基本介紹
成分特徵,分布範圍,主要價值,形態特徵,化學成分,主要營養素,花冠與莢果,花冠,莢果,物種亞科,含羞草亞科,蘇木亞科,蝶形花亞科,物種代表,頂果木,沙冬青,物種列表,
成分特徵
喬木、灌木、亞灌木或草本，直立或攀援，常有能固氮的根瘤；葉常綠或落葉，通常互生，稀對生，常為一回或二回羽狀複葉，少數為掌狀複葉或3小葉、單小葉，或單葉，罕可變為葉狀柄，葉具葉柄或無；托葉有或無，有時葉狀或變為棘刺。
花兩性，稀單性，輻射對稱或兩側對稱，通常排成總狀花序、聚傘花序、穗狀花序、頭狀花序或圓錐花序；花被2輪；萼片（3-）5（6），分離或連合成管，有時二唇形，稀退化或消失；花瓣（0-）5（6），常與萼片的數目相等，稀較少或無，分離或連合成具花冠裂片的管，大小有時可不等，或有時構成蝶形花冠，近軸的(adaxil) 1片稱旗瓣，側生的2片稱翼瓣，遠軸的(abaxil) 2片常合生，稱龍骨瓣，遮蓋住雄蕊和雌蕊；雄蕊通常10枚，有時5枚或多數（含羞草亞科），分離或連合成管，單體或二體雄蕊，花葯2室，縱裂或有時孔裂，花粉單粒或常聯成複合花粉；雌蕊通常由單心皮所組成，稀較多且離生，子房上位，1室，基部常有柄或無，沿腹縫線具側膜胎座，呸珠2至多顆，懸垂或上升，排成互生的2列，為橫生、倒生或彎生的胚珠；花柱和柱頭單一，頂生。
果為莢果，形狀種種，成熟後沿縫線開裂或不裂，或斷裂成含單粒種子的莢節；種子通常具革質或有時膜質的種皮，生於長短不等的珠柄上，有時由珠柄形成一多少肉質的假種皮，胚大，內胚乳無或極薄。
分布範圍
豆科為被子植物中僅次於菊科及蘭科的三個最大的科之一，分布極為廣泛，生長環境各式各樣，無論平原、高山、荒漠、森林、草原直至水域，幾乎都可見到豆科植物的蹤跡。共約650屬，18000種①，廣布於全世界。中國有172屬，1485種，13亞種，153變種，16變型；各省區均有分。模式屬: Faba P. Miller
解剖學特徵：節具3葉隙或極少具，
化學成分：(proanthocyanin) 有時具生氰的 (cyanogenic) 化合物，但無鞣花酸(ellagic acid) 及硫蟻類 (iridoid) 化合物；常含生物鹼，特別是吡啶 (pyridine) 、喹嗪 (quinolzdinl) 及吲哚 (indole) 類成分。
豆科亦有不少植物學家將其分成3個獨立的科，即含羞草科(Mimosaceae) 、雲實科(Caesalpiniaceae) 和蝶形花科(Papilionaceae=Fabaceae)，並認為和無患子科(Sapindaceae) 、牛栓藤科(Connaraceae） 或薔薇科(Rosaceae) 有較密切的親緣關係。據R. M. Polhill （1981） 等人的觀點，豆科中雲實亞科的Gleditsia類群比較原始，由此分化成2個基本類群：1. Dimorphandra類群, 2. Sclerolobium類群。前者向含羞草亞科演進，後者向蝶形花亞科演進。《中國植物志》中將含羞草亞科排列在前，並不意味著雲實亞科直接起源於含羞草亞科，只是考慮到雲實亞科和蝶形花亞科有較緊密的聯繫。豆科植物的化石在白堊紀已有記錄。 染色體基數：x=5-16, 18, 20, 21。
主要價值
豆科具有重要的經濟意義，它是人類食品中澱粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。農業上的豆類作物有大豆、花生、蠶豆、豌豆、赤豆、綠豆、豇豆、四季豆和扁豆等。豆科植物的根部常有固氮作用的根瘤，是優良的綠肥和飼料作物，如苜蓿、紫雲英、田菁、三葉草、黃花草木樨、苕子等。藥用植物中有兒茶、決明、甘草、黃芪、葛、苦參、雞血藤等。有些種類的枝幹和樹皮常含有單寧、樹膠及染料，用於醫藥、印染及其他工業中，如黑荊、金合歡、阿拉伯樹膠、蘇木等。
豆科-含羞草
豆科-含羞草綠化造林樹種中有台灣相思、楹樹、鐵刀木、鳳凰木、格木、刺槐、槐、黃檀等，木材可供建築、家具、農具等用。田菁和瓜爾豆的種子膠還可配製成水基壓裂液，可增加含油地層的滲透性，從而提高油井的產量。節具3葉隙或極少具，葉隙；導管部分具單穿孔；無穿孔管狀分子通常或全部具小的單紋孔，有時具隔膜，篩管質體含不規則蛋白質擬晶體和澱粉粒，稀僅含澱粉粒。花粉：具2核，單粒或複合，通常具3構孔或3孔。
形態特徵
葉常綠或落葉，通常互生，稀對生，常為一回或二回羽狀複葉，少數為掌狀複葉或3小葉、單小葉，或單葉，罕可變為葉狀柄，葉具葉柄或無；托葉有或無，有時葉狀或變為棘刺。
花兩性，稀單性，輻射對稱或兩側對稱，通常排成總狀花序、聚傘花序、穗狀花序、頭狀花序或圓錐花序；花被2輪；萼片（3-）5（6），分離或連合成管，有時二唇形，稀退化或消失；花瓣（0-）5（6），常與萼片的數目相等，稀較少或無，分離或連合成具花冠裂片的管，大小有時可不等，或有時構成蝶形花冠，近軸的(adaxil) 1片稱旗瓣，側生的2片稱翼瓣，遠軸的(abaxil) 2片常合生，稱龍骨瓣，遮蓋住雄蕊和雌蕊；雄蕊通常10枚，有時5枚或多數（含羞草亞科），分離或連合成管，單體或二體雄蕊，花葯2室，縱裂或有時孔裂，花粉單粒或常聯成複合花粉；雌蕊通常由單心皮所組成，稀較多且離生，子房上位，1室，基部常有柄或無，沿腹縫線具邊緣胎座，呸珠2至多顆，懸垂或上升，排成互生的2列，為橫生、倒生或彎生的胚珠；花柱和柱頭單一，頂生。
果為莢果，形狀種種，成熟後沿縫線開裂或不裂，或斷裂成含單粒種子的莢節；種子通常具革質或有時膜質的種皮，生於長短不等的珠柄上，有時由珠柄形成一多少肉質的假種皮，胚大，內胚乳無或極薄。
化學成分
種子或營養體中通常含非蛋白質胺基酸，具含單寧的細胞，以及其他分泌細胞或腔，通常具原花色素苷 有時具生氰的化合物，但無鞣花酸及硫蟻類化合物；常含生物鹼，特別是吡啶、喹嗪及吲哚類成分。
主要營養素
維生素
豆科植物
豆科植物(毫克)A (微克)B1B2B6B12 (微克)C D (微克) E
60.850.10.46-14-2.93
(毫克) 鈣
-100-0.01761714.18
鐵磷鉀鈉銅鎂鋅 (微克) 硒 (微克)
花冠與莢果
花冠
莢果
蝶形花亞科結出的莢果形狀較多：
1、與含羞草亞科所結出的莢果相同，如刺槐等；
2、成熟的莢果長在土裡，不開裂，如落花生等；
3、莢果成熟後不開裂內部含有毒汁，但是若下雨，種子會掉出來，如國槐、龍爪槐、苦豆子等；
4、莢果表面光滑，成熟後莢果，開裂種子迸出，如野豌豆；
5、莢果表面粗糙，成熟後莢果開裂，種子迸出，如豌豆等；
6、莢果表面光滑，內部有棉絮狀物，如蠶豆等；
7、莢果長約30厘米等，如豇豆；
8、莢果長約10厘米，如四季豆等；
9、莢果大，類似於第8種，如紅刀豆等；
10、莢果小，只能容納一粒種子，如紫穗槐等；
11、莢果表面附毛，莢果小的，如大豆等；
12、莢果大且扁平，表面附毛，成熟後莢果開裂，種子迸出，如紫藤等；
13、莢果由青到紫，扁，如扁豆等；
14、莢果大且扁，如芸豆等；
15、莢果表面光滑，且莢果小，如雞母珠等；
16、莢果類似於第7種，但莢果小，綠色，如赤豆、綠豆等。
物種亞科
含羞草亞科
花輻射對稱，雄蕊多數。合歡，小喬木，二回偶數羽狀複葉，小葉鐮刀狀，頭狀花序，雄蕊多數。行道樹，樹皮、花供藥用。含羞草，半灌木，具刺，偶數羽狀複葉，頭狀花序，雄蕊4。原產美洲，現已歸化於熱帶各地。為廣東常見雜草，全草藥用。
蘇木亞科
花兩側對稱，假蝶形花冠，呈上升覆瓦狀排列。紫荊、羊蹄甲、鳳凰木為栽培觀賞樹。決明種子和皂莢的枝刺可供藥用；蘇木產於中國南部和西南部，心材紅色，可提取紅色染料，即制石蠟切片所用的蘇木精；格木又稱鐵木，產我國浙江、台灣及華南、西南地區。木材褐黑色，堅硬如鐵，耐水濕，為著名用材樹。
蝶形花亞科
花兩側對稱，蝶形花冠，成下降覆瓦狀，旗瓣最大在最外方。大豆（黃豆）、落花生為著名油料作物。豌豆、蠶豆、豇豆、菜豆、赤豆、綠豆、扁豆等嫩莢供蔬菜食用，種子供糧食食用。紅花草（苕子），紅車軸草、紫苜蓿、草木樨、沙打旺、兵豆、百脈根、田菁等為優良綠肥和牧草。菽麻（太陽麻、印度麻）、田菁和葛的莖皮纖維，可代黃麻和作人造棉的原料。藥用植物很多，達200種以上，著名藥材有黃芪、甘草、補骨脂（破故紙）、苦參、槐、雞血藤等。紫擅、花櫚木、黃檀為用材樹種。香豌豆、紫藤、龍牙花等可供觀賞。黃檀又是放養紫膠蟲的優良寄主。田菁的胚乳所含膠質。用於開採石油時的壓裂液中，可提高油井噴油量幾倍至十幾倍。
頂果木
頂果木物種代表
頂果木
現狀 稀有種。
頂果木在我國廣西、雲南分布範圍雖比較廣，但零星分散，因樹幹通直，材質好，常遭砍伐，破壞嚴重，成年植株已很少見。
形態特徵 落葉大喬木，高達40米，胸徑40～80(～150)厘米；樹幹通直，枝下高達20米以上；嫩枝黃綠色，老枝灰褐色。二回偶數羽狀複葉，星期30～60厘米，羽片3～8對，頂部一回羽狀複葉；小葉4～8對，對生或近對生，卵形，長5～9(～13)厘米，寬3～6厘米；嫩時總葉柄、小葉柄和葉下面被黃褐色柔毛。總狀花序腋生，花大而密；萼管鐘形，5齒裂；花瓣5，淡紫紅色，長為萼齒的一倍；雄蕊5，與花瓣互生，花絲長為花瓣二倍，花葯丁字著生。莢果具長柄，扁平，長舌形，長8～16厘米，寬2～2.5厘米，沿腹縫線一側具狹翅；種子卵圓形，有光澤。
地理分布 分布於廣西西南部、西部，貴州西部(六盤水)和雲南南部，西南部到西部，北達元江河谷。生於海撥200～1500米的林中。印度、斯里蘭卡、印度尼西亞也有分布。
生態學和生物學特性 主要分布於季節性雨季，為喬木層上層的常見成分。分布區年平均溫 18～22℃，1月平均溫一為10～14℃，極端最低溫極值偶可下達-4.3℃，年降水量1200～2000毫米，相對溫度75～80%。對土壤的適應幅較廣，在石灰岩土或紅、黃壤上都能生長。多生長在 山谷、下坡疏林中或石山圓窪地里。在廣西的主要伴生樹種蝴蝶果、菜豆樹、蜆木等。在雲南的主要伴生樹種為八寶樹、團花、乾果欖仁、茸毛番龍眼等。頂果木生長快，據廣西龍州石灰岩山地22年生林木測定，高達25.6米，胸徑35.8厘米，材積1.1895立方米。花期3～4月，果期6～7月。
沙冬青
沙冬青保護價值 頂果木樹幹高直，生長快，材質堅實，為優良速生用材樹種；木纖維細長而壁薄，是纖維工業的好原料。
保護措施 分布區內已建立了一些自然保護區，並應明確列為保護對象，並應選為造林樹種，在適宜地區大力發展。
載培要點 用種子或扦插繁殖。莢果於6～7月成熟，熟後可在母樹上宿存半年。一般保存二年的種子發芽率仍能達50%以上。一年四季都可播種，以春季為好。種皮堅硬，套用95%的濃 硫酸浸泡30～50分鐘後洗淨播種，發芽率在93～96%；也可用細砂磨傷種皮或用冷水浸種12小時再用熱水燙種，都能軟化種皮，促進發芽。還可在春季用1年生枝條扦插繁殖。
沙冬青
現狀 漸危種。
豆科-植物種植種子豆類
豆科-植物種植種子豆類沙冬青是古老的第三紀殘遺種，為阿拉善荒漠區所特有的建群植物。由於過度樵採，沙冬青群落遭到嚴重破壞，分布面積日趨縮小，若不加強保護，將面臨著逐 漸滅絕的危險。
形態特徵 常綠灌木，高1～2米，多分枝，樹皮黃色；枝黃綠色或灰黃色，幼枝密被灰白色平伏絹毛。葉為掌狀三出複葉，少為單葉，或三角狀披針形，葉柄密被銀白色絹毛；托葉小，與葉柄連合而抱莖；小葉菱狀橢圓形或卵形，先端銳尖、鈍或微凹，兩面密被銀灰色氈毛。總狀花序頂生，具8～10花，苞片卵形，被白色絹毛；總梗近無毛；花萼鐘狀，密被短柔毛，萼齒邊緣具睫毛；花冠黃色，長約2厘米，旗瓣寬倒卵形，邊緣反折，先端微凹，基部漸狹成短爪，翼瓣及龍骨瓣比旗瓣短，翼瓣近卵形，上部一側稍內彎，龍骨瓣長圓形；子房披 針形，有柄，無毛。莢果扁平，線狀長圓形，無毛，先端有短尖，含種子2～5；種子球狀腎形，直徑約7毫米。
地理分布 沙冬青分布於內蒙古潮格旗、磴口、烏海、賀蘭山、鄂托克旗、吉蘭太、阿拉善 左旗、阿拉善右旗，寧夏陶樂、吳忠、中衛和甘肅民勤、蘭州等地。生於海拔1000～1200米低山帶。蒙古阿拉善戈壁也有分布。
生態學和生物學特性 分布區為大陸性氣候，春季乾燥，多大風，夏季炎熱，冬季寒冷，7 月平均溫22～25℃，1月平均溫-10～14℃，年降水量50～200毫米或更低，多集中於夏季。沙冬青為常綠超旱生植物，這與當代氣候條件顯然是不協調的，反映其殘遺種的特徵。喜沙礫質土壤，或具薄層覆沙的礫石質土壤，不見於沙漠或石質戈壁。多生於山前沖積、洪積平原，山間盆地，石質殘丘間的乾谷，成條帶狀或團塊狀分布。4月中旬至5月中旬開花，7月下旬 果實成熟。種子成熟較好，發芽率85～90%，發芽勢為3天，在室溫22～26℃條件下，種子吸水力強，發芽迅速，出土整齊。種子耐貯藏，發芽力可保持5～6年。沙冬青幼苗能抗-20.9℃低溫不受凍害。沙冬青體內含有黃花木素、擬黃花木素等強生物廈，綿羊、山羊偶爾採食其花後則呈醉狀，採食過多可致死。
保護價值 沙冬青對於研究豆科植物的系統發育、古植物區系、古地理及第三紀氣候特徵，特別是研究亞洲中部荒漠植被的起源和形成具有較重要科學價值。
保護措施 應在分布較集中的地區建立自然保護區，嚴禁樵採。此外還應擴大栽培範圍。
栽培要點 用種子繁殖。苗圃地應選擇疏鬆的砂壤土。春播前將種子浸於30℃溫水中冷卻--晝夜後，在20～25℃的室內催芽1～2天，播種後6天發芽出土。幼苗期間要防治卷葉蟲危害及雨點的衝擊，苗床不能長期積水。
物種列表
一、含羞草亞科Mimosoideae Taub.
1.含羞草族 Mimoseae Bronn
2.金合歡族 Acacieae Benth.
3.印加樹族 Ingeae Benth.
4.球花豆族 Parkieae Benth.
二、雲實亞科Caesalpinioideae Taub.
1.雲實族 Caesalpinieae
2.決明族 Cassieae Bronn
3.紫荊族 Cercideae Bronn
4.甘豆族 Detarieae DC.
5.瓔珞木族 Amherstieae Benth.
三、蝶形花亞科Papilionoideae
01.槐族 Sophoreae Spreng.
02.黃檀族 Dalbergieae Bronn ex DC.
03.相思子族 Abreae (Wight et Arn.) Hutch.
04.灰毛豆族 Tephrosieae (Benth.) Hutch.
05.刺槐族 Robinieae (Benth.) Hutch.
06.木藍族 Indigofereae (Benth.) Rydb.
07.山螞蝗族 Desmodieae (Benth.) Hutch.
1.山螞蝗亞族 Desmodiinae Ohashi, Polhill et Schubert
2.胡枝子亞族 Lespedezinae (Hutch.) Schubert
08.菜豆族 Phaseoleae DC.
1.刺桐亞族 Erithrininae Benth.
2.刀豆亞族 Diocleinae Benth.
3.大豆亞族 Glycininae Benth.
4.擬大豆亞族 Ophrestiinae Lacky
5.蝶豆亞族 Clitoriinae Benth.
6.菜豆亞族 Phaseolinae Benth.
7. 木豆亞族 Cajaninae Benth.
09.補骨脂族 Psoraleeae (Benth.) Rydb.
10.紫穗槐族 Amorpheae Boriss.
11.合萌族 Aeschynomeneae (Benth.) Hutch.
1.鏈莢木亞族 Ormocarpinae Rudd
2.合萌亞族 Aeschynomeninae Rudd
3.丁癸草亞族 Poiretiinae (Burk.) Rudd
4.筆花豆亞族 Stylosanthinae (Benth.) Rudd
12.山羊豆族 Galegeae (Br.) Torrey et Gray
1.魚鰾槐亞族 Coluteinae Benth. et Hook. f.
2.黃耆亞族 Astragalinae (Adans.) Benth. et Hook. f.
3.山羊豆亞族 Galeginae
4.甘草亞族 Glycyrrhizinae Rydb.
13.岩黃耆族 Hedysareae DC.
14.百脈根族 Loteae DC.
15.小冠花族 Coronilleae Adans.
16.野豌豆族 Vicieae Bronn.
17.鷹嘴豆族 Cicereae Alefeld
18.車軸草族 Trifolieae (Bronn.) Benth.
19.豬屎豆族 Crotalarieae (Benth.) Hutch.
20.山豆根族 Euchresteae (Nakai) Ohashi
21.野決明族 Thermopsideae Yakovl.
22.染料木族 Genisteae (Adans.) Benth.
