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姜科

姜科

姜科（Zingiberaceae）为离瓣花亚纲（Magnoliopsida）姜目（Zingiberales）下的一科植物。截至2023年12月统计数据，该科有60属，约1300种。姜科植物主要分布在热带和亚热带地区；在中国主要分于东南部和西南部。其常生长在温暖、湿润、有荫蔽的林下，以疏松、肥沃、透气的酸性土壤为宜。

姜科植物为多年生（少有一年生）、陆生（少有附生）草本；通常具有芳香气味的块状根状茎；叶基生或茎生，二列或螺旋状排列，花两性少杂性，单生或成花序；果为开裂的果或肉质浆果。

姜科植物多为经济型植物，用途广泛。该科是著名的药用植物科，中国药典收录数十种，如麻栗坡草果（Amomum tsaoko）、姜黄（姜黄属 longa）和莪术（Curcuma phaeocaulis）等；姜科植物多数花大而多，花色艳丽，花型奇特，观赏效果极佳，如距花山姜（山姜属 calcarata）、红豆蔻（Alpinia galanga）、舞花姜（Globba racemosa）等，大型种类常是庭园栽培的配置植物，中小型种类用于鲜切花、盆栽观赏；同时该科中多属植物具有芳香气味，具有油细胞，能够提取芳香油，可用于药用及香料制作；另外该科植物还是重要的调味佐料和食材，如姜（Zingiber officinale）、海南三七（Kaempferia rotunda）的根状茎可作调料；一些种类的幼茎和果可食用，如九翅豆蔻（Amomum maximum）的果和嫩茎及姜花（Hedychium coronarium）的嫩茎等。此外，姜科植物还具有丰富文化内涵，具有一定的象征意义、饮食文化及诗词文化等。

由于人类活动、自然灾害的威胁，使姜科植物许多稀少种类和分布范围小的特有种、地方种不断减少；已有一些物种被列入保护名录中，如在《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN）中，姜科共752种被列入，其中已灭绝种有1种，为Etlingera heyneana；被评估为极危种有54种；濒危种有145种；易危种有127种；近危种有51种；已通过建立自然保护区或进行迁地保护等方式对部分物种进行保护；在2021年中国国家林业和草原局公布的《国家重点保护野生植物名录》中，姜科有5种被列为国家二级保护植物。

姜科中部分植物具有一定毒性，如姜花属姜花是巴西河岸地区常见的一种入侵型大型植物，能产生多种化感物质，其产生毒素对生态系统作用十分重要但对人类的影响及用水安全相关问题仍有待研究。

分类

分类历史

1972年，美国生物学家伯特（Burtt）和奥拉通（Olatanji），将姜科分为2亚科4族，即姜亚科（Zingiberoideae）（含4族，即山姜族Alpinieae、姜族Zingibereae、姜花族Hedychieae和舞花姜族Globbaeae）和闭鞘姜亚科（Costoideae）；1981年，中国植物志将姜科划分为2亚科，3族，约49属，1500种；2002年，J.Kress＆al.在分子生物学的水平上建立了一个姜科分类新系统，把姜科分为4亚科6族；2023年，多识植物百科根据最新的分子系统发育研究形成的现代被子植物分类系统——APG IV分类系统，将姜科划分为4亚科，7族，60属，约1300种。

下级分类

根据2023年多识植物百科最新数据，姜科具体的分类如下：

1.管唇姜亚科 Subfam. Siphonochiloideae

2.贴蕊姜亚科 Subfam. Tamijioideae

3.山姜亚科 Subfam. Alpinioideae

4.姜亚科 Subfam. Zingiberoideae

形态特征

姜科植物为多年生（少有一年生）、陆生（少有附生）草本。。

根和茎

姜科植物通常具有芳香、匍匐或块状的根状茎，或有时根的末端膨大呈块状，竹秆高大或矮或无，基部多具鞘。

叶

叶基生或茎生，通常二行排列，少数螺旋状排列，叶片较大，通常为披针形或椭圆形，有多数致密、平行的羽状脉自中脉斜出，有叶柄或无，具有闭合或不闭合的叶鞘，叶鞘的顶端有明显的叶舌。

花

花单生或组成穗状、总状或复总状花序，生于具叶的茎上或单独由根茎发出，而生于花葶上；花两性（罕杂性，中国不产），通常二侧对称，具苞片。

花被片6枚，2轮，外轮萼状，通常合生成管，一侧开裂及顶端齿裂，内轮花冠状，美丽而柔嫩，基部合生成管状，上部具3裂片，通常位于后方的一枚花被裂片较两侧的为大；退化雄蕊2或4枚，其中外轮的2枚称侧生退化雄蕊，呈花瓣状，齿状或不存在，内轮的2枚联合成一唇瓣，常十分显著而美丽，极稀无。

发育雄蕊1枚，花丝具槽，花药2室，具药隔附属体或无；子房下位，3室，中轴胎座，或1室，侧膜胎座，稀基生胎座（中国不产）；胚珠通常多数，倒生或弯生；花柱1枚，丝状，通常经发育雄蕊花丝的槽中由花药室之间穿出，柱头漏斗状，具缘毛；子房顶部有2枚形状各式的蜜腺或无蜜腺而代之以陷入子房的隔膜腺。

果实与种子

果为室背开裂或不规则开裂的蒴果，或肉质不开裂，呈浆果状；种子圆形或有棱角，有假种皮，胚直，胚乳丰富，白色，坚硬或粉状。

物种分布

分布范围

姜科植物主要分布于热带和亚热带地区，种类多样化中心在热带亚洲，其中一些特有属如须唇蝎尾姜属（Thylacophora）产于新几内亚，管唇姜属（Siphonochilus）产于那塔耳，单姜花属（Monocostus）产于秘鲁，峰穗姜属（Carenophila）、齿姜花属（Odontychium）产于马来西亚。美洲仅有艳苞姜属（Renealmia）1属，非洲有椒蔻属（Aframomum）、合丝姜属（Aulotandra）、艳苞姜属和管唇姜属4属；在亚洲，姜科植物最北可分布至日本（北纬33°），平均海拔最高可分布至喜马拉雅山的4800m处；中国姜科植物主产华南及西南，从南海之滨到喜马拉雅山区均有分布。

生境

姜科植物大多生长在温暖湿润、有荫蔽的林下，如豆蔻属（Amomum）、茴香砂仁属（Etlingera）和山姜属；少数生长于山地林缘和草地中，如舞花姜属（Globba）、姜花属（Hedychium）、距药姜属（Cautleya），象牙参属（Roscoea）生长于海拔1800～4000m的高山上，黄花大苞姜（Monolophus coenobilais）生长在潮湿的石壁上，喙花姜（Rhynchanthus beesianus）生长在树干或石头上，水山姜（Alpinia aquatica）分布在河边湿地或浅水里，而姜黄属（Curcuma）多数种类喜生于荒地草坡上向阳处；有些种类既生于湿热的荫蔽处，也在向阳处生长，如高良姜（Alpinia officinarum）。

习性

姜科多数物种为宿根植物，喜湿热，一般要求土质疏松肥沃、排水良好、富含有机质的沙壤土；多数姜科植物喜温暖、半荫林下环境，因此光照对姜科影响较大，在种植时要注意遮荫，避免阳光直射植株，冬季要注意防寒保暖；姜科植物原产于空气湿度较高的热带地区，湿度保持在24%-25%较好。

繁殖方式

姜科植物的根状茎合轴分枝，通常肉质，作为一种营养繁殖器官，可通过块状茎进行无性繁殖；同时姜科植物大多数为两性花植物，可通过传粉进行有性繁殖，既可自花传粉又可异花传粉，该科植物的物种多样性决定了其传粉机制和繁育系统的多样性，如姜黄属和弯药姜属（Camptandra）属植物的花药在其基部具有一个强壮的附属体，花药和花冠的连接部位可自由转向，即花药和这个附属体形成了一个类似杠杆的结构，有效地促进了异花传粉；在黄花大苞姜的研究中发现了植物界中一种全新的传粉机制——花粉滑动自花传粉机制。

栽培技术

选地整地

姜科植物为林下植物，喜湿热，在栽培时选地以疏松肥沃、排水良好、富含磷钾、有机质含量高、水肥保持力好、pH值为6.0-7.5的沙壤土为宜；姜科植物根系发达，整地时要深翻土地0.3-0.4m，将农家肥和复合肥、钙镁磷肥混合均匀施入土中，保持土壤相对湿度在70%左右。

育苗方式

播种繁殖

选取中熟淡黄色果实和成熟黄褐色果实，播种前用水浸、层积等方法进行催芽，姜科植物种子有假种皮且透水性差，故常将种子放在包有细沙的纱布里，放在水中进行反复揉擦去除假种皮，使其保持较高的发芽率。

分株繁殖

姜科植物可通过根状茎进行分株繁殖。选取生长健壮、多分蘖芽的植株，从植株根茎的空隙处切断，保持切口干燥后，分开种植。

分球繁殖

姜科具有块状或球状根茎，也可采用分球进行繁殖。分球一般在秋季休眠后，将根茎、球茎从母球上挖出并分割，然后各自培育成独立的新株。

珠芽繁殖

姜科花卉中舞花姜属的一些种在其花序苞片的腋内常有珠芽，取下珠芽播入保温、保湿的插床内，等待发芽形成新的植株。

扦插繁殖

姜花属植物中常用繁殖技术是插繁殖。通常选择在开花后或果实成熟后将叶茎切成带节的茎段，选择阴湿的地方或利用荫棚做插床，将茎端插入扦插基质中，待扦插苗生根长至一定高度移至苗圃中，进行常规田间管理。

组织培养

一般采用吸芽、花序轴、幼茎作为外植体，进行消毒诱导增殖，待生根完整的组培苗移栽至栽培基质中。

养护管理

姜科植物要求土壤肥沃、疏松、排水良好，含有较高含量的有机质的腐殖土和多孔的粗介质作为基质较好。一般用腐叶土和泥炭土等量混合配置；姜科植物喜荫蔽、湿润环境，宜采用喷雾方式进行浇水，以避免土壤过湿导致烂根，冬天要减少浇水以免发生冻害，同时夏天要防止高温，注意遮荫避免阳光直射，在遮光度75%-80%的遮光网下较好，冬季要注意防寒保暖，可移至室内；另外要定期施肥，每年施肥3-4次，初春、初秋和冬前各1次，以有机肥为主，秋冬可适当增加磷钾肥。

病虫害防治

姜科植物抗性较强，但叶会受到病害感染而影响植株的生长。一般病害可分为细菌性病害、真菌性病害以及藻类等引起的病害。常见病害有姜细菌萎蔫病、细菌叶斑病、炭疽病、斑点枯萎病、豆蔻属叶斑病等，可采取轮作、排除渍水、烧毁病株、施适量氮肥和钾肥等农业措施防治，也可喷施链霉素、甲基硫菌灵、三氯异氰尿酸、稻瘟灵乳剂等化学农药防治。姜科花卉主要虫害有介壳虫、桉袋蛾、蓟马科、蚜虫、大姜钻心虫等，可喷洒敌敌畏防害。

保护

类群现状

姜科中的部分物种分布和种质资源十分受限，其物种种群现状可见下表：

致危因素

姜科中的保护物种遭受着许多种威胁，如极危物种Etlingera chlorodonta面临的威胁主要为农业扩张，它的栖息地正在持续下降；濒危物种Newmania 小猪笼草主要为伐木和刀耕火种农业对栖息地的影响；易危物种Etlingera heliconiifolia主要是森林因农业扩张而退化，栖息地的范围和质量正在下降；近危物种Globba aurantiaca主要为自然栖息地被改造。

保护等级

姜科中的一些植物已被列入世界保护名录中，如在《世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录》中，共收录了752种，除已灭绝种Etlingera heyneana外，具体内容可见下表：

2021年，中国国家林业和草原局公布的《国家重点保护野生植物名录》中，海南豆蔻（Amomum hainanense），宽丝豆蔻（Amomum petaloideum），细术（姜黄属 exigua），茴香砂仁（Etlingera 云南龙蜥），长果姜（Siliquamomum tonkinense）均被列为国家二级保护植物。

保护措施

姜科中被列入保护名录中的物种有一些在相关的特定区域内进行了就地保护或是迁地保护，如物种Zingiber loerzingii存在于Sibolangit自然保护区；物种Zingiber jiewhoei整个种群是康桂瀑布的特有种，在帕泰科植物园（BGCI 2018）和新加坡植物园进行异地保护种植。

在中国，20世纪70年代己有一些植物园，如中国科学院华南植物园、南宁药用植物园和西双版纳傣族自治州热带植物园等单位建立了姜科植物种质保存园。对姜科植物多样性进行保育，就地保护和迁地保护必须同时进行，对那些分布区域狭窄或分布在特殊生境的种类，以就地保护为最佳途径。

产业

姜科部分植物在世界范围内具有一定规模的产业，较为主要的如姜属姜经济效益位居农作物前列。据联合国粮食与农业组织（FAO）数据统计分析，近10年来全球生姜种植面积前10位的国家有印度、中国、尼日利亚、尼泊尔、印度尼西亚、泰国、孟加拉国、日本、喀麦隆和马里。2022年，全球种植面积前6位国家生姜的总产量分别是1788万吨、691万吨、605万吨、298万吨、174万吨和167万吨，但中国国家特色蔬菜产业技术体系实际调查数据远高于联合国粮食与农业组织数据。2012-2023近十年来，中国生姜年种植面积为18.93-36.87万公顷，总体呈稳步上升趋势。其中，山东省是中国生姜种植生产第一大省，占全国总产量的50%以上，平均单产水平为67.10 吨每公顷，比全国平均水平（38.30吨每公顷）高75.2%，产量优势非常明显。

虽然姜在全球许多地区都有种植，但其是“最早记录在印度西南部种植和出口的香料之一”。印度在全球生姜出口中排名第七，但却是“世界上最大的姜生产国”。其西南部和东北部地区因其温暖潮湿的气候、平均降雨量和土地空间而最适合姜生产。

用途

园艺观赏

姜科花卉株形美观，花多具有鲜艳的色彩和奇特的结构，花苞晶莹透亮，花瓣薄如蝉翼，唇瓣色彩鲜艳，花蕊玲珑剔透，其中很多种类还具有沁人心肺的清香，有些种类的叶片还具有十分醒目而美丽的斑纹。凭着优雅的姿态、绚丽多彩的花朵、美丽的叶色，姜科花卉已在世界观赏花卉中占有一席之地。

海南山姜（山姜属 katsumada）、距花山姜（Alpinia calcarata）、毛瓣山姜（Alpinia malaccensis）等是重要的观叶植物；红豆蔻（Alpinia galanga）、郁金（姜黄属 aromatica）、圆瓣姜花（姜花属 forrestii）等是重要的观花植物；黄姜花（Hedychium flavum）、红姜花（Hedychium coccineum）、舞花姜（Globba racemosa）等既可观叶又可观花；红球姜（Zingiber zerumbet）、山柰（Kaempferia galanga）等是重要的观果姜科花卉。

食用营养

姜科一些种类是调料和食材，如山柰和姜的根状茎可调味，窄叶郁金（姜黄属 angustifolia）的根茎富含营养淀粉，专供病人和小孩食用；益智（山姜属 oxyphylla）和节鞭山姜（Alpinia conchigera）的果可作洪洞醪糟香料，山姜（Alpinia japonica）的叶有香气，在日本用于包饭团；阳荷（Zingiber striolatum）的花序可作为蔬菜食用。砂仁（Amomum villosum）、九翅豆蔻（Amomum maximum）和细砂仁（Amomum microcarpum）的果和嫩茎可食用。

医学药用

姜科植物中包含有许多著名药材，如山柰、红豆蔻、郁金、草豆蔻、麻栗坡草果（Amomum tsaoko）、砂仁、姜黄（姜黄属 longa）、莪术（Curcuma phaeocaulis）、高良姜、益智等均被收入《中华人民共和国药典》中。姜黄的根状茎可入药，其性温，味苦、辛，具有破血行气，通经止痛的作用，用于胸胁刺痛、胸痹心痛、经痛经闭、癥、类风湿性关节炎肩臂疼痛、跌扑肿痛等病症；莪术的根茎可入药，其性温，味苦、辛，具有行气破血，消积止痛的作用，用于瘕瘕痞块、跌打损伤、血经闭、血气心痛、伤食胀痛等病症；桂圆干的果实可入药，其性温，味辛，具有温脾止泻摄涎、暖肾缩尿固精的作用，用于中焦虚寒、呕吐、腹泻、腹中冷痛、口多唾涎、肾虚遗尿、尿频、遗精、白浊等病症。

毒性

姜科中部分植物具有一定毒性，如姜花属姜花是巴西河岸地区常见的一种入侵型大型植物，能产生多种化感物质，其产生的有毒化合物不仅能直接干扰其在自然界的竞争对手，而且可能干扰相关生物体、入侵地区的营养网及水生生态系统动态，姜花的毒素对生态系统作用十分重要但对人类的影响及用水安全相关问题仍有待研究。

代表类群

姜科植物物种丰富，有60属，1300种，其中最大属为山姜属，模式属为姜属（Zingiber），就此将这两个属作为姜科的代表类群详细介绍。

山姜属

山姜属（Alpinia）多为多年生草本，披针型单叶丛生；花序顶生，每一苞片内着生一朵两性花或具2至几朵小花的蝎尾状小花序；山姜属植物中普遍存在花柱卷曲性异花传粉机制，这一机制使得该属植物通过完全的暂时性雌雄异株达到异交的目的。该属约230种，分布于亚洲热带地区。中国约有54种，产于东南部至西南部。山姜属中存在部分药用植物，如高良姜、益智等，还有一些种类的叶叶可用于材料或食材，如山姜植物叶有香气，可用于纤维原料，在日本用作包饭团食用。

姜属

姜属多为多年生草本；该属约80种，分布于亚洲的热带、亚热带地区。中国有14种，产西南部至东南部。姜属植物根状茎常膨大，一些种类是重要的调料或可食用，如模式种姜的根茎常作调味佐料用，含芳香油，亦供药用能驱风、健胃、镇呕、助消化，其纤维在日本被用作造纸原料；蘘荷（Zingiber mioga）的花序及红球姜的果实均可食用。

植物文化

象征意义

姜科植物蕴含了很多文化内涵，花品也被比喻成人品，使植物人格化，成为人们思想感情、道德情操的寄寓物，寄情于景于物，从而形成了吉祥礼仪植物、民俗风情植物等。姜科植物中的黄姜花，开花繁密，香气怡人，象征着香韵四飘，美丽无瑕少女，被誉为爱情的象征。在中国西双版纳，傣族的小伙子会将黄姜花送给自己心爱的姑娘，她们就会将它戴在头上。此外，黄姜花还具有一定的佛教文化意义，佛教中五树六花是吉祥的寓意，能够得到佛的庇佑，而黄姜花就是其中的一种。

饮食文化

姜科植物在饮食文化中也具有重要意义，“姜汁撞奶”是中国岭南有名的小吃，它就是由姜属植物块根状茎制作而成。白斩鸡也是广东岭南一道特色菜，里面油碟就是使用了姜科植物里的沙姜粉调制而成。印度人把姜科植物中的姜黄研磨成粉，配成一种调味品，就是著名的玛莎拉，姜黄让咖喱呈现特殊的黄色。

诗词文化

中国唐朝诗人李白的《客中行》：“兰陵酒郁金香，玉碗盛来琥珀光”，诗人用“郁金”、 “琥珀”来形容酒香、酒色。然而这里说的“郁金”并不是百合科郁金香，而是姜科姜黄属郁金。姜黄属郁金常用以形容女裙或嫩柳，“郁金裙”亦当为黄裙和“郁金柳”等词语中的“郁金”都是姜科姜黄属郁金。

清朝词人纳兰性德的一首月夜怀人的作品中就有提到豆蔻，而文中所说的豆蔻就是姜科的一个品种，诗中把它比喻为所恋之人。唐代诗人杜牧的《赠别》诗中用红豆蔻的花来比喻13岁的扬州市歌伎：“娉娉袅袅十三余，豆蔻梢头二月初。春风十里扬州路，卷上珠帘总不如”。这首诗也引出了豆藏年华这个成语，另后世诗人、词人竟相模仿感叹，如晏几道《玉楼春》“琵琶弦上语无凭，豆蔻梢头春有信”；姜夔《扬州慢》“杜郎俊赏，算而今重到须惊。纵豆蔻词工，青楼梦好，难赋深情。二十四桥仍在，波心荡冷月无声。念桥边红药，年年知为谁生”。