五加科(Araliaceae Juss.)是木兰纲(Magnoliopsida)伞形目(Apiales)下的一科植物,约有80属900多种,其中中国有22属160多种。五加科植物广泛分布于两半球的热带温带地区,中国各省份除新疆外都有分布,其常分布于潮湿的低地河流森林地区。月桂树林、云雾林和温暖湿润的栖息地也有分布。

五加科植物为乔木、灌木或木质藤本,稀多年生草本,叶互生,稀轮生,单叶、掌状复叶或羽状复叶。花整齐,两性或杂性,稀单性异株,聚生为伞形花序头状花序总状花序穗状花序。果为核果或浆果,外果皮通常肉质,每个果核有 1 粒种子。种子通常侧扁,胚乳匀一或嚼烂状。

本科植物有广泛用途。如人参、三七、五加、天麻子等都是著名药材;刺揪、刺五加等种类的种子可以榨油制肥皂,刺揪、五加、食用土当归的嫩叶可作蔬菜。乔木类的木材有种种用途,如刺揪用于制作家具、铁路枕木等。鹅掌柴适宜于制作蒸笼及筛斗,通脱木的髓可做手工艺品。另外,一些种类树冠和枝叶美丽,可供观赏用,鹅掌柴也是冬季蜜源植物。

本科有737个物种被收录于《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》,有70个物种(如常春木、麻栗坡鹅掌柴、保亭树参)处于极度濒危状态、116个物种处于濒危状态、139处于易危状态。威胁主要来自农业生产、木材砍伐、城市开发、自然系统的改变和气候的变化导致的栖息地质量或范围的降低。

系统发育

五加科和伞形科两个科下的植物形态相似,关系也非常密切。在分类系统中,它们通常被排列在一起,同属于伞形目下的一部分。只有哈钦松系统过于强调被子植物门中木本和草本的区别,所以把这两个科放在很远的位置。按照传统的定义,五加科的植物通常是木本植物(有一些是多年生草本植物),它们的果实是浆果核果。而伞形科的植物通常是草本植物(有一些是热带灌木),它们的花序是复伞形花序(也有一些是单伞形花序),果实是双悬果。根据分子生物实验结果,这两个科的某些植物之间存在比较复杂的关系。一些原本属于伞形科的植物,比如天胡荽天胡荽属)属等4个属,被发现应该归类到五加科。而一些原本属于五加科的植物,比如蓝伞木属(Mackinlaya)和鸟笛参属(Stilbocarpa)被发现应该归类到伞形科。此外,原本属于五加科的裂果枫属(Myodocarpus)等2个属与新定义的伞形科中的一些植物组成姐妹群,因此应该独立成为裂果枫科(Myodocarpaceae)。另外,马蹄参属(Diplopanax)的植物形态独特,有些学者早就认为它们并不属于五加科,而更接近山茱萸科。经过生物分子实验证明,它确实属于山茱萸目(Cornales)的蓝果树科(Nyssaceae)。

科下分类

五加科约有80属900多种,其中中国有22属160多种,科内植物形态差异很大,主要根据其木质、习性、热带分布和简单的伞形花序的存在来区分。五加科的下级分类为:楤木族(Aralieae)、楤木亚科(Aralioideae)、天胡荽亚科(Hydrocotyloideae)、钝鹅掌柴群(Neocussonia Group)、中华常春藤族(Hedereae)、双环45树族(Cussonieae)、矛木族(Pseudopanaceae)、南洋参族(Polysciadeae )。

特征

五加科(Araliaceae)植物为乔木、灌木或木质藤本,稀多年生草本,有刺或无刺。

叶互生,很少对生,单叶,通常掌状浅裂,掌状复叶,或 1~3 羽状复叶,通常向枝条顶端密集,叶柄基部通常宽大,茎具鞘,无托叶或形成叶舌或叶柄的膜质边缘。

花序顶生或假侧生,伞形,复伞形,总状伞形,或总状圆锥状,末级单位通常为伞形花序或头状花序,偶尔为总状花序或穗状花序,花很少单生;苞片通常存在,通常早落,很少叶状。花两性或单性,辐射对称。花梗通常在子房下面接合,形成一个关节。花萼无或形成一低凸缘,有时波状或有短齿。花冠由(3~)5(~20)瓣组成,离生或很少合生,多数镊合状,有时覆瓦状。雄蕊通常与花瓣同数并互生,有时多数,离生,着生于花盘边缘;花药丁字着生,向内,2室或 4 室,纵向开裂。花盘上位,通常肉质,稍凹陷至圆形或圆锥形,有时与花柱汇合。子房通常下位,很少上位,(1或)2~10(至多)具心皮;心皮合生,有同样多的子房室;胚珠下垂,每室2枚,1枚败育;花柱与心皮同数,离生或部分合生,直立或下弯,或完全合生形成柱状;柱头顶生或下延在花柱内面,或无柄在花盘上,圆形至椭圆形,辐射状。

果实与种子

果为核果浆果,圆柱形或有时侧面压扁,偶尔垂直压扁,外果皮肉质;果核软骨质或膜质,通常侧面压扁。每个果核有 1 粒种子,胚小,胚乳均匀或嚼碎。

分布

五加科大部分分布在两半球的热带温带地区,在中国,除新疆未发现外,其他各省均有分布,尤其中国西南地区较为丰富。主要分布于潮湿的低地河流森林地区。月桂树林、云雾林和温暖湿润的栖息地也有分布。

习性

五加科下各植物在习性上表现并不统一,有着较大的差异,涵盖广泛的乔木、灌木、藤本、草本植物,生命周期为一年生、二年生至多年生。

繁殖

五加科植物依靠各种各样的昆虫、鸟类和哺乳动物授粉,主要以种子进行繁殖。其种子具有较长的休眠期,且需要经过后熟作用才能具备发芽能力。

保护

类群现状

五加科植物半数以上的种没有灭绝风险,但也约有330个物种面临不同程度的威胁,需要保护。

致危因素

农业生产、木材砍伐、城市开发、自然系统的改变和气候变化导致的栖息地面积或质量下降是导致部分五加科植物处于濒危状态的主要原因。如小叶鹅掌柴(Heptapleurum parvifoliolatum)的分布地极其狭隘,仅仅分布于中国云南东南部地区。保亭树参树参属 oligodontus)仅分布在中国海南岛广西壮族自治区地区。

保护等级

在2023年的《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中,五加科常春木(常春木属 listeri)、麻栗坡鹅掌柴(Heptapleurum marlipoense)、保亭树参(Dendropanax oligodontus)等70 个物种列为极度濒危(CR)。云南幌伞枫(Heteropanax 云南龙蜥)、翅叶罗伞(Brassaiopsis dumicola)、藤五加(Eleutherococcus cuspidatus)等116个物种被列为濒危(EN)。显脉大参(Macropanax chienii)、多脉鹅掌柴(Heptapleurum multinervium)、华参(Sinopanax formosanus)等139个物种被列为易危(VU)。

在中国五加科下共有11个种被列入《国家重点保护野生植物名录》。一级保护:人参(人参属 ginseng)、姜状三七(Panax zingiberensis)。二级保护:疙瘩七(Panax bipinnatifidus)、狭叶竹节参(Panax bipinnatifidus var. angustifolius)、三七(Panax notoginseng)、假人参(Panax pseudoginseng)、屏边三七(Panax stipuleanatus)、越南三七(Panax vietnamensis)、峨眉三七(Panax wangianum)、竹节参(Panax japonicus)、华参(Sinopanax formosanus)。

保护措施

主要保护措施为物种资源和栖息地的保护、控制物种入侵、加快物种恢复、迁地保护、建立完善法律法规。在中国,在长白山野生人参的自然栖息地就地建立了自然保护区,并且在其他分布区也严禁采摘野生人参,以促使野生人参资源恢复。针对刺人参,采取派遣专业人员对重点分布区域进行24小时看护,并对进入该地区的人员进行宣讲,同时采取封山育林、设卡堵路、不定时巡查等方法以杜绝破坏刺人参行为的发生。

用途

工业原料

五加科科下有些物种的种子含油脂可榨油制作肥皂。刺揪、五加、食用土当归等的嫩叶作为一种蔬菜食用。乔木种类可做木材使用,如刺可以作为家具及铁路枕木的原材料,鹅掌柴是制作蒸笼及筛斗的良好材料,通脱木的髓可做手工艺品。有些具有美丽外观的种可作为景观植物栽培以供观赏。鹅掌柴还是一种蜜源植物

医学药用

人参、花旗参、三七、珠子参等是重要的中药材。鹅掌柴、鹅掌藤红毛五加刺五加野楤头树参中华常春藤等是中国民间常用的中草药。据《中华人民共和国药典》记载,人参(人参属 ginseng)的肉质根是主要的入药部位,大补元气,复脉固脱,补脾益肺,生津养血,安神益智。西洋参(Panax quinquefolim)根能补气养阴,清热生津。三七(Panax notoginseng)能散止血,消肿定痛。同属植物竹节参(jnponicum)能散瘀止血,消肿止痛,祛痰止咳,补虚强壮。珠子参(japonicum)补肺养阴,祛瘀止痛,止血。刺五加(Acanthopanax senticosus)能益气健脾,补肾安神。

代表物种

人参

人参(人参属 ginseng),高30~60cm的单生地上茎。叶为掌状复叶,轮生;叶柄长3~8cm,基部无托叶;中央小叶呈椭圆形至长圆状椭圆形,侧生小叶呈卵形或菱状卵形,叶基部为宽楔形,具有五到六对侧脉。喜阴惧阳,一般生于海拔数百米的落叶阔叶林或针叶阔叶混交林林下。人参有很悠久的入药史,味甘,味苦,微温,归肺,脾,心,肾经。可大补元气,固脱,生津,安神。主治气虚欲脱,劳伤虚损,倦怠,纳呆,大便滑泄,消渴,失眠,健忘,阳萎,及一切气虚津伤之症。

三七

三七(Panax notoginseng),多年生草本,高达60厘米。主根为纺锤形。茎无毛。掌状复叶,轮生;小叶长椭圆形、倒卵形或倒卵状长椭圆形,长3.5-13厘米,先端渐尖,具重锯齿,齿尖具短尖头,两面沿脉疏被刺毛。伞形花序单生茎顶,具80~100花,花序梗长7-25厘米,无毛或疏被柔毛。喜凉爽,惧高温、严寒、强光直射,生于山坡丛林下。三七是一种非常古老的药用植物,在几百年前就已经被作为中草药加以利用,主止血散瘀、消肿定痛。

西洋参

西洋参(人参属 quinquefolius),多年生草本,20~50厘米高。 根状茎纺锤形。 掌状复叶。花序一单生,顶生伞形花序6-20花,花序梗不超过叶柄。喜凉爽湿润、半阴半阳环境。是一款名贵药材,主补气养阴、清火生津。

参考资料

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