仙人掌概述:定义、分类、形态、分布、生态与栽培要点

仙人掌是一类高度适应炎热、干燥环境的多样化陆生植物。这类植物通常具有耐旱的形态和生理特征,因此被称为耐旱植物或旱生植物(与水生植物相对)。大多数仙人掌属于多肉植物,可以在组织中储存大量水分以抵御干旱。

定义与分类

仙人掌是属于仙人掌科(Cactaceae)的一大类植物。它们现在被归入石竹目(Caryophyllales),但历史上该科在不同分类系统中曾被放置于其他目,如过去有人将其误归到伞形目等。全科约有127个属,超过1750个已命名物种,形态与生态适应性极为丰富。值得一提的是,尽管绝大多数种类原产于美洲,从南端的巴塔哥尼亚到北部的加拿大西部均有分布,Rhipsalis baccifera是少数自然分布超出美洲的例外,也可见于非洲和斯里兰卡等地(可能与鸟类传播或史前人为搬运有关)。

形态特征与适应

仙人掌的形态非常多样,但有若干共同适应性特征:

  • 茎肉质化:多数仙人掌的茎为水分和养分的主要储存器官,并承担光合作用(叶片通常退化或消失)。
  • 刺与腋座:刺是由叶或茎演化而来,能减少水分散失并保护植物免受食草动物侵害。许多仙人掌在刺的基部具有特殊结构称为腋座(areole),这是仙人掌科的一个重要形态学特征,腋座可生刺、花或侧枝。
  • 气孔与生理适应:许多仙人掌采用CAM(景天科型酸代谢)光合作用,夜间开气孔吸收二氧化碳并以苹果酸储存,白天闭合气孔以减少蒸腾损失。
  • 开花与结果:许多种类开出大型且色彩鲜艳的花,有的在白天开放吸引蜂类和鸟类,有的在夜间开放以吸引飞蛾蝙蝠进行授粉。果实通常多汁且色彩鲜明,是多种哺乳动物和鸟类的重要食物来源。

分布与生态角色

多数仙人掌自然分布在美洲大陆的干旱或半干旱地区,包括沙漠、热带干旱森林、山地和岩缝等生态位。许多仙人掌种在极其贫瘠和排水良好的基质上也能生长。它们在生态系统中扮演着重要角色:

  • 为多种动物提供食物(果实、花蜜、甚至茎组织)与庇护。
  • 有些种类能固土、改善微环境,促进其他植物定植。
  • 与传粉者(昆虫、鸟类、蝙蝠)和种子传播者(鸟类、哺乳类)形成复杂互利的关系。

栽培要点(家庭与园艺)

仙人掌在栽培上通常不难,但需满足其对光照、排水和季节性生长休眠的要求。以下为关键要点:

  • 光照:大多数仙人掌喜光,室外应置于全日照或半日照位置;室内需放在朝南或西南向窗台,确保充足光照以促进直立生长与开花。
  • 土壤:要求疏松、排水良好的基质。常用配方为粗砂、珍珠岩/蛭石与腐殖土混合,或专用仙人掌盆栽土,避免长期积水导致根腐。
  • 浇水:生长期(春末至夏秋)可较为规律地浇水,等土壤几乎干透后再浇。冬季休眠期应大幅减少浇水,保持基质微干以促成花芽分化并防止根部受冻或腐烂。
  • 温度与越冬:多数仙人掌耐高温但怕霜冻,冬季需保持在5℃以上(具体耐寒性因种而异)。寒冷地区可将盆栽移入室内或温室过冬。
  • 施肥:在生长期可使用稀薄的平衡型或低氮高磷钾肥料,施肥频率不宜过高,一般生长期每月一次即可。
  • 繁殖:常见方法包括播种、扦插、嫁接与分株。种子繁殖多样性高但生长慢;扦插与分株成活快,插穗在插后需晾干愈合后再上盆以减少腐烂。
  • 病虫害与防治:常见问题有根腐(多因积水)、介壳虫、蚧壳与粉蚧等。保持通风、合适干湿管理并使用对症的农药或人工清除可有效控制。
  • 处理与安全:许多仙人掌有锋利的刺或细小的刺毛(如刺毛痛性很强的细小刺),移栽或修剪时应佩戴手套并用工具固定,避免皮肤刺伤。

文化与历史简述

Theophrastus(西奥弗拉斯图斯)是较早记录使用“kaktos”(来自古希腊语,见古希腊语)这一词的人,用以指称一种多刺植物。古代文献对“仙人掌”一词的确切对象并不完全一致,但现代学名和分类研究已明确了仙人掌科的界定。随着人类活动与园艺交流的扩大,许多仙人掌被引种到世界其他地区,如今许多人将它们作为盆栽或景观植物栽培。

与人类的关系

仙人掌不仅具有观赏价值,有些种类还可食用或药用。其果实与茎在某些地方为传统食物来源,且在干旱地区有重要的生计意义。在景观设计中,仙人掌常被用作旱生花园(xeriscaping)和岩石园的重要材料。

许多仙人掌生活在干燥的地方,如沙漠。大多数仙人掌都有尖锐的(贴)和厚厚的皮。仙人掌有许多形状和大小。有的又短又圆,有的又高又瘦。许多仙人掌的又大又漂亮。有的在晚上开花,由飞蛾蝙蝠授粉。有些仙人掌的果实颜色鲜艳,很好吃:许多动物都吃仙人掌的果实。

月光仙人掌的花Zoom
月光仙人掌的花

许多种类的仙人掌都有长而尖锐的刺Zoom
许多种类的仙人掌都有长而尖锐的刺

和许多其他仙人掌果实一样,火龙果也有许多微小的种子。生产它的猫科植物最初生长在墨西哥。Zoom
和许多其他仙人掌果实一样,火龙果也有许多微小的种子。生产它的猫科植物最初生长在墨西哥。

桶装仙人掌常被种植在花园里。Zoom
桶装仙人掌常被种植在花园里。

改编

适应性是指任何帮助生物生存并制造更多同类的东西。仙人掌有许多适应性,可以在有时长期干燥的地方生活。在其他时候,这些地方可能会有很多雨水。

仙人掌可以有许多细小的根,靠近土壤的顶部。这些根在雨后能迅速吸收水分。同一株仙人掌可能有一条又长又粗的根,叫做直根。直根生长在土壤深处。当顶部的土壤干燥时,它可以接触到水。

仙人掌把水储存在粗大的茎中。茎上覆盖着坚韧的皮,皮上覆盖着蜡质。厚厚的蜡质皮可以减缓水分的流失。仙人掌的叶子是尖锐的刺(刺、贴)。许多动物想要仙人掌里面的水,但尖锐的刺和厚厚的皮保护了仙人掌。

仙人掌的用途

仙人掌通常作为室内植物种植。它们很漂亮,也很容易种植。有些仙人掌种植在花园里,特别是在干旱地区。仙人掌可以用作活的围栏。枯死的仙人掌的木头有时被用来做房子。

人们吃一些仙人掌的果实,如火龙果、刺梨等椰壳虫(Dactylopius coccus)是一种鳞片昆虫,胭脂虫染料就是从它身上得到的。这种昆虫生活在仙人掌属的仙人掌上,以仙人掌汁液中的水分和营养物质为食。该昆虫能产生胭脂虫酸,阻止其他昆虫的捕食。胭脂虫酸可以从昆虫的身体和卵中提取,制成红色染料。

历史上的仙人掌

北美洲的古阿兹特克人把仙人掌看得非常重要。仙人掌可以在他们的许多雕塑和绘画中找到。墨西哥的国徽上有一只鹰、一条和仙人掌。

克里斯托弗-哥伦布将第一株仙人掌带到了欧洲。科学家和园丁们对仙人掌产生了浓厚的兴趣。

刺梨在19世纪被带到澳大利亚,用作天然围栏和用于胭脂红产业。仙人掌蔓延失控,但被一种南美的幼虫控制。

从20世纪开始,人们对仙人掌的兴趣越来越大。科学家每年都会发现新的仙人掌种类。这样做的一个坏处是,许多仙人掌被从野外挖掘出来,使一些种类濒临灭绝。

仙人掌茎

仙人掌没有叶子,因为它生活在干燥的地方。叶子会蒸腾,这样会浪费。所以,仙人掌没有叶子,就可以节约用水。仙人掌的绿色部分其实是它的茎。因为茎是绿色的,所以它们为仙人掌进行光合作用。它们还长出了刺针,以保护仙人掌不被想吃它的动物吃掉。

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该科包含100多个。其中一些属是:

  • 龟甲钙
  • 鹩哥
  • Schlumbergera

网站

  • 美国仙人掌和多肉植物学会
  • 仙人掌
  • 仙人掌和多肉植物图片库
  • 仙人掌图片库
  • 圣彼得堡仙人掌俱乐部的仙人掌图片库
  • 仙人掌指南 - 许多照片,和讨论区
  • 神奇的仙人掌世界指南
  • 山间仙人掌。耐冬仙人掌
  • 多肉植物的国际网站,有照片、提示和植物数据库(4种语言)。
  • 多肉城 - 植物简介、照片和栽培数据。
  • 世界自然基金会仙人掌优先物种简介
  • 多肉植物网 - 植物简介、照片、种植指南和栽培数据。
  • 帮助植物 - 多肉植物和仙人掌的类型以及种植指南。

问题和答案

问:什么是仙人掌?
答:仙人掌是一种适应炎热、干燥气候的植物,属于仙人掌科和仙人掌属植物。

问:大多数仙人掌起源于哪里?
答:大多数仙人掌原产于美洲,从南部的巴塔哥尼亚到北部的加拿大西部部分地区。Rhipsalis baccifera这个物种也生长在非洲和斯里兰卡。

问:"仙人掌 "这个词是怎么来的?
答:"仙人掌 "一词来自古希腊语κάκτος,kaktos。它最早是由西奥弗拉斯特斯用来形容一种有刺的植物,其身份尚不确定。

问:仙人掌如何融入食物链?
答:在干燥、炎热的气候下,仙人掌是重要的食物链的一部分,因为许多动物吃它们的果实。

问:是否所有的仙人掌都在沙漠中?
答:不是,不是所有的仙人掌都生活在沙漠里;有些仙人掌已经传播到世界上许多其他地方,人们喜欢在花盆或花园里种植它们。

问:大多数仙人掌都有什么特征?
答:大多数仙人掌都有锋利的刺(贴)和厚厚的皮。仙人掌有许多形状和大小--有些又短又圆;有些又高又瘦。许多还开着美丽的大花,可以在夜间开花,并由飞蛾或蝙蝠授粉。

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