草本植物(英文名:herbaceous plant)是一类植物的总称,并不是植物科学分类中的一个单元,与它相对应的概念是木本植物。其特征是具有草质或肉质茎,木质部不发达,木质化细胞较少。植株一般比较矮小,茎多汁,较柔软。按生命周期分类,草本植物可分为一、二年生植物和多年生植物。按生境分类,可分为水生草本、陆生草本、附生草本。
定义
草本植物是一类植物的总称,并不是植物科学分类中的一个单元,与它相对应的概念是木本植物。草本植物的特征是具有草质或肉质茎,木质部不发达,木质化细胞较少。植株一般比较矮小,茎多汁,较柔软。在生长季结束时,多数草本植物的整体或地上部分死亡,但也有地下茎发达的二年生或多年生草本植物。
草本植物和木本植物的区别如下:
遗传与进化
草本植物比木本植物进化程度更高。由木本植物进化到草本植物,发生在白垩纪后期。6000万年前,草本植物已经出现在地球上。地球上最先进化出的草本植物是毛莨,其5个萼片比花瓣体型小很多。雌蕊生在一个小而突起的短柱状花托上,雄蕊及花瓣、萼片都生在花托下部。毛莨雄蕊和雌蕊数目多、排列方式以及花托的隆起都具有原始特征。
一些学者认为,草本植物的兴起与气温下降或干旱有关,因为气温下降或干旱抑制了其他植物的生长,缩短了植物生长期,使草本植物有机会兴起。也有人认为草本是低等植物,但科学家认为草本是最进化的植物,因为草本植物对环境的适应力更强。草本植物的化石最早见于渐新世,此后逐渐增多。
分类体系
按生命周期分类
草本植物在个体发育中多数种类经历种子休眠和萌发、营养生长和生殖生长三大时期(无性繁殖的种类可以不经过种子时期),上述各个时期或周期的变化,基本上都遵循着一定的规律性。不同种类的草本植物生命周期长短差距较大,可分为一二年生植物和多年生植物。
生命周期很短,仅1-2年的寿命,在1-2年内完成种子萌发、营养生长、开花结实和衰老死亡等过程。其中一年生草本植物是指从种子发芽至植株枯萎死亡,寿命只有一年的草本植物,植物当年开花、结实后枯死,如
牵牛花(Ipomoea nil)、
瓜叶菊(Pericallis hybrida)、
翠菊(Callistephus chinensis)等。二年生草本植物是指第一年仅长营养器官,到第二年生长季(春季)开花、结实后枯死的植物,如
冬小麦(Triticum aestivum)、
甜菜(Beta vulgaris)、
蚕豆(Vicia faba)等。一、二年生草本植物的生命周期可分为以下过程:
胚胎期:从卵细胞受精发育成合子开始,至种子发芽为止。
幼苗期:从种子发芽开始至第一个花芽出现前为止。一般2-4 个月。二年生草本植物在第一年的生长季节内,主要进行营养生长。多数需要通过冬季低温,次年春季才能进入开花期。
成熟期(开花期):植株大量开花,花色、花型最有代表性,是观赏盛期,自然花期约1-2个月。
衰老期:从开花量大量减少,种子逐渐成熟开始,至植株枯死。此期是种子收获期,种子成熟后应及时采收,以免散落。
生活期比较长,一般为两年以上。其生命周期包括胚胎期、营养生长期、生殖生长期和衰老期,有的多年生草本植物的地上部分随气候条件改变,枯萎或死亡,但其地下部分仍可以存活多年。
可分为宿根植物和球根植物,其中宿根植物即冬季地上部分枯死、根系在土壤中宿存,来年春暖后重新萌发生长,如
菊花(Chrysanthemum × morifolium)、
芍药(Paeonia lactiflora)、
蜀葵(Alcea rosea)、
耧斗菜(Aquilegia viridiflora)、
落新妇(Astilbe chinensis)等。球根植物即地下部分肥大呈球状或块状的多年生草本,按形态特征又可分为以下五类,具体如下:
按生境分类
水生草本植物是指植物体部分或全部能长期生活在水中或潮湿土壤中,并能完成繁殖循环的一类植物,以下为常见的水生草本植物:
多数农作物,如水稻(Oryza sativa)、青稞(Hordeum vulgare var. coeleste)、大麦(Hordeum vulgare)、小麦(Triticum aestivum)、野黑麦(Secale sylvestre)等,均属于陆生草本植物。此外,还包括扫帚草(Bassia scoparia)、五色苋(Alternanthera bettzickiana)、三色苋(Amaranthus tricolor)、鸡冠花(Celosia cristata)、千日红(Gomphrena globosa)等。
常见的附生草本植物为西洋兰花,其原产于热带雨林中,植株呈攀援状,多为气生根,附生在其它物体上生长,如卡特兰(Cattleya × hybrida)、兜兰(Paphiopedilum)、石斛(Dendrobium nobile)、贝母兰(Coelogyne cristata)等。
物候特征
草本植物的物候包括萌动期、展叶期、开花期、果实或种子生长发育和叶黄枯期,具体如下:
萌动期
草本植物有地面芽和地下芽越冬两种不同情况,当地面芽变绿色或地下芽出土时进入萌动期。第一次观察到上述现象的那天,记为返青或幼苗出土日。
展叶期
展叶期包括展叶始和展叶盛两种物候现象,当观测到植株上开始展开小叶时,进入展叶始期,观测到该物候现象的第一天为展叶始日。当有一半植株的叶子展开时为展叶盛期,观察到该物候现象的第一天记为展叶盛日。
开花期
开花期包括花蕾或花序出现、开花始、开花盛、开花末和二次开花。当观察到植株的花蕾或花序的雏形时,开始进入花蕾或花序出现期。当植株上有个别花的花瓣完全展开时,开始进入开花期。当有一半花的花瓣完全展开时为开花盛期,植株上只留下极少数鲜花时为开花末期。某些草本植物在春季或夏季开花以后,在秋季又会出现第二次开花的现象,如蒲公英(Taraxacum mongolicum)等。
果实或种子生长发育期
果实或种子生长发育期包括开始成熟、全部成熟、开始脱落和脱落末期等物候现象。当植株上有很少的果实或种子开始变为成熟时颜色的那天,为果实或种子开始成熟日,植株自此开始进入果实或种子成熟期。当植株上果实或种子几乎全部成熟时,进入全部成熟期。
果实或种子脱落始期是指果实或种子成熟后开始脱落、散布。当果实或种子几乎全部脱落、散布时,进入脱落末期。
叶黄枯期
叶黄枯期包括叶开始黄枯、普遍黄枯和完全黄枯。观测草本植物黄枯期,应以植株下部的基生叶为准。当选定的观测植株下部基生叶开始出现黄枯时,进入叶开始黄枯期。观测到叶片约有一半黄枯时,为叶普遍黄枯期。当观测到叶片几乎全部出现黄枯时,进入叶完全黄枯期。
繁殖方式
有关草本植物的繁殖方式,研究较多的是多年生草本植物,其繁殖方式可分为种子繁殖、营养繁殖、再生。
种子繁殖
在天然草地中,多年生草本植物主要以营养繁殖为主,种子繁殖所占比例较低。这主要是因为:
放牧与刈割干扰:在多年生草本植物进入结实期前,常因放牧或刈割导致种子无法形成,尤其在过度放牧区域,种子繁殖进一步受限。
气候与生境限制:草原地区多处于高寒或干旱环境,生长季短,热量、水分或温度不足,抑制了多年生草本植物的结实过程。在郁闭植被(如森林草原、亚高山草原)中,种子萌发的幼苗因光照、空间竞争等因素难以存活。在荒漠或半荒漠草原,水分匮乏导致种子萌发率低,即使发芽,幼苗也易因干旱死亡。
幼苗营养供给劣势:种子繁殖的幼苗依赖胚乳有限营养,初期生长缓慢,竞争力弱;而营养繁殖的幼苗可直接利用母株储存的养分,生长更快,存活率更高。
营养繁殖
营养繁殖指植物通过根茎、匍匐茎、分蘖节等营养器官形成新个体的过程,其优势在于可快速占据生态位,增强种间竞争力。营养繁殖规避了种子繁殖的环境限制,提高了存活率。常见的营养繁殖器官与方式如下:
再生
多年生草本植物被刈割或采食后重新生长的能力称为再生性,再生草的形成类型如下:
栽培技术
播种
一、二年生草本植物,如罗勒(Ocimum basilicum)、玻璃苣(Borago officinalis)等,应根据当地气候条件选择播种方式。寒冷地区可采用塑料膜覆盖容器播种,温暖地区可选择室外直播或苗床播种。多年生草本植物虽然可以通过种子繁殖,但采用扦插等无性繁殖方式能显著缩短生长周期,使其更快发育成熟。播种时需注意,大多数草本植物在13℃左右发芽,像罗勒、芫荽(Coriandrum sativum)等柔嫩品种在寒冷地区建议早春室内育苗或春末室外直播。根据不同种子特性,采取相应措施:细小种子如百里香(Thymus mongolicus)需要拌沙播种,硬壳种子如薰衣草(Lavandula angustifolia)则需浸种处理。
扦插
选择优良品种且生长健壮、无病虫害的植株,剪取植株当年生中上部向阳的枝条,以节间短、枝叶粗壮、芽尖饱满、已成熟而充实的枝条为宜。在露地或保护地建立扦插苗床,依据各地的气候环境,增设保温覆盖物或加温设备。草本花卉的根系比较细长,为了提高移栽成活率,最好使用育苗容器,在间歇喷雾技术管理下,扦插生根快,根系发达,成活率高。
草本植物插穗比较短小,一般截成8-10厘米长,上端保留2-3个叶片,再进行消毒处理。然后扦插,以插穗叶片互不重叠为宜。多数草本花卉扦插生根最适宜温度为20℃-26℃,夏季扦插育苗易产生腐烂病,需加强消毒,建议每周进行1-2次灭菌处理,高温高湿环境下可增加频次。保持高湿度和通气良好的环境,草本植物的生根成活率一般在90%以上。
移栽
草本植物由于木质化程度差,更易失水干枯,所以起苗和移栽宜选择无风的阴天,移栽时边栽植边喷水,保持湿润,防止萎蔫,全部栽植完后及时灌水。移栽方法可分为沟植和穴植,裸根栽植时应使根系在穴中舒展,然后覆土。带土球移栽时,填土后轻轻压实土球周围土壤。
养护管理
草本植物的灌溉方法包括地面灌溉、地下灌溉、喷灌和滴灌。地面灌溉多通过沟渠或塑料软管引水,适用于小规模栽培。地下灌溉采用埋设素烧瓦管或塑料管的方式,适合保水性较好的土壤。喷灌具有节水、均匀的特点,可结合施肥喷药,但设备投入较高。滴灌则通过管道系统精准供水,适合精细化种植和立体景观。
一、二年生草本植物处于苗期时,为促其茎叶生长,可适当追施氮肥。后期生长时,可逐渐增加磷、钾肥。多年生草本植物追肥次数较少,一般3-4次,为春季开始生长后、开花前、开花后,秋季叶枯后可再施一次农家肥。可沟施或按株穴施,追肥可随灌溉进行。
草本植物的修剪可通过整枝、压蔓、摘心、除芽、去蕾等方式进行,具体如下:
整枝:剪除多余枝和残枝以及病虫枯枝。对蔓性植物则称之为整蔓,如观赏瓜类植物仅留主蔓以及副蔓各一支,需要摘除其余所有侧蔓。
压蔓:多用于蔓性植物,使植株向固定方向生长以及防止风害,有些植物可以促使发生不定根,增强其吸收水分和养分的能力。
摘心:摘除枝梢顶端,促使其分生枝条,在早期进行摘心可使株形低矮紧凑。有时摘心是为了促使枝条能够生长充实,而并不是为了增加枝条数量。有的瓜类植物在子蔓或是孙蔓上开花结果,因此必须在早期进行一次或多次摘心,促使早生子蔓、孙蔓,以利于开花结果。
除芽:剥去过多的腋芽,来减少侧枝的发生,使所留枝条能够生长充实。
去蕾:通常指摘除侧花蕾,保留主花蕾,使得顶花蕾开花硕大而鲜艳。在球根花卉的栽培中,为了获得优良的种球,常会摘去花蕾,用来减少养分的消耗,对于花蕾硕大的观花观果植物,常常需要疏除一部分花蕾、幼果,以使所留的花蕾、幼果能够充分发育,这种做法称为疏花疏果。
为了满足栽植要求,平衡营养生长与开花结果的矛盾或是调整植株结构,需要控制枝条的数量以及生长方式,这种对枝条的整理和去舍即为整枝,主要有以下几种方式:
病虫害防治
草本植物的病虫害防治需遵循“预防为主”的方针,种苗消毒是预防病虫害的重要环节,可通过温水浸种、石灰乳浸泡或福尔马林处理等方式杀灭病菌和虫卵。常见病虫害包括根腐病、蚜虫、蛴螬等,针对根腐病等病害可采取轮作、土壤消毒等措施,发病初期使用多菌灵等药剂;对蚜虫、蛴螬等虫害,可采用氧化乐果、辛硫磷等药剂防治。
此外,还可通过引入天敌、增设诱虫灯等环保手段防治害虫,如防治胡萝卜微管蚜,可在4、5月捕捉其天敌肉食瓢虫、食蚜蝇、草蛉等,将其转移至蚜虫较多的田地。也可在蚜虫越冬寄主附近种植覆盖作物,增加天敌活动场所,栽培一定量的开花植物,为天敌提供转移寄主。对于一些飞行类害虫,可使用诱虫灯,引诱其靠近并释放激素,遏制其繁殖。对于一些比较微小的病虫害,还可使用超声波杀灭害虫。
主要价值
观赏价值
在园林绿地中除栽植乔木、灌木外,建筑物周围、道路两旁、疏林下空旷地、坡地、水面、零星空地等,均可栽种草本植物。草本花卉可形成花团锦簇、绿草如茵的景观效果,以最大限度地利用空间来满足人们对园林的文化娱乐、体育活动、环境保护、卫生保健、风景艺术等多方面的要求。花卉在园林中最常见的应用方式即是利用其丰富的色彩、变化的形态等来布置出不同的景观,主要形式有花坛、花境、花丛、花群等,一些蔓生性的草本花卉又可用以装饰柱、廊、篱以及棚架等。具体如下:
生态价值
部分草本植物对有害物质有较强的抗性,能够吸收、吸附和滞留一部分有害物质,净化环境。常见的室内有害气体主要有苯、氨、甲醛、氮氧化合物等。仙客来(Cyclamen persicum)、紫罗兰(Matthiola incana)、晚香玉(Polianthes tuberosa)、牵牛花(Ipomoea nil)、石竹(Dianthus chinensis)、唐菖蒲(Gladiolus × gandavensis)等草本植物可通过叶片吸收有害气体。
菊花对二氧化硫也有较强的吸收能力,紫菀(Aster tataricus)、鸡冠花(Celosia cristata)等能吸收大量的铀等放射性元素。芦荟(Aloe vera)、吊兰(Chlorophytum comosum)、虎尾兰(Sansevieria trifasciata)、百合(Lilium brownii var. viridulum)等能吸收二甲苯、甲苯、甲醛等有害物质。仙人掌(Opuntia dillenii)、菊花、芦荟、吊兰、常春藤(Hedera nepalensis var. sinensis)、虎尾兰、绿萝等可减少甲醛污染。菊花、芦荟、万年青(Rohdea japonica)等可有效清除室内的三氯乙烯、硫化氢、苯、苯酚、氟化氢、乙醚等有害物质。蜘蛛抱蛋(Aspidistra elatior)对甲醛等常见有害气体具有较高的吸收效率。天门冬(Asparagus cochinchinensis)可清除重金属微粒,迷迭香(Salvia rosmarinus)、吊兰等释放的挥发性物质对部分细菌有一定抑制作用。牵牛花等花卉分泌出来的杀菌素能够杀死空气中的细菌,抑制结核菌。
经济价值
草本植物在饲料、肥料、燃料等方面具有重要的经济价值。其中香豌豆(Lathyrus odoratus)、美丽鹧鸪豆(Chamaecrista fasciculata)、犹他甜苕子(Vicia dasycarpa)等豆科,牧场草(Medicago sativa)、康巴早熟禾(Poa annua)、黄兰沙梗草(Cyperus esculentus)等禾本科草本植物含有粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等成分,可作为饲料。豆科植物根系具有固氮能力的根瘤,其嫩枝叶可作为绿肥,兼具改良土壤的作用。此外,美丽鹧鸪豆还可用于草田轮作及燃料,黄兰沙梗草有较好的放牧价值,康巴早熟禾可用于草坪建设等。
部分草本植物茎秆的纤维可以综合利用,如造纸、人造丝以及制作其他手工业品,有的块茎、根、花和果实,可作为食品工业的加工原料和发展养蜂业。如龙须草(Juncus effusus)含有纤维素、木质素等,可替代木材作为人造棉、高档印刷纸、各种装饰纸的工业原料。
食用价值
草本植物是陆地上最重要的食物来源,大多数动物都是以草本植物为食。绝大多数重要的粮食作物为草本植物,野菜也是以草本植物为主。禾谷类植物的种子就是人类的主食,如小麦、水稻、燕麦(Avena sativa)、玉米(Zea mays)、大麦等。
药用价值
据《中华人民共和国药典》,部分草本植物可入药,具体如下: