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老虎刺属(Pterolobium):热带干旱生态系统的防御型藤木

2025-10-12 13:46:43 1

老虎刺属(学名:Pterolobium)隶属于豆目(Fabales)云实科(Caesalpiniaceae)云实亚科(Caesalpinioideae),为热带地区特有的木质攀援植物或小乔木属。该属约有10–12个被正式记录的种,主要分布于非洲东部至亚洲南部、东南亚及大洋洲北部。其代表种包括**老虎刺(Pterolobium punctatum)与大翅老虎刺(Pterolobium macropterum)**等。

老虎刺属因枝条密生锐刺、果实具翼而得名,是热带干旱灌丛中最具代表性的防御型植物群之一,兼具生态与园艺价值。


一、分类地位与命名由来

  • 界:植物界 Plantae

  • 门:被子植物门 Magnoliophyta

  • 纲:双子叶植物纲 Magnoliopsida

  • 目:豆目 Fabales

  • 科:云实科 Caesalpiniaceae(或并入豆科 Fabaceae 云实亚科)

  • 属:老虎刺属 Pterolobium

“Pterolobium”一名源自希腊语:pteron(翅膀)+lobos(裂片),意指该属植物具有带薄膜状翅的果实结构,是其最显著的分类学特征之一。

在系统发育学研究中(LPWG 2017),Pterolobium 被归入豆科(Fabaceae)云实亚科(Caesalpinioideae)Cassieae族(tribe Cassieae),与Caesalpinia(云实属)及Mimosa(含羞草属)等存在亲缘联系,但在果实类型与刺形结构上独具特征。


二、形态学特征

1. 生长形态

老虎刺属为木质攀援藤本或小乔木,高度可达3–8米,茎干坚硬、具棱。幼枝绿色,老枝呈灰褐色。植株具极强的攀援与防御能力。

2. 枝刺特征

枝刺常三出或对生,基部宽大,顶端锐尖,坚硬锋利。刺常生于叶轴或节间,形成天然防御体系,是其属名“老虎刺”的来源。

3. 叶片

叶为二回羽状复叶,羽轴细长,小叶对生,呈椭圆形或长圆形,边缘平整,表面有光泽。叶片排列紧密,呈羽扇状展开,适应高温环境的蒸腾调节。

4. 花序与花结构

花序为顶生或腋生总状花序,花小而密,具明显的香气。

  • 花色:多为黄色、橙黄色或金黄色。

  • 花结构:花冠五裂,雄蕊10枚,子房上位,花柱细长。

  • 花期:通常集中于雨季开始前后(4–7月),授粉媒介主要为蜜蜂与小型蝶类。

5. 果实与种子

果实为带翅的扁平蒴果(samara-like legume),边缘具薄膜状翅。

  • 果翅宽阔、质薄,成熟时转为鲜红、橙红或棕红色;

  • 每果内含1–3粒种子,种皮坚硬;

  • 成熟后随风飘散,有效扩散种群,是其干旱区适应的风力传播策略。


三、代表种概述

(1)老虎刺 Pterolobium punctatum

  • 分布:中国南部、越南、泰国、缅甸、印度;

  • 特征:刺密而坚硬,果实红褐具窄翅;

  • 生态:常生于低山、林缘、河谷灌丛;

  • 用途:防护林、篱笆植物、药用根皮(具有抗菌与镇痛活性)。

(2)大翅老虎刺 Pterolobium macropterum

  • 分布:东南亚至印度尼西亚;

  • 特征:果翅宽大呈鲜红色,极具观赏性;

  • 应用:园艺造景、道路绿化与生态护坡。

(3)非洲老虎刺 Pterolobium stellatum

  • 分布:东非与中非高地;

  • 特征:果翅狭长,刺呈星状排列;

  • 生态作用:防止家畜入侵,维持稀树草原生态平衡。


四、生态学与适应性

老虎刺属是典型的干旱稀树草原防御型灌木植物。
其主要生态适应包括:

  1. 耐旱与节水结构
    叶面积小、角质层厚、气孔下陷,有效减少蒸腾;根系深入达2–4米,以吸收深层地下水。

  2. 防御机制
    刺状枝条防止食草动物取食,同时提供栖息地庇护;浓密灌丛能阻止大型动物穿越,是自然防护屏障。

  3. 繁殖策略
    果翅利于风力传播;在干旱季节休眠、雨季萌发;对火烧与放牧均具恢复能力。

  4. 共生与固氮功能
    老虎刺属根部具根瘤菌共生系统,能固定大气氮,提高贫瘠土壤氮素含量,对生态恢复极为重要。


五、地理分布

该属植物分布广泛,主要集中于:

  • 非洲东部至中部:埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚;

  • 南亚地区:印度、斯里兰卡、孟加拉;

  • 东南亚地区:缅甸、泰国、越南、老挝、马来西亚、印尼;

  • 中国南部:云南、广西、广东部分地区;

  • 大洋洲北部:巴布亚新几内亚、澳大利亚昆士兰北部。

生境多为热带稀树草原、干旱山地、石灰岩坡地与季节性灌丛带。


六、生态与经济价值

1. 防护与固土功能

老虎刺属根系发达,抗风蚀能力强,是水土保持与生态护坡的重要树种。其密刺枝条常被种植为防畜篱笆植物。

2. 园艺与景观用途

大翅老虎刺的红翅果色彩鲜艳,在热带园林中极具装饰效果,常用于生态绿篱、道路分隔带与防护林景观。

3. 药用与民俗用途

  • 根、树皮含有鞣质、黄酮类化合物及三萜皂苷,具抗炎、止血及镇痛作用;

  • 部分地区用于染料提取与制革。

4. 生态意义

其密灌结构为小型鸟类与昆虫提供栖息地,对热带生态系统的食物链与生物多样性维持具有重要意义。


七、保护现状与研究前景

虽然老虎刺属整体适应性强,但由于土地开发、过度放牧与栖息地破碎化,部分地区野生种群数量下降。

当前研究方向包括:

  • 利用分子系统学方法(如ITS和matK基因)解析属内种间亲缘;

  • 探索其果翅结构在风力传播生态学与仿生工程中的应用;

  • 评估其在干旱生态恢复与碳汇功能中的潜力。


八、结语

老虎刺属(Pterolobium)以其顽强的生命力、锋利的防御结构与独特的果翅之美,展现了热带植物在极端环境下的生态智慧。
它不仅是热带荒原上的防护者,更是生态恢复工程与植物演化研究的重要对象。
在自然与人类的共生关系中,老虎刺属以其“刺”守护着土地,以其“翅”传播生命的希望。

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