅盛,咳嗽气喘病症 。
西红花 属中的番红花,根据《中药大辞典》中的记载,其 柱头 可入药,其性平,味甘。具有活血化瘀,凉血解毒,解郁安神的功效。可用于经闭 症瘕 、产后瘀阻、温毒发斑、忧郁痞闷、惊悸发狂等症状 。
唐菖蒲 属中的唐菖蒲( Gladiolus gandavensis Van Houtte),根据《全国中草药汇编》(第二版)(下册)中的记载其干燥球茎可入药,其性辛、温,有毒,具有解毒散瘀,消肿止疼的功效,可用于跌打损伤,咽喉肿痛。外用治腮腺炎,疮毒, 慢性淋巴结炎 。
红葱 属( Eleutherine 草本 )中的红葱( Eleutherine plicata Herb.),据 广西壮族自治区 瑶药材质量标准(第二卷)中的记载其全草或鳞茎可入药,其性苦、凉,具有清热解毒,散瘀消肿和止血的功效 。
工业应用
鸢尾科 番红花属 植物番红花由于其独特的色泽和气味,在化工和食品等行业中被广泛应用,可用作茶饮品及食用色素和调味剂,香料和 染料 等 。 香雪兰 属 植物香雪兰花含 芳香油 ,可提制 浸膏 或提取香精 。
植物文化
鸢尾 科具有极深的文化底蕴,最早可追溯到6世纪的 法兰西王国 ,鸢尾科中的代表属是鸢尾属,而鸢尾被属名为“Iris”,在希腊神话中为彩虹女神的意思;法国人更是视鸢尾属植物 香根鸢尾 ( Iris pallida 拉马克 Encycl)为 国花 ,是光明和自由的象征; 以色列人 认为黄色鸢尾是“黄金”的象征,能带来财富;鸢尾在 古埃及 代表了“复活”与“生命” 。
中国 对鸢尾的描述并不常以观赏花卉的形式出现,往往是作为一种药用植物,如在《 神农本草经 》中即有 鸢尾 “主破癥 积 聚,去水,下三虫”的记载 ,此外 小鸢尾 在中国还常用作象征爱情与友谊,鸢尾还是属羊的人的生命之花,代表着使人生更美好 。国际上还有鸢尾文化节的开展,让人们在欣赏鸢尾植物的同时推广鸢尾文化。
中国宋代诗人 朱翌 在《夜梦与罗子和论药名诗》中写道“天门冬夏鸢尾翔,香芸台阁 龙骨 蜕”来描写夏天盛开的 鸢尾花 ;现代诗人 舒婷 就以鸢尾花为诗歌名谱写了《 会唱歌的鸢尾花 》这一首现代诗。
代表类群
由于鸢尾科中的鸢尾属为其 模式属 ,且物种丰富有260~300种 , 唐菖蒲属 植物在园林造景及鲜花切花等方面的应用较多 , 番红花属 植物被应用于各种医学药用的研究中 ,因此,就将此三个属作为 鸢尾 科的代表类群来介绍。
鸢尾属
鸢尾属 黑枕黄鹂普通亚种 Iris L.,为 多年生草本 。 根状茎 长条形或块状;叶多基生,相互套迭,排成2列,叶剑形,条形或丝状, 叶脉 平行,顶端渐尖;花序生于分枝的顶端或仅在花茎顶端生1朵花;花较大,蓝紫色、紫色、红紫色、黄色、白色;花被管喇叭形、丝状或甚短而不明显,花被裂片6枚,2轮排列,外轮花被裂片3枚; 雄蕊 3,着生于外轮花被裂片的基部; 雌蕊 的 花柱 单一,上部3分枝。 蒴果 椭圆形、卵圆形或圆球形,顶端有喙或无,成熟时室背开裂;种子梨形、扁平半圆形或为不规则的 多面体 ,有 附属物 或无 。
全世界有260~300种,分布于北温带; 中国 约产60种、13变种及5变型,各地常见栽培,主要分布于西南、西北及东北 。 鸢尾属 中的植物花色多样,大花的种类常作园林美化植物;个别种的 果果壳可食用 。
唐菖蒲属
唐菖蒲 属 食虫类 Gladiolus L.,为 多年生草本 。地下部分为球茎,外有薄膜质的包被;叶剑形或条形,2列,互相套迭;花茎直立,不分枝,下部常有数枚茎生叶;花无梗,每朵花基部包有草质或膜质的 苞片 ;花两侧对称,大而美丽,颜色鲜艳,多为红、紫、黄、白、粉红或其他颜色,直径5-8厘米; 雄蕊 3,偏向花的一侧,花丝着生在花被管上; 花柱 细长,顶端3裂,子房下位,3室,中轴 胎座 , 胚珠 多数; 蒴果 长圆形或倒卵形,成熟时室背开裂;种子扁平,边缘有翅 。
其原产于地中海沿岸、非洲热带、亚洲西南部及中部,全世界有大约250种。 中国 常见栽培的有1种 。唐菖蒲花形别致,花色鲜艳丰富,是世界花卉市场的“四大切花”之一 。
番红花属
西红花 属 学名 Crocus L.,为 多年生草本 。球茎圆球形或扁圆形,外具膜质的 包被 ;叶条形,丛生,与花同时生长或于花后伸长,不互相套迭, 叶基部 包有膜质的鞘状叶;花茎甚短,不伸出地面;花白色、粉红色、黄色、淡蓝色或蓝紫色;花被管细长,花被裂片6,2轮排列,内、外轮花被裂片近于同形等大; 雄蕊 3,着生于花被管上; 花柱 1,上部3分枝, 柱头 楔形或略膨大,子房下位,3室,中轴 胎座 , 胚珠 多数; 蒴果 小,卵圆形,成熟时室背开裂 。
其主要分布于 欧洲 、 地中海 、 中亚 等地,全世界约75种。中国野生的1种,常见栽培的1种 。
相关研究
学者通过提取富含鸢尾醛类(iridals)的鸢尾根,并在常温下 陈化 两三年,从而获得 鸢尾酮 。其具有的 紫罗兰 般的芳香,可将其运用于香料中,用来制作香水、香皂、化妆品等 ;而由番红花 柱头 制成的珍贵药材- 西红花 被学者广泛用于临床治疗,研究发现藏红花对 慢性阻塞性肺病 缓解期有逐步改善肺功能、 提高机体抵抗力、调节免疫功能、改善血液流变及防止疾病急性发作的作用 。此外,随着花卉园林市场对鸢尾科植物的大量需求,相较于传统分株繁殖和播种繁殖难以避免的异花授粉、种子产量低、童期长和发芽率低等因素导致的效率低下且缓慢的 生产方式 ,以 鸢尾属 和 唐菖蒲属 等植物为代表的植物组培快繁技术和体系建立的相关研究也再被不断完善 。