形態特徵 草本、灌木或藤本,稀為
小喬木 。
爵床科植物 葉對生,稀互生,無托葉,極少數羽裂,葉片、小枝和花萼上常有條形或針形的
鐘乳體 (cystoliths)。
花兩性,左右對稱,無梗或有梗,通常組成總狀花序,穗狀花序,聚傘花序,伸長或頭狀,有時單生或簇生而不組成花序;苞片通常大,有時有鮮艷色彩(頭狀的花序的屬常具總苞片,無小苞片),或小;小苞片2枚或有時退化;
花萼 通常5裂(包括3深裂,其中2裂至基部,另一裂再3淺裂;和2深裂,各裂片再作2,3裂)或4裂,稀多裂或環狀而平截,裂片鑷合狀或覆瓦狀排列;花冠合瓣,具長或短的冠管,直或不同程度扭彎(resupinatus),冠管逐漸擴大成喉部,或在不同高度驟然擴大,有高腳碟形,漏斗形,不同長度的多種鐘形,冠檐通常5裂,整齊或2唇形,上唇2裂,有時全緣,稀退化成單唇,下唇3裂,稀全緣,冠檐裂片旋轉狀排列,雙蓋覆瓦狀排列或覆瓦狀排列;發育雄蕊4或2(稀5枚),通常為2強,後對雄蕊等長或不等長,前對雄蕊較短或消失,著生於冠管或喉部,花絲分離或基部成對聯合,或聯合成一體的開口雄蕊管,花葯背著,稀基著,2室或退化為1室,若為2室,
藥室 鄰接或遠離,等大或一大一小,平行排列或疊生,一上一下,有時基部有
附屬物 (芒或距),縱向開裂;
藥隔多樣(具短尖頭,蝶形),
花粉粒 具多種類型,大小均有,有長圓球形、圓球形,萌發孔有螺旋孔、3孔、2孔、3孔溝、2孔溝、隱孔、具假溝等,外壁紋飾有光滑、刺狀、不同程度和方式網狀、不同形式和不同結構肋條狀:具不育雄蕊1-3或無;子房上位,其下常有花盤,2室,中軸胎座,每室有2至多粒、倒生、成2行排列的胚珠,花柱單一,柱頭通常2裂。蒴果室背開裂為2果爿,或中軸連同爿片基部一同彈起;每室有1-2至多粒胚珠,通常藉助珠柄鉤[(retinaculum)由珠柄生成的鉤狀物]將種子彈出,僅少數屬不具珠柄鉤(如
山牽牛屬 Thunbergia、
叉柱花屬 Staurogyne、
蛇根葉屬 Ophiorrhiziphyllon、
瘤子草屬 Nelsonia)* 。
種子 扁或透鏡形,光滑無毛或被毛,若被毛基部具圓形基區[(areola),基區細胞不同於其他表皮細胞」。
本科植物
染色體 基數有較寬的範圍** ,n=7,8,9,10,13-22,25,26,28,30,31,34,40和66。基數為(5),6,7,8,9,10和11。
生長環境 爵床科是一個主要分布於熱帶地區的大科,生境多樣,除森林外,還包括鄉野,
荒漠 ,甚至為水生紅樹林的重要組成成分。生活型複雜,多為熱帶森林地被,常聚生,一次性結實。本科的重要特徵為營養體上常有肉眼可見的點形或條形的鐘乳體,繁殖器官和花序類型;合瓣花的花冠形狀、是否扭彎、冠檐裂片排列方式;雄蕊數目、花絲分合和長短、花葯和藥隔的結構、有無附屬物、花粉類型等均有極大的變異和多樣性;具珠柄鉤。
地理分布 爵床科是一個主要分布於熱帶地區的大科,主要分布於全世界的熱帶地區,約250屬4000多種 ,有4個主要分布區即印度-馬來西亞、非洲、南美巴西和中美洲,大約有12個屬遍布世界各地的熱帶地區,包括爵床科最大的兩個屬——爵床屬(Justicia)(大約600種)和蘆莉草屬Ruellia(大約250種),剩下的屬大約20%在亞洲,38%在非洲,42%在美洲,亞熱帶的物種存在於澳大利亞、南非、中國、日本和美國,並且至少有21個屬是間斷分布的,非洲和亞洲間斷分布的有19個屬,美洲和非洲有1個屬,美洲和亞洲有1個屬。在我國,據《中國植物志》第七十卷記載,按狹義劃分初步統計有68屬,311種、亞種或變種(298種,13亞種或變種),而在“Flora of China”中對一些屬採用廣義的概念,分為35屬304種,多分布在長江以南各省區,以雲南種類最多,四川、貴州、廣東、廣西、海南和台灣等地也很豐富,僅少數種類分布至長江流域,此外,還有一些種引種栽培。
本科研究 由於
爵床科 的屬、種多,分布廣,生活型獨特,營養和繁殖器官差異大和具豐富的多樣性,長期以來,被認為是研究較難的大科之一,迄今未見有近代世界性、全科的專著,同時,也由於本科植物在營養和
生殖器官 上有上述諸多變異,各學者所依據的形態特徵不同,提出的分類系統,對分類群劃分的大小或等極也各異,很難取得一致,特別是對最大的兩個屬:
紫雲菜屬 (廣義馬藍屬)Strobilanthes 和(洋)
爵床屬 Justicia,國內外均存在廣義、狹義兩種不同意見。中國有多少屬、種也一直未有確切的數字。本卷是按狹義劃分的,初步統計,有68屬,311種、亞種或變種(298種,13亞種或變種)。估計約占本科全部屬數的三分之一弱,種數十分之一弱。多產長江以南各省區,以雲南種類最多,四川、貴州、廣東、廣西、海南和台灣等地也很豐富,僅少數種類分布至長江流域,此外,還有一些種引種栽培。
下級分類 1、老鼠簕亞科 Acanthoideae Lindau emend. Bremek.
花萼4-5裂;冠管極短,幾球形或很狹長圓柱形。上唇缺,下唇3-5裂;雄蕊4,花葯1室,花粉粒具裂縫式紋飾(spaltenpollen);胚珠每室2粒。蒴果具珠柄鉤。
2、 瘤子草亞科 Nelsonioideae Lindau
花萼近5裂,花冠2唇形或近5裂,冠檐裂片覆瓦狀排列。雄蕊2或4,不育雄蕊2或0,花葯2室,花粉粒具裂縫式紋飾(spaltenpollen )。胚珠多數,每室2列著生。蒴果具嘴或尖,珠柄呈乳頭狀,不為硬珠柄鉤。種子小。草本,無鐘乳體。
爵床科植物Jacobinia magnifica
瘤子草屬 Nelsonia R. Br. 、
蛇根葉屬 Ophiorrhiziphyllon Kurz 、
叉柱花屬 Staurogyne Wall.
3、爵床亞科 Ruellioideae Bremek.
花萼5裂,花冠5淺或深裂,或2唇形,冠管直立或扭彎,雄蕊4,2強,花絲成對相連或聯成一體,花葯2室,平行,花粉多樣性,為孔溝或明顯具孔。子房2室,每室具2至多粒胚珠。蒴果具2-4或多粒種子。
穿心蓮族 Andrographideae 、
爵床族 Justicieae 、
鱗花草族 Lepidagathideae 、
蘆莉花族 Ruellieae Nees
4、 山牽牛亞科 Thunbergioideae Lindau
花萼環狀或10-15齒。花冠整齊,冠檐旋轉排列。雄蕊4,無不育雄蕊,花葯2室,藥室基部鈍或全具1芒,花粉具螺旋狀萌發孔。花盤環形,子房具少數胚珠。蒴果具喙,珠柄杯狀,角質,與種子貼生,不為珠柄鉤。種子厚,少數。攀緣植物。
主要價值 本科植物有不少種類可藥用,如
板藍 、穿心蓮(即一見喜)、尖藥花、槍刀藥、九頭獅子草等。板藍為民間靛藍的天然染料。許多種 為花卉觀賞植物,如山牽牛、喜愛花、假杜鵑、珊瑚花、蝦衣花、鴨嘴花等。常見引種溫室觀賞植物有
金脈單藥花 Aphelandra souarrosa cv. 'Dania'、
十字爵床 Crossandra infundibuliformis、
網紋草 Fittonia verchaffeltii (Lemaire) van Houtte,
金苞花 Phachystachys lutea Nees、藍花草 Ruellia brittoniana Leonard 等。
爵床科植物具有很重要的生態意義,其分布廣,生境多樣,從旱生到濕生,從藤本,草本到灌木,是很多地區植物區系重要的組成成分,其中老鼠簕Acanthus ilicifolius為紅樹林重要組成之一。爵床科最大的經濟價值在於園藝用途:老鼠簕屬Acanthus以堅挺、多刺的葉子被大家所熟知,其中A.mollis被廣泛地用於羅馬式建築,刺老鼠簕A.spinosus造就了希臘科林斯柱式裝飾;許多種為花卉觀賞植物,如山牽牛Thunbergia grandiflora、假杜鵑Barleria cristata、珊瑚花Cyrtanthera carnea、蝦衣花Calliaspidia guttata、鴨嘴花Justicia adhatoda等,常見引種溫室觀賞植物有金脈單藥花Aphelandra squarrosa、十字爵床Crossandra infundibuliformis、網紋草Fittonia verchaffeltii、金苞花Phachystachys lutea、藍花草Ruellia brittoniana等。爵床亞科大多數種類具有藥用價值,如板藍Strobilanthes cusia全株清熱解毒、涼血;假杜鵑Barleriacristata全株祛風除濕、消腫止痛、清肺化痰;可愛花Eranthemum pulchellum葉、根葉散淤消腫,根主治風濕骨痛;小駁骨丹Gendarussa vulgaris葉對骨折、扭挫傷、風濕性關節炎有療效;白花穿心蓮Gymnostachyum signatum莖、葉清熱解毒。
爵床科觀賞植物在我國城市園林中的主要分布 爵床植物形態多樣,花色鮮艷,觀賞期長,具有良好的觀花、觀葉效果;且其適應性強,耐蔭,對土壤要求不高。在園林上的套用方式多種多樣,主要造景套用方式有花境、花叢、花群、花台、基礎種植及垂直綠化等,且與其他植物相得益彰,搭配和諧。
1、花境 多數爵床科植物為灌木或小灌木,可以孤植、叢植、群植,構成景觀,亦可與花形不同的其他灌木相搭配,形成自然活潑的小景觀。適合花境種植的爵床科植物包括金脈爵床、金苞花、紅苞花、赤苞花、艷爵床和可愛花等。其中金苞花的觀賞價值尤為突出,其花型獨特美麗,觀賞部位為由眾多金黃色苞片組成的穗狀花序,觀賞期長,可達數月之久,若通過修剪或藥劑控制,可做到四季有花。
2、盆栽 爵床科草本和灌木性種類可作盆栽。適合小型盆栽的爵床科代表種類是網紋草,具體分為紅網紋草、白網紋草以及多個變種,其小巧玲瓏、清新秀麗, 葉脈清晰,葉色淡雅,紋理勻稱,耐蔭性強,可放置於室內茶几、案頭、花架、櫥窗和陽台,是深受人們喜愛的一種室內小型盆栽植物。其他適合小型盆栽的爵床科植物還有舞點槍刀藥、波斯紅草、巴西煙火花以及金蔓草等。
3、綠籬 綠籬是園林中常用的綠化形式,主要起隔離、圍護和美化的作用。爵床科植物中的灌木性種類均可用於製作綠籬。金脈爵床、小駁骨、翠蘆莉、花葉假杜鵑和金苞花等均是製作綠籬的良好材料。其中,花葉假杜鵑是製作防護性綠籬的絕佳材料,其莖多分支,莖節處有 2 枚長約 1 cm的尖銳硬刺,可阻攔動物或者人通過,而且其生活力強,栽植後可迅速生長,短期內即可形成茂密的觀賞性防護綠籬。
4、樹池種植 目前,城市綠化多採用喬木。喬木之下,往往是裸露的樹池。 樹池綠化不但能作為單獨的造景出現,也能與園凳、雕塑、水體、鋪裝等相互結合形成特色景觀,還具有增加綠地面積,通氣保水利於樹木生長等功能。已經用於樹池綠化的爵床科植物有大花蘆莉、翠蘆莉、白脈野靛稞等。其他具有套用潛力的爵床科觀賞物種包括金苞花、假杜鵑、冀葉老鴉嘴等。
5、邊坡綠化 邊坡綠化是一種能有效防護裸露坡面的生態護坡方式,不僅可以防止水土流失和滑坡、美化環境,還可以使行路者產生爽心悅目、心情舒暢的感覺。部分爵床科植物不僅觀賞性佳,還具有耐旱、耐瘠薄、病蟲害少、管理粗放、根系發達、生長迅速等特點,適於邊坡綠化。具體種類包括翠蘆莉、樟葉老鴉嘴、假杜鵑以及冀葉老鴉嘴等。
6、立體綠化 爵床科老鴉嘴屬植物大多為藤本,習性強健、抗逆性強,可在我國南方地區露地栽培,可用於牆面綠化、屋頂綠化、棚架綠化以及立交橋垂直綠化。其中大花老鴉嘴、黃花老鴉嘴以及樟葉老鴉嘴,生長迅速,可迅速覆蓋建築物,形成綠色屏障;同時,花形秀美,花色艷麗,花大繁密,花期較長,極為美麗,可在立體綠化中形成亮麗的風景線。