兰科植物的分类与起源 兰科植物提取物
1)关于兰花的起源问题
兰科植物是植物界数量最多、分布最广的一个科,但是关于兰花的起源问题,至今尚未取得一致的意见,主要有三种看法。
第一,“附生种”说。1982年,罗伯逊(Robinson)和布恩伯洛夫(BurnsBalogh)从兰花种子、花及根的特征分析,认为兰花起源于附生种。原因是:A、兰花具有多数不具胚乳、非常小且种子能够在广大的范围内散布的特点。B、靠特定的花粉媒介——昆虫传粉,有利于远距离传播花粉。C、花粉具花粉块,一次授粉,多数授精,有利于在媒介昆虫传粉机会少的情况下授粉。这三点特征都适合附生种繁衍的需要。
第二,“陆生种”说。1888年,施姆博(Shimper)提出:“兰花起源于陆生种,种子落在树木裂缝等含有机物、水分丰富的地方,由于吸收了树木的水分、养分而发芽生长,逐步产生了适应性而进化为附生种。”1984年,伯恩宁(Benzing)和艾沃德(Afwood)又从菌根与兰花的关系上进行了分析,得出了兰花起源于陆生种的结论。他们认为,“兰花的生存与根菌有着不可分割的关系,所有的兰花都与根菌共生发芽,且陆生种对根菌的依赖性比附生种更强。附生种中,有的品种没有叶绿体,终生依赖于根菌吸收有机物。”
第三,从“附生种”进化为“陆生种”说。1916年,安卓斯(Andrews)认为,“兰花起源于附生种,在澳大利亚东部的热带草原,由于树冠环境严酷,兰花从附生种进化为陆生种。”
综上可见,兰花起源问题的争议焦点是,“附生种”与“陆生种”均存在,问题是孰前孰后,由谁转化为谁?这些有待于兰学界作进一步的实验与研究。
2)关于兰花的分布问题
兰花是高雅、美丽而又带有神秘色彩的植物。兰花在植物分类学上属于兰科(Orchidaceae)植物。兰科是一个异常庞大、十分奇特而又甚为进化的大家族,全世界共有800个属,3万~35万个原生种。在英国《国际散氏兰花杂种登记目录》中正式登记的人工杂交种已达4万种以上,而且每年以1000种以上的数目增加。我们常看到的中国兰与洋兰,只是兰科植物中一小部分有观赏价值的栽培种类,还有大量的野生兰科植物分布于世界各地,有待我们去发掘、引种栽培和杂交育种。
兰科植物分布极广,除两极和沙漠地区之外,几乎每个地区都有兰花家族的成员,不过大部分集中在热带和温带,约占兰科植物种类的85%。热带兰分布于热带和亚热带,特别是热带森林里,以美洲、亚洲和非洲为最多。盛产热带兰的国家,亚洲有菲律宾、印度尼西亚、斯里兰卡、马来西亚、印度、泰国、缅甸、尼泊尔、锡金、不丹和赵南等。美洲有巴西、委内瑞拉、墨西哥、危地马拉、哥伦比亚、哥斯达黎加、特立尼达、洪都拉斯等;非洲有马尔加斯和西部非洲等。大致说来,兰花的分布,受到气候和地理环境的严格限制。如“热带及亚热带的亚洲”,常见栽培的是虎头兰、兜兰、万代兰、蝴蝶兰和石斛等5属植物。而在“热带的美洲”,常见栽培的洋兰主要分布在南北回归线所夹的地域。著名的卡特兰属,主要原产地分布在北纬18°至南纬30°、东经40°~105°的广大地区。从墨西哥到阿根廷分布有林兰(1000种以上)、蕾丽兰(约75种)、金蝶兰(约750种)、米尔顿兰等。在“热带的非洲”,大部分地区气候干燥,有广大的沙漠和干旱地区,兰花的生长受到限制。生长兰花较多的地区是海岸地带和有森林的山区。
总之,兰花中80%~90%的种类分布在以赤道为中心的热带和亚热带地区。大致在北纬70°~南纬52°之间。其中,唯中国兰花的某些种类生长在纬度及海拔较高的地区。这些品种之所以珍奇,主要原因就是其分布地区极其有限。
中国南部地处热带和亚热带,也有不少热带兰分布,比较著名的有指甲兰、石豆兰、虾脊兰、贝母兰、石斛、石蚕、蝴蝶兰、飘带兰、兜兰和火焰兰等,在西双版纳还发现了美洲原产的一种香子兰。
我国盛产的兰花,分布地区广大,遍及江苏、浙江、福建、广东、云南、贵州、江西、湖北、甘肃、安徽、四川、台湾、西藏(察密禺、波密等地)。最著名当推江浙一带盛产春兰、蕙兰,园艺品种最多。其他如福建、广东一带的建兰、寒兰、墨兰,云南大理的雪兰,云贵的金棱边、硬叶兰,兰州的武陵素心兰,台湾的报岁兰以及特殊的斑叶兰等,都因其花香馥郁,叶姿飘逸,秀美,非热带种可与媲美,故博得世界兰坛重视。3)关于兰花的生长方式
兰花按照生长环境、生长方式不同,可分为附生兰、地生兰和腐生兰三种。
第一种,附生兰(又称“气生兰”)
这类兰花生长在树干上,但不从树木本身吸收养分;有一些种类附生在不毛的岩石或悬崖上。这些附生兰花靠其粗壮的根系附着在树干或岩石的表面,根系大部分或全部裸露在空气中。这些附生兰花所需水分与养料是取自雨水或雨水中含有的无机盐,此外还有夜间的露水和雾。任何细小的残物,像落叶、脱落的树皮甚至死亡的昆虫等落到兰花根系周围,都可作为营养,这些残物在热带林下是很丰富的。常见的附生兰生活在热带地区,主要有卡特兰、万代兰、蝴蝶兰、石斛、虎头兰等。
第二种,地生兰
主要指原产于寒带和温带地区的兰花种类,在热带和亚热带地区亦有许多兰科植物属于地生兰类。这些地生兰花有绿色的叶片,根系生长在混杂落叶、腐殖土和砂石的土壤中,从土壤中吸收水分和无机盐养料,它们的根系上或多或少都具有显著的丝状根毛,而附生兰的根上则不存根毛。常见栽培的地生兰大多是兜兰种类,青兰、蕙兰及其他中国兰、虾脊兰等。
第三种,腐生兰
通常生存于腐烂的植物体上,如地下腐朽的朽木。腐生兰虽然仅有少数几个属,但世界各地均有生长,尤其在热带和亚热带地区分布较多。著名中药材天麻(Gastrodiaelata)即是腐生兰的一种。它常年生长在地下,只有开花时从地下抽出花序。
此外,关于兰花的生长方式,只是大致分类如此,而事实上,有时往往很难区分。如典型的附生兰可能因为偶然的原因(如树木腐烂)而被迫生活在地面上时,它便像地生兰一样有许多向地面土壤中生长的根系,而且根系上全部有根毛。还有一些兰花,在幼苗时期像真正的地生兰,生长在森林的土壤中,而后则发展为附生兰生长在树干上,如万代兰的某些种。
2、关于兰花的特征及特性
兰科植物的根、茎、叶、花等部分与一般的花卉有明显的不同,现作一些介绍:
(1)根
大多数兰花的根是圆柱状的,常常呈线形,肉质根粗大而肥壮,大都呈灰白色。根的前端有明显的根冠,起到保护根生长点的作用。根群具有吸收和贮存水分与养料的功能。一般来说,地生种类的根上有大量的根毛。附生兰花的气生根是由中心的维管束和周围疏松的海绵组织构成的,皮层的受光部分可以变成绿色进行光合作用。这一层海绵状的组织称为根被,
当空气干燥时细胞中完全充满空气,可以防止水分的散失;它还能极快地吸收水分,湿润时
变成半透明状,并能保持相当长的时期。
在兰花的根组织内和根际周围,通常生存有根菌,也有人称为兰菌,属真菌类。这些菌丝体侵入兰花根内部后,逐渐被兰花分解、吸收,供作兰花的养分和水分。这种现象对于根系
生长于空中的附生兰花尤为重要。
(2)茎
兰花的茎是生长叶片、根系和花朵的重要器官,并具有贮存水分和养料的功能。茎的形态
大致分为直立茎、根状茎、假鳞茎三类。直立茎,如万代兰、兜兰、凤兰,叶片生长在茎的
两侧,顶端的新叶不断地生长出来,下部老叶逐渐脱落,茎干直立或稍倾斜向上生长,在茎
干的下部不断有气生根生出。根状茎,可能是兰花真正最原始的茎。在根状茎的节上生长有
根,并能长出新芽。新芽经过一个生长季节发展为假鳞茎。如卡特兰,在分株繁殖时,需要剪断根状茎,将1株分成数株。
兰花的假鳞茎是一种变态茎,它是在生长季节开始时从根状茎上生出的新芽,到生长季节
结束时生长成熟。假鳞茎的顶端或各节上生有叶片,并且是花芽着生的地方。假鳞茎形态变化很大,有的呈卵圆形至棒状,如卡特兰、虎头兰;有的呈细长条形,如石斛。假鳞茎小的似米粒,大的可高达数米,它是水和养料的重要贮藏器官,也是我们繁殖兰花的重要材料。
(3)叶
兰花的叶片因种类不同而有较大的差异。有的叶片呈棍棒状,如棒叶万代兰;有的叶片肥
厚呈硬革质,如卡特兰;有的叶片呈细长的线形,如春兰;也有的叶片大而薄软,如鹤顶兰。
兰叶的姿态有直立、斜立、弯垂三类。如果叶片从基部到叶尖都全部笔直向上生长者,谓
之“直立”。从叶片基部二分之一或三分之一处开始向外斜出生长者谓之“斜立”。如果叶
片向上生长时逐渐自然弯下而形成半圆形者谓之“弯垂”。
兰叶的色泽大多为翠绿或浓绿。由于遗传基因或自然变异,有的品种的叶片出现线纹、斑
块或其他色彩,例如有些墨兰的叶缘为白色,称为“银边”。叶尖两边有黄色,叫做“金嘴
”。如有些秋兰叶片具有多条线纹的则称之为“金丝马尾”。
一般叶片从假鳞茎上一次长出后,便不再多长了。新叶只能从新的假鳞茎上长出来,每茎
仅长3~4片,少数品种长7~12片。通常每芽均3片左右。故在栽培管理中,保持兰叶的完好,可提高兰花的商品效应和观赏价值。
(4)花
兰花属于不整齐花范畴。花茎(scape),又称“荑”、“花箭”、“花葶”,由假鳞茎上
生出,每茎一至多枚。花茎下部为鞘所包裹。鞘(sheath),又称“壳”、“包衣”、“包壳
”,膜质,具有保护花蕾的作用。鞘的颜色、脉纹是鉴别品种的重要依据。花朵按一定顺序生长在花轴上,叫做花序。兰属植物仅少数种为单花,其余种为多花。花序的生长姿态分为直立、斜出和俯垂三类。
所有兰科植物的花朵都是由7个主要部分组成的,即萼片3枚、花瓣3枚及蕊柱1枚。花萼分布在兰花的外轮,由三枚萼片组成,俗称“外三瓣”。上方一枚为中萼片(dorsalsepal),又称“顶瓣”、“主瓣”。两侧各一片为侧萼片(lateralsepals),又称“副瓣”。花萼以宽阔、肥厚、紧边者为优。二侧萼片之间有夹角为180°者,叫做“平肩”或“一字肩”;夹角大于180°者,叫做“飞肩”;夹角之间小于180°者,则称为“落肩”。“平肩”为佳品,“飞肩”为奇品,“落肩”则视为次品。
兰花的内轮为花瓣,亦由三枚组成。上方二枚花瓣(petals),又称为“捧瓣”、“捧”、“捧心”。下方一枚为唇瓣(lip),又称为“舌”、“花舌”。唇瓣分为三裂,两边的侧裂,中间的为中裂,有的向下反卷,有的向前伸出。唇瓣的中部叫做唇盘,唇盘中央有两条纵向排列的平行褶片,可便于昆虫授粉。一般以花瓣颜色纯净、光洁内凹、瓣尖捧合、中裂片宽阔短圆者为佳,传统上认为瓣色素色者为上品,泛称为“素草”或“素心”。
蕊柱(Column),又称“鼻”、“鼻头”,为兰花的直接繁殖器官,是雄蕊的三花丝和雌蕊的花柱的合生体,所以又叫“合蕊柱”。
兰花生长还具有自己的生长习性,如喜荫凉、耐干旱,宜通风、忌污染等。古人认为兰花的特性为:
喜日而畏暑;喜风而畏寒;喜雨而畏潦;喜润而畏湿;喜干而畏燥;喜土而畏厚;喜肥而畏浊;喜树荫而畏尘;喜暖气而畏烟;喜人而畏虫;喜聚簇而畏离母;喜培植而畏骄纵。3、关于国兰的种类与品种
关于兰花的分类,德国施莱希特(R.Schlechter)在1924年首先将兰属植物,根据花序、蕊柱、唇瓣等特征分为8组,其中6组有中国兰花:
A、无叶兰组(Sect.Macrorhizon),4种。
B、地兰组(Sect.Geocymbidium),3种。
C、春兰组(Sect.Maxillarianthe),6种。
D、建兰组(Sect.Jeusoa),19种。
E、冬凤兰组(Sect.Himatophyllum),5种。
F、真兰组(Sect.Eucymbidium),11种。
英国植物分类学家Cribb氏,将中国兰属植物归入三个亚属,即多花兰亚属、虎头兰亚属和中国兰亚属。
A、多花兰亚属(subgenus Cymbidium Hont)
①硬叶吊兰(C.aloifolium sw)
②尖叶吊兰(C.bicolor subsp.obtusum Du Puy et Cribb)
③冬凤兰(C.dayanum Rchb.f.)
④多花兰(C.floribundum Liadl.)
B、虎头兰亚属(Subgenus Cyperorchis Bl.Seth et Cribb)
⑤西藏虎头兰(C.tracyanum L. Castle.)
⑥黄蝉兰(C.iridioides D.Don)
⑦长叶兰(C.erythraecum Ldl.)
⑧虎头兰(C.hookerianum Rchb.f.)
⑨短叶虎头兰(C.wilsonii Veitch.)
⑩碧玉兰(C.lowianum Rchb.f.)
B11美花兰(C.insigne Rolfe.)
B12贡山凤兰(C.gongshanense H. liet G.H.Feng)
B13文山红柱兰(C.weushanense Y.S.wu et F.Y.Liu)
B14象牙白花兰(C.eburneum Lindl.)
B15大雪兰(C.mastersii Griff.ex Ldl.)
B16莎草兰(C.clegans Ldl.)
C、中国兰亚属(subgenus Jensoa Rof.seth et Cribb)
B17建兰(C.ensifolium L.SW.)
B18珍珠矮兰(C.nanutum Y.S.Wu et S.C.Chen)
B19落叶兰(C.defoliatum Y.S.wu et S.C.Chen)
B20墨兰(C.sinense Willd)
B21寒兰(C.kanran Makino)
B22邱北冬蕙兰(C.quibeiense K.M.Feng et H.Li)
B23蕙兰(C.faberi Rolfe)
B24春兰(C.goeringii [Rchb.f.]Rchb.f.)
B25春剑(C.longibracteatum Y.S.wu et S.C.chen)
B26兔耳兰(C.lancifolium Hook.)
B27套叶兰(C.cyperifolium Wall ex Ldl.)
B28大根兰(C.macrorhizon Ldl.)
我国兰学专家吴应祥将施莱希特(R.Schlechter)和洪特(P.F.Hunt)所承认的8个组合并为6个组:
Ⅰ.长苞组(sect.MatillariantheSchltr.)有6个种,即春兰、蕙兰、建兰、寒兰、墨兰、套叶兰。
Ⅱ.短苞组(sect.Cymbidium),有4个种,即硬叶兰、纹瓣兰、多花兰、冬凤兰。
Ⅲ.长柱组(sect.lridorchisP.F.Hunt)包括7个种,即黄蝉兰、虎头兰、独占春、短叶虎头兰、西藏虎头兰、美花兰和长叶兰。
Ⅳ.垂花组(sect.cyperorchis (Bl.) P.F.Hunt)有莎草兰一种。
Ⅴ.宽叶兰(sect.Geocymbidiumschltr.),包括兔耳兰和无齿兔耳兰两种。
Ⅵ.腐生组(sect.Macrorhizon Schltr.),有大根兰一种。
根据以上分类,我们着重介绍兰属(Cymbidium)植物中的一部分地生种,如春兰、蕙兰、建兰、墨兰、寒兰这五种传统上的“中国兰花”。
第一:春兰(cymbidium goeringii)
春兰,又称草兰、山兰、朵朵香等,古代称兰。叶4~6片丛生,狭带形,边缘有细锯齿。花茎直立,高10~20厘米。花单朵,少数2朵。花直径4~5厘米,有红色、绿色、黄绿色等。通常在萼片及花瓣上有紫褐色的条纹或斑块。花期1~3月份,主要分布于浙江、江苏、湖北、河南、江西、安徽、湖南、陕西、甘肃、四川、云南、贵州、广东、广西、台湾、西藏及日本、朝鲜半岛。春兰是我国兰属植物中分布最广、最常见、最受人们喜爱并且栽培历史悠久的一种兰花,以产自江苏、浙江、云南等几个省区者为佳。
中国春兰在园艺上一般以花形来分类,可分为荷瓣型、梅瓣型、水仙瓣型、奇瓣型、普通花型、多花型六大类。
第二:蕙兰(Cymbidium faberi)
蕙兰,又称九子兰、九节兰、夏兰、一茎九花。古人谓“一茎一花为兰,一茎多花为蕙”,其中的“蕙”,即蕙兰。蕙兰假鳞茎不显著,根粗而长,叶5~7枚,直立性强,叶片为绿色,叶脉明显。花茎直立,高30~80厘米,有花6~12朵,大多数植株花为浅黄色,有香味。花直径5~6厘米,花瓣稍小于萼片,唇瓣不明显三裂,中裂片长椭圆形;唇瓣白色,有紫红色斑点。花期在3~5月份。分布与春兰相似,在秦岭以南、南岭以北及西南广大地区 。
蕙兰在传统上通常按花茎和鞘的颜色分成赤壳、绿壳、赤绿壳、白绿壳等。在花形上也和春兰一样,分成荷瓣、梅瓣,水仙瓣、素心瓣等。第三,建兰(cymbidium ensifolium)建兰,又称四季兰、雄兰、骏河兰、秋蕙、秋红、剑叶兰、剑蕙、夏蕙。建兰假鳞茎椭圆形,较小,上面生有2~6枚叶,叶长30~50厘米,略有光泽。花茎直立,高25~35厘米,有花5~9(18)朵,花浅黄色,有香味。萼片短圆披针形,浅绿色;花瓣略向里弯,互相靠拢,有紫红色条斑。唇瓣宽圆形,中裂片端钝,反卷,花期在7~10月份,有些类型从夏至秋不断开花,称为四季兰。分布于我国广东、福建、广西、海南、台湾、江西南部、四川南部、云南、贵州、浙江、湖南等地区。东南亚及印度等地也有分布。1990年7月,我国在成都成功举办了“中国首届四季兰特展”。
根据严楚江、吴应祥等人的意见,将建兰分成彩心建兰和素心建兰两个变种。第四:墨兰(cymbidium sinense)
墨兰,又称报岁兰、拜岁兰、丰岁兰,这是由于它大多在中国农历新年开花而得名。叶4~5枚,丛生于椭圆形的假鳞茎上,叶片剑形,长60~80厘米,深绿色,有光泽。花茎直立、粗壮,通常高出叶面,在野生状态下可高达80~100厘米,有花7~17朵。萼片披针形,淡褐色,有5条紫褐色的脉,花瓣短宽;唇瓣三裂不明显,先端下垂反卷。花期在1~3月份,广东、香港等地人们喜爱栽培墨兰,且特别喜欢有寓意的幸运花朵数目,如“18朵”寓意“新年实发”,“10朵”寓意“十全十美”,“9朵”祝福他人“天长地久”等。墨兰分布于中国福建、台湾、海南、广东、广西、云南、江西、湖南、四川峨嵋山等地,越南、缅甸也有分布。宋代《金漳兰谱》中记载的“紫兰”即为墨兰的品种。墨兰也是古今画家、诗人创作的主要兰花题材。第五:寒兰(cymbidium kanran)
寒兰,叶3~7枚丛生,长35~100厘米,边缘光滑或近顶部有细齿,略带光泽。花茎直立,细而坚挺,同叶面等高或高出叶面,有花8~12朵,萼片长4~6厘米,花瓣短而宽,唇瓣黄绿色带紫色斑点。花期为11月至翌年2月份。分布于广东、广西、福建、江西、湖南、云南、贵州、海南、台湾等省区。我国受传统影响,比较重视春兰、蕙兰、墨兰、建兰,对寒兰较少栽培,大量从原产地引种栽培寒兰始于1962年。当今寒兰栽培以日本为多,被列为最受欢迎的兰蕙。
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