全 文 ：仲恺农业技术学院学报 , 16(4):7～ 11 , 2003
Journal of Zhongkai Agrotechnical College
文章编号:1006-0774(2003)04-0007-05
　
收稿日期:2003-05-19
作者简介:刘　念(1957-),男 ,广东清远人 ,研究员 ,硕士.
中国姜科植物的多样性和保育
刘　念
(仲恺农业技术学院园艺系 ,广东 广州 510225)
摘要:对姜科植物在生态特性 、生长习性 、形态特性 、繁殖特性 、花粉以及染色体等方面的多样性
进行了讨论 , 认为影响迁地保育的主要因子是温度和水分 ,强调姜科植物的保育要把就地保育
和迁地保育相结合 ,并提出了几条姜科植物保育的经验.
关键词:姜科;多样性;保育
中图分类号:Q16　　　　　文献标识码:A
　　姜科(Zingiberaceae)植物全球约有1 500种 ,分为 2个亚科 ,4族 ,52属.姜亚科主要分布
于旧世界热带地区 ,尤其是东南亚 ,少数分布于澳洲热带地区;闭鞘姜亚科则主要分布于新
世界热带地区 ,其次是非洲和亚洲.中国约有 210种 ,隶属 21属 ,主要分布于西南部 ,其次是
东南部[ 1] .
姜科植物中有许多是著名的药材 ,如砂仁(Amomum villosum)、草果(A.tsao-ko)、益智
(Alpinia oxyphylla)、高良姜(A.galanga)、草豆蔻(A.katsumada)、姜黄(Curcuma longa)、郁金
(C.aromatica)、莪术(C.phaeocaulis)、姜(Zingiber officinale)等等 ,为驱风 、健胃 、化瘀 、止痛要
药 , 不少种类还可用作纤维植物 、染料 、香料 、蔬菜 , 更有不少种类可作为美丽的观赏植物.
姜科植物中不少种类是热带地区原生植被里常见的 ,甚至是优势的林下草本植物 ,如草
豆蔻;有些则是特殊生境中的优势植物 ,如分布在石灰岩地区的毛姜花(Hedychium villosum);
它们在维持森林生态系统稳定性中有着重要作用.但由于原生植被的日益缩小及被破坏 ,
许多姜科植物的生存已受到威胁 ,有些种类已处于濒危状态 ,列入国家红皮书二级保护的种
类就有茴香砂仁(Achasma yunnanensis)、拟豆蔻(Paramomun petaloideum)、长果姜(Siliquamon-
um tonkinense)等 3种[ 2] .个别种类很可能已在原生地消失 ,如细莪术(Curcuma exigua).因
此 ,作者试图从姜科植物多样性的角度 ,结合多年从事姜科植物迁地保育的经验 ,提出一些
姜科植物多样性的保育措施.
1　生态习性多样性
姜科植物的分布 ,无论是纬度或是海拔高度的跨度都较宽 ,在其分布区内具丰富的生态
环境多样性 ,造就了姜科植物生态习性的多样性.整体而言 ,姜科植物为喜暖喜湿之植物 ,
适宜生长于多种不同的生态环境中 ,如象牙参属(Roscoea)所有种类均生长于海拔1 800 ～
4 000 m的高山上 ,直唇姜(Pommereschea lackneri)、毛姜花 、光叶假益智(Alpinia guangdongen-
sis)等分布在石灰岩上 ,黄花大苞姜(Caulokaempferia coenobilais)生长在潮湿的石壁上 ,喙花姜
(Rhynchanthus beesianus)附生于树干上或石头上 ,水山姜(Alpinia aquatica)则生于河边湿地上
甚至浅水里 ,姜黄属(Curcuma)多数种类喜生于荒地草坡上向阳处;有些种类既可生长于阴
暗潮湿处 ,也可生长在阳光灿烂处 ,如高良姜.
2　形态多样性
生态环境的多样性 ,必然导致形态特征发生一系列变化 ,呈现出丰富的多样性 ,其中部
分特征对研究姜科植物的演化和分类有着重要的意义.
2.1　花序
在姜科植物中 ,原始的花序着生类型应是顶生类型 ,如闭鞘姜亚科 、姜花族 、舞花族和山
姜族的多数种类.而进化的类型应是侧生类型 ,如姜族和姜黄属的部分种类.有两条理由可
资佐证 ,一是姜科植物中地上假茎木质化程度较高的类群均具顶生花序 ,如闭鞘姜属(Cos-
tus)、山姜属(Alpinia);二是姜黄属中二倍体种类均是顶生类型花序 ,如细莪术.姜科植物的
花序着生类型除上述 2种外 ,还有一种介于两者之间的类型 ,即从假茎中部穿鞘而出的类
型 ,如偏穗姜属(Plagiostachys)植物都具此类型花序.有些种类甚至兼具两种花序 ,如红柄姜
(Zingiber roseum),广西莪术(Curcuma kwangsiensis)等.
从花序的结构类型来看 ,姜科植物的多数种类具穗状花序;但也有具总状花序的 ,如长
果姜属;亦有具圆锥花序的 ,如山姜属;还有个别种类具头状花序 ,如山奈属(Kaempferia)的
一些种类.
2.2　花
姜科植物的花两性 ,两侧对称 ,具苞片;花被片 6枚 ,2轮 ,外轮为花萼 ,通常合生 ,内轮为
花冠 ,基部合生成管 ,上部具 3裂片 ,通常位于后方的一枚裂片较大;发育雄蕊 1枚 ,花药 2
室;具药隔附属体或无 ,退化雄蕊 2或 4枚 ,外轮的 2枚称侧生退化雄蕊 ,呈花瓣状 、齿状或
不存在 ,内轮的 2枚联合成一唇瓣 ,常十分显著和美丽;子房下位 ,3室 ,中轴胎座 ,或 1室 ,侧
膜胎座;胚珠多数 ,倒生或弯生;子房顶部有 2枚形状各式的蜜腺或无蜜腺而代之以陷入子
房的隔膜腺.花的形态特征是区分姜科植物类群的最重要特征.特别是退化雄蕊的数目 、形
状 、大小 、有无;药隔附属体的有无;子房的室数和胎座形式;以及蜜腺的形状 、有无;胚珠的
着生方式等[ 1 , 3 ,4] .如侧生退化雄蕊大而花瓣状的类群有姜花族和舞花姜族 ,侧生退化雄蕊
小或缺的类群有姜族和山姜族 、闭鞘姜亚科;花药基部有距的类群有象牙参属 、姜黄属等 ,花
药基部无距的类群有姜花族 、山姜族 、姜族 、闭鞘姜亚科 ,1室 、侧膜胎座的类群有舞花姜族.
侧生退化雄蕊从花瓣状到钻状到缺如 ,雄蕊以 1枚到半枚而呈花瓣状 ,唇瓣从不显著到
显著的演变式样似乎反映了姜科植物的系统发育式样.
8　　 仲恺农业技术学院学报 第 16 卷
形态各异 、色泽鲜艳的唇瓣和分泌蜜汁和芳香气味的腺体足以使姜科植物在阴蔽处能
吸引到授粉者.
2.3　叶
姜科植物的叶可分为二列排列和螺旋状排列两大类 ,此特征非常稳定 ,与植物有无芳香
味一道构成区分亚科的最重要特征[ 1 ,3 , 4] .即姜亚科类群的叶均为二列排列 ,植物体有芳香
味 ,而闭鞘姜亚科类群的叶均为螺旋状排列 ,植物体无芳香味.有些学者还据此和雄蕊半个
且呈花瓣状的特征而把闭鞘姜亚科独立为科[ 6] .
2.4　植株
姜科植物中有纤小柔弱 ,高仅 20 cm左右的黄花大苞姜 ,土田七(Stahlianthus involucratus)
等 ,也有高达3 m以上的闭鞘姜属 、大豆蔻属(Hornstedtia)、山姜属的一些种类.姜科植物多
数种类具发达且肉质性的根茎 ,但也有根茎不发达而代之以根粗状 、肉质的类群 ,如大苞姜
属 、象牙参属 、距药姜属 、直唇姜属的种类.有些种类除了肉质性的根茎外 ,还具肉质性块
根 ,如姜黄属和山奈属的大多数种类及姜属的部分种类.这些根茎和块根为人类提供了食
用和药用来源.姜科植物多数种类的植株呈丛生状态 ,但也有少数种类呈散生 ,如茴香砂仁
属(Etlingera)和砂仁属的大多数种类等.根茎与假茎(地上茎)相交是平衡或是垂直 ,植株是
丛生或是散生也是姜科植物分类的一种依据[ 4] ,如姜花属和喙花姜属的根茎与假茎为平衡
相交 、山姜属种类多数呈丛生而砂仁属则多数呈散生等等.
2.5　果
姜科植物的果实均为蒴果 ,多数为室背开裂或不规则开裂 ,少数为肉质不开裂而呈浆果
状.形状有球形 、圆柱形 、棒形 、卵形或椭圆形等.大小从不足 1 cm[如小花山姜(Alpinia bre-
via)、短柄直唇姜 (Pommereschea spectabilis)等]到长达 13 cm[如长果姜(Siliquamomum tonki-
nense)]不等 ,但多数种类为 2 ～ 5 cm.
2.6　花粉
姜科植物的花粉粒多数为球形 、椭圆球形 ,少数为长球形.直径为 36 ～ 225 um.姜亚科
种类的花粉壁属于薄壁型 ,无萌发孔 ,而闭鞘姜亚科的种类其花粉壁属厚壁型 ,具螺旋形或
散孔型萌发孔[ 7] .
2.7　染色体
姜科植物的染色体基数X=8 ～ 25(但多为9 ～ 18 ,少为 7或 8).大多数种类为二倍体 ,个
别为三倍体[如郁金(Curcuma aromatica)]或四倍体[如广西莪术(C.kwangsiensis)] [ 8] .
3　生长习性
姜科植物均为多年生草本.多数种类为宿根多年生 ,即冬季时地上部分枯萎 ,如姜花
属 、姜黄属 、姜属 、凹唇姜属 、山奈属 、象牙参属等等;部分种类为常绿多年生 ,如山姜属 、豆蔻
属 、大豆蔻属 、茴香砂仁属以及闭鞘姜亚科的种类.往往是宿根多年生的类群适应性强 ,分
布较广 ,如分布在石灰岩 、高纬度 、高海拔等特殊生境的类群都有这种生长习性.
9第 4 期 刘　念:中国姜科植物的多样性和保育 　　
4　繁殖特性
姜科植物大多数种类有性繁殖和无性繁殖并重.无性繁殖中除以根茎繁殖为主外 ,个
别种类还兼有珠芽繁殖 ,如毛舞女花姜(Globba barthei).有些姜科植物仅有无性繁殖 ,如姜
黄属的多数种类.这些繁殖特性使得姜科植物不但能在阴暗潮湿的森林环境下繁衍后代 ,
而且能在多种特殊生境地下繁衍后代 ,呈现出生态特性的多样性.
5　保育
我国在20世纪 70年代己有一些植物园 ,如华南植物园 、南宁药用植物园和西双版纳热
带植物园等单位建立了姜科植物种质保存园 ,开始了姜科植物的保育研究工作.20多年来 ,
这些活植物基因库的建成 ,有力地促进了我国学者对姜科植物的迁地保护 、资源开发利用 、
分类学 、细胞学 、花粉学 、同工酶 、DNA 、植物化学等多学科的深入研究 ,并取得了丰硕成果.
要对姜科植物多样性进行保育 ,就地保护和迁地保护必须同时进行.对那些分布区域
狭窄或分布在特殊生境的种类 ,以就地保护为最佳途径 ,如本文作者在华南植物园工作时曾
多次对生长在湿润石壁上的黄花大苞姜 、生长在石灰岩上的直唇姜和附生在树干上或石上
的喙花姜进行过多次迁地保护 ,均未获成功 , 因此这些种类宜进行就地保护.绝大多数姜科
植物具发达的根茎 ,有性和无性繁殖能力都很强 ,只要生态环境不再恶化 ,合理开发利用 ,可
以说无濒危之虑.然而可惜的是环境还在不断恶化 ,人们仍然掠夺式地在开采资源 ,一些姜
科种类已处于或正走向濒危状态 ,如细莪术原分布在四川米易的农田田埂 、沟边及低丘荒地
上 ,现已难觅踪影 ,该种为国产姜黄属中唯一的二倍体植物(全世界 70余种姜黄属中也仅有
4种为二倍体),对于研究姜黄属非常重要;又如分布于滇东南的长果姜 ,由于森林的毁坏 ,失
去荫蔽潮湿环境 ,作者 3次深入产地都未能觅见踪迹;再如长柄山姜在广东西部原有较大面
积的分布 ,由于近年人们发现其纤维优质 ,可用于编织制品供出口 ,便大量开采 ,现已基本绝
迹 ,且已波及广西.诸如此类 ,说明进行迁地保护是非常必要的.根据笔者多年经验 ,要想取
得姜科植物迁地保护的成功 ,有几条经验可供参考:①区系成分上以旧世界热带分布和热带
亚洲分布易成功;②从生态因子上以气候相似的易成功;③从生态习性上以宿根多年生的易
成功;④迁移时间上以处于休眠的易成功;⑤迁移后能模拟原生境的易成功.正如许再富[ 9]
所指出的那样 , “植物迁地保护与植物引种驯化有很多是相同或相似之处.就引种 、繁殖和
栽培技术来说 ,两者更是大同小异 , ……” ,因此 ,有关姜科植物迁地保护的更详细工作 ,可参
见“姜科植物的引种”一文[ 10] .
参考文献:
[ 1] 　吴德邻 ,陈升振.中国植物志[ M] .北京:科学出版社 , 1981.
10　　 仲恺农业技术学院学报 第 16 卷
[ 2] 　中华人民共和国林业局 ,中华人民共和国农业部.国家重点保护野生植物名录(第 1 批)[ M] .北京:
林业出版社 , 1999.
[ 3] 　BURTT B L , SMITH RM.General Introduction to Papers on Zingiberaceae[ J] .Not Bot Gard Edib , 1972 , 31:155-
228.
[ 4] 　SCUMANN K.Zingiberaceae[ J] .Pflanzenreich , 1904 , 20(IV):46.
[ 5] 　SMITH R M.Zingiberaceae[ J] .Royal Botanic Garden Edinbergh , 1981 , 1:28.
[ 6] 　CRONQUIST A.A integrated system of classification of flowering plants[ M] .New York:Columbia University ,
1981.1177-1183.
[ 7] 　梁元薇.中国姜科植物花粉形态研究———类型与分类[ J] .植物分类学报 , 1988 , 26(4):265-281.
[ 8] 　CHEN Zhongyi , CHEN Senjen.The significance of chromosome numbers of Zingiberaceae in taxonomy[ A] .HAO
S.Plant chromosome research[ C] .Beijing:Science Press , 1987.107-114.
[ 9] 　许再富.稀有濒危植物迁地保护的原理与方法[ M] .昆明:云南科技出版社 , 1998.
[ 10] 　谢建光 ,方坚平 , 刘　念.姜科植物的引种[ J] .热带亚热带植物学报 , 2000 , 8(4):282-290.
Diversity and conservation of Zingiberaceae in China
LIU Nian
(Department of Horticulture , Zhongkai Agrotechnical College , Guangzhou 510225 , China)
Abstract:The diversity of ecology , morphology , propagate , chromosome numbers and pollens of Chi-
nese zinger family plants were introduced.As to the conservation of Chinese zinger family plants ,
in-situ and ex-situ conservation were equally important.The main factors effecting in-situ conservation
were temperature and water.In addition , some suggestions on the conservation of zinger family plants
were given.
Key words:Zingiberaceae;diversity;conservation
【责任编辑　冯元璋】
11第 4 期 刘　念:中国姜科植物的多样性和保育