天南星科

天南星科（Araceae）是维管植物门（Tracheophyta）木兰纲（Magnoliopsida）下的一个世界性的大科，截止到2018年，科内有125属3750余种植物，分布于热带和亚热带，尤以热带分布较多，占百分之九十以上，极大多数的属不是限于东半球，即是限于西半球。目前在中国截止到2023年，有天南星科植物40属278种。

截止到2018年，天南星科共计有125属3750余种。在欧洲早于1707～1778之前，就有不少植物学家描述过欧洲的一些天南星科植物，如植物学家L. Fuchs、R. Dodoens、J. Ray等，他们把当时所知的天南星科植物归为同一类植物。其中法国的植物学家J. P. de Tourefort他认为这个科的特征是一朵具单一花瓣的花，其原因是他把佛焰苞看作花瓣，把布满许多小花的肉穗花序看作是“不正常”的雌雄蕊，通过这个特征把分布于欧洲的天南星植物（海芋属Arum、 龙线属Dracunculus和鼠尾南星属Arisarum 3个属）组合为一个没有科名的“class”。Tourefort的思路甚至影响到分类学之父的林奈，使其在他的“Species Plantarum”中仅记载了26种天南星科植物，分别属于龙莲属（Dracontium L.）、疆南星属（Arum L.）、石柑属（Pothos L.）和水芋属（Calla L.）4个属，在“Genera Plantarum”中增加了大薸属（Pistia L.），在“Species Plantarum”第2版中也仅增至36种，分类种类较为局限。

直到1789年由植物学家A.L. De Jussieu提出Araceae作为天南星科的正式合法科名。但由于当时有关欧洲以外的天南星科植物资料很少，他的Araceae科也仅包括很少几个分布较广的小属。随后经过长期研究，19世纪20年代，从Schott开始对天南星科的系统研究得以突破，获得了长足进展。从19世纪20年代至今80多年时间中，世界各地的天南星科分类学家利用多种方法和手段对天南星科进行了研究，如解剖学方面、植物化学方面、细胞学、孢粉学以及分子系统学方面都有学者研究，从而丰富了天南星科植物各分支学科资料的积累，为其分类系统的改进提供了有价值的资料。

中国最早有关天南星科植物的记载，始于本草书籍。西汉时期的《神农本草经》就记载了虎掌（Pinellia pedatisecta），菖蒲（Acorus calamus）和半夏（Pinellia ternata）3种天南星科植物；南北朝梁代（公元502～549），陶弘景的《名医别录》记载了2种不同生境的菖蒲。此后，中国历代本草著作相继增加了一些天南星科的药用植物，如金钱蒲、石菖蒲、象头花（Arisaema franchetiana）、海芋（Alocasia odora）、千年健（Homalomena occulta）、大薸（Pistia stratiodes）等。近代从19世纪20年代至今80多年时间中，随着世界各地的天南星科分类学家的研究，日本人Hayata，Masamune在第二次世界大战之前，先后发表了一些关于产自台湾的天南星科植物的文章。到1979年，中国学者李恒在中国植物志天南星卷第一次对全中国的天南星科植物进行了系统的研究。紧接着海南植物志第4卷，台湾植物志第5卷都记述了各自省区的天南星科植物。此后，中国各省区的地方志都有天南星科植物的记述。

天南星科广泛分布于全世界，主要原产于热带地区及西印度，最大的属安祖瑞属（Anthurium）500种，次为喜林芋属（Philodendron）275种均产热带美洲、西印度群岛；少数产于亚洲东南部。据研究表明天南星科发源地是热带亚洲，热带亚洲除印度半岛外独有24个特有属，包括石柑亚科、龟背竹亚科的原始古老属；热带美洲则是本科的多样化中心（含1350余种），92%以上产于热带。其中菖蒲属的现代分布型虽然属北温带，但研究认为它是一个起源于亚洲热带的温带属。

天南星科为一个起源于亚洲热带的世界性大科，其中有的属和大多数亚科都能跨越重洋，分居在不同的海岛和大陆，例如曲籽芋属（CyrtosPerma）等可以同时分布在热带亚洲、热带非洲和热带美洲；魔芋属（Amorphophallus）等分布在热带、亚热带。这些分布型表明天南星科从起源地向旧世界各大陆，进而向南美洲的迁移和扩散应在新、旧大陆完全脱离之前，即天南科成员从亚洲传播到美洲、非洲和大洋洲只能是在第三纪以前。同时再进一步的研究中表明天南星科跨新旧大陆分布的属都不是最原始的亚科成员，因此，天南星科的起源时期至少可迫溯到晚白堊纪。

目前到2019年，版纳植物园博士后Shookling Low博士等研究者通过采自西藏中部晚渐新世地层中的具有保存完好的果序及种子的似浮萍叶（Limnobiophyllum）新种，研究发现其性状演化的重建确定了Limnobiophyllum具有真天南星亚科及浮萍亚科的过渡性状，尤其是果序性状，同时利用天南星科42个代表种的57个分类性状及分子序列的研究结果表明，Limnobiophyllum与卡班叶（Cobbania）是姐妹类群，其中卡班叶——Cobbania ( Lesq. ) Stockey et al. 是在中国黑龙江嘉荫晚白垩世中——晚期颇具代表性的水生草本被子植物，这一研究报道则是对于了解天南星科的性状演化起源历史有重要的意义，进一步验证天南星科的起源时期至少可迫溯到晚白堊纪的结论。

欧洲不少植物学家早在林奈（Linnaeus，1707～1778）之前就描述过欧洲的一些天南星科植物，如 L. Fuchs、R. Dodoens、 J. Ray等，他们把当时所知的天南星科植物归为同一类植物。法国的植物学家J. P. de Tourefort通过他所认为这个科的特征，把分布于欧洲的天南星植物组合为一个没有科名的“class”。他的思路甚至影响到林奈，在他的“Species Plantarum” 仅记载了26种，在“Species Plantarum”第2版中也仅增至36种。而Araceae作为天南星科的正式合法科名于1789年由A.L. De Jussieu提出，但限制于当时有关欧洲以外的材料很少，他的Araceae科仅包括很少几个分布较广的小属。

直到奥地利植物学家和园艺学家Heinrich Wilhelm Schott（1794～1865）的出现，他是对天南星科进行系统研究的第一人，其在1832年最早建立了天南星科的分类系统——Aroideae (Araceae) 系统，此后近170年中，天南星科的系统学研究经历了由建立在自然相似性原理上，到利用各种综合性状，体现系统发育原理的分类系统的巨变。在他的论文中描述了37个属，其中1/3的属至今仍被采用，发表了587个新种，但由于在他的系统中没有应用进化原理，而是根据自然相似性进行分类，所以Schott的系统演化观念没有被后来的天南星科系统学家所接受。当时（19世纪中期），致力于世界范围的天南星科研究的除Schott，同代人还有K. S. Kunth，他发表和组合了134个种；德国人K. L. Blume研究了亚洲的天南星；O. Kuntze从宏观上研究了天南星科与其他科的关系；K. Koch基于柏林植物园栽培的天南星科植物，描述了很多新种，这都为后来的研究者打下基础。

随后对天南星科分类做出转变贡献的是德国植物学家Adolf Engler（1844～1930），他与Schott同时生活了21年，在Schott去世后接着对天南星科属上等级和属种进行了多次修订，并于1920年发表了他的最终的分类系统——Araceae系统。该系统分为亚科Subfamily、族Tribus、亚族Subtribus、属Genus5个阶层，共含9个亚科30个族14个亚族108属，这一著作是世界上天南星研究中一部经典参考书，他提出的分类系统是20世纪被广泛引用的天南星科系统。1982年，美国学者Nicolson又将这个系统作了适当的修正和补充；1991年，德国人J. Bogner和美国人D. H. Nicolson对Engler系统作了进一步的修订，再一次发表了分亚科检索表和各亚科的分族到分种的检索表。

在中国，关于天南星科分类研究的中国植物志第13卷第2分册（包括天南星科和浮萍科）于1979年出版。由于在20世纪70年代时，中国天南星科的研究才刚刚起步以及其他各种原因，其分类系统采用了系统层次较简的Hutchison系统排列，包括11个族，共29属。中国天南星科植物志出版后，随着国际上相关研究工作的深入，属种的数目都有较大的变动，种以上等级的排列变为按照Mayo等的系统顺序处理。目前在中国天南星科的下级分类主要为：菖蒲族Trib. Acoreae Engl.，花烛族Trib. Anthurieae Engl.，天南星族Trib. Areae Engl.，水芋族Trib. Calleae Engl.，芋族Trib. Colocasieae Engl.，花叶万年青族Trib. Dieffenbachieae Engl.，臭菘族Trib. Dracontieae Hutch.，刺芋族Trib. Lasieae Engl.，龟背竹族Trib. Monstereae Engl.，喜林芋族Trib. Philodendreae Schott.，大薸族Trib. Pistieae Hutch.，石柑族Trib. Pothoeae Engl.，磨芋族Trib. Pythonieae Benth. et Hook. f.，千年健族Trib. Richardieae Schott.。

天南星科植物为多年生常绿或落叶草本，大多陆生，极少为浮水植物，也有攀援灌木。

地下部分具块茎或伸长的根茎，富含苦味水汁或乳汁。

叶单1或少数，有时花后出现，通常基生，如茎生则为互生，二列或螺旋状排列，叶柄基部或一部分鞘状；叶片全缘时多为箭形、戟形，或掌状、鸟足状、羽状或放射状分裂；大都具网状脉，稀具平行脉（如菖蒲属 Acorus）。

花小或微小，常极臭，排列为肉穗花序；花序外面有佛焰苞包围。花两性或单性。花单性时雌雄同株（同花序）或异株。雌雄同序者雌花居于花序的下部，雄花居于雌花群之上。两性花有花被或否。花被如存在则为2轮，花被片2枚或3枚，整齐或不整齐的覆瓦状排列，常倒卵形，先端拱形内弯；稀合生成坛状。雄蕊通常与花被片同数且与之对生、分离；在无花被的花中；雄蕊2-4-8或多数，分离或合生为雄蕊柱；花药2室，药室对生或近对生，室孔纵长；花粉分离或集成条状；花粉粒头状椭圆形或长圆形，光滑。假雄蕊（不育雄蕊）常存在；在雌花序中围绕雌蕊（泉七属Steudnera的一些种），有时单一、位于雌蕊下部（千年健属 Homalomena）；在雌雄同序的情况下，有时多数位于雌花群之上（犁头尖属Typhonium），或常合生成假雄蕊柱（如海芋属Alocasia），但经常完全退废，这时全部假雄蕊合生且与肉穗花序轴的上部形成海绵质的附属器。子房上位或稀陷入肉穗花序轴内，1至多室，基底胎座、顶生胎座、中轴胎座或侧膜胎座，胚珠直生、横生或倒生，1至多数，内珠被之外常有外珠被，后者常于珠孔附近作流苏状（菖蒲属），珠柄长或短；花柱不明显，或伸长成线形或圆锥形，宿存或脱落；柱头各式，全缘或分裂。

天南星（Arisaema heterophyllum Blume）的佛焰苞

天南星（Arisaema heterophyllum Blume）的雄蕊

天南星（Arisaema heterophyllum Blume）的雌蕊

果为浆果，极稀紧密结合而为聚合果（隐棒花属Cryptocoryne)；种子1-多数，圆形、椭圆形、肾形或伸长，外种皮肉质，有的上部流苏状；内种皮光滑，有窝孔，具疣或肋状条纹，种脐扁平或隆起，短或长。胚乳厚，肉质，贫乏或不存在。

天南星科植物有125属3750余种，分布区跨越赤道带到寒温带的各个生态地带，主要分布在热带、温带和亚热带地区，其中热带分布占90%以上，仅在海岛地区和南美大陆有较多空白点，如大西洋的阿森松群岛，夏威夷群岛；澳大利亚的西南部和中部，新西兰；南美洲大陆上的智利、巴达戈尼亚区都没有天南星科原生植物。

中国有天南星科植物35属约206种，其中98种为中国特有，4属20种为引种栽培。天南星科植物在中国遍布南北各省，不少属如半夏属（Pinellia）、天南星属（Arisaema）和芋属（Colocasia）等都是以中国为分化中心的。全国各省区中除宁夏、新疆、黑龙江省、北京市、天津市、上海市、香港和澳门无天南星科特有种分布，其余各省均有其分布，尤其在中国西南、华南各省区的天南星科植物比较丰富，海拔分布范围在0-4200m。

天南星科的适生环境分为水生、中生和湿生3种类型，其中最原始的亚科（菖蒲亚科）和最进化的大薸亚科都是水生植物，加上水芋亚科共有三个水生的亚科，其它亚科有20个水生属，其中楔药宿檐属（Hottarum）等7属是生长在河流中的河生植物，长柄万年青属（Aglaodorum）等2属是潮水带生长的咸水植物；中生型的有半夏（Pinellia ternata）、犁头尖（Typhonium divaricatum）、天南星（Arisaema heterophyllum）等；剩下大部分属是沼生或湿生属，如有金钱蒲（Acorus gramineus）、花磨芋（Amorphophallus konjac）、海芋（Alocasia odora）和野芋（Colocasia antiquorum）等。热带地区的天南星植物绝大部分是潮湿或沼泽林的草本成分，有少部分是附生藤本。分布在热带非洲和地中海周围干旱地区的种类主要是林下的湿润环境，真正的旱生种类为数甚微，如金钱树（Zamioculcas zamiifolia Engl.）。

天南星科植物生活型仅一种，均为多年生草本。因其原产于热带、亚热带及温带地区的树林中，因此天南星科植物大多数生于半阴的环境，不耐强光，喜温暖、湿润和荫蔽环境，抗寒力较低，冬季一般要求15℃以上的温度，否则叶面冻伤甚至落叶死亡；同时天南星科植物喜土壤湿润，也要有一定的空气湿度，但也有耐旱的种类，栽培土壤喜肥沃、疏松透气，pH微酸性为宜。

天南星科是仅次于兰科具有欺骗性传粉物种数最多的植物类群，它们主要依靠昆虫传粉，主要传粉者类群有双翅目、鞘翅目和膜翅目昆虫，尽管欺骗性传粉非常普遍的天南星科单种植物的有效传粉者构成常比较单一，但该科植物中也存在较为泛化的传粉系统，如臭菘属通常能吸引种类繁多的昆虫为其传粉，如摇蚊科、菌蚊科、蚤蝇科、果蝇科、黄潜蝇科、花蝇科等。

其科主要有5种主要传粉策略，表现为：食物报酬型互利传粉、气味吸引型欺骗性传粉、产卵场所型互利传粉、交配场所型互利传粉和致死陷阱型欺骗性传粉。食物报酬型互利传粉是：一些具有原始型和外展平面型佛焰苞两性花的天南星科植物提供花蜜、花粉和油脂等报酬物，通过散发芳香气味的物质来吸引膜翅目昆虫和以花粉为食的鞘翅目昆虫来为它们传粉。气味吸引型欺骗性传粉是：多发生在具有直立宽佛焰苞和直立狭佛焰苞的物种中，引诱双翅目昆虫，以及食腐或寻找产卵地点的鞘翅目昆虫。产卵场所型互利传粉：发生在直立宽佛焰苞的物种中，双翅目昆虫在其形成的温室中产卵，并在此过程中为雌花授粉。而交配场所型互利传粉、和致死陷阱型欺骗性传粉这两种方式都是因为天南星科植物佛焰苞的存在，使得其能够形成精巧的囚禁和致死的陷阱传粉系统：通过花序的颜色、形状、产热以及花部挥发物来吸引传粉者，其中最主要的是通过散发挥发物，如二甲基硫化物、甲基吲哚化合物、萜类和苯类化合物等来模拟食物或产卵场所的信号，来吸引鞘翅目甲虫和双翅目昆虫，被吸引的传粉者落入佛焰苞，佛焰苞囚禁传粉者并迫使其停留足够长的时间来为雌花序完成传粉。

而通过结合系统发育重建，研究者发现天南星科传粉策略总体演化趋势是由泛化的传粉系统向特化的传粉系统演变；祖先传粉式样是提供花蜜等食物报酬的互利传粉，交配和产卵场所的互利传粉多出现于较为进化的类群如芋属和喜林芋属中，而欺骗性传粉多见于最为进化的类群如疆南星属（Arum）和天南星属中。

天南星科植物的常规繁殖方法有扦插、分株、压条和播种繁殖等。

扦插繁殖：扦插繁殖是利用枝条为插穗进行繁殖，是一种常用方法，合果芋属（Syngonium）、龟背竹属（Monstera）、喜林芋属（Philodendron）等植物常用此方法进行繁殖。可在早春、晚秋休眠期，剪取1~2年生老枝或在生长期剪取当年生、发育充实、无病虫害的半木质化嫩枝为插穗，插于细砂中，在25℃~35℃C温度条件下生根容易。

分株繁殖：分株繁殖是最常用的繁殖方法，花叶万年青属（Dieffenbachia）、广东万年青属（Aglaonema）、花叶芋属（Caladium）、花烛属（Anthurium）等植物常用此方法繁殖。 分株时间视环境条件而定，一般以3~4月气温在20~23℃时进行最为适宜，选择无病害健壮的母株将其基部的蘖芽、根茎或块茎（花叶芋属和观音莲属Sempervivum植物具有块茎）分割下来，另行培育成新植株。

压条繁殖：压条繁殖是将未脱离母体的枝条，在接近地面处堆土或将枝条压入土中，待其生根后，再把它从母体上分离上盆而成为独立新植株。如合果芋属、麒麟叶属（Epipremnum）、龟背竹属的植物。

播种繁殖：除了以上3种无性繁殖方法以外，一些易开花结果的品种还可采用播种繁殖，如花烛（Anthurium andraeanum Linden）、观音莲（Sempervivum tectorum L.）、麒麟叶（Epipremnum pinnatum (L.) Engl.）等。但播种繁殖出来的个体多不能保持母本的优良性状，且分化较大，所以一般不采用播种繁殖，只有在用无性繁殖不易成活时，或为了培育新品种的情况下才采用。

天南星科植物的离体培养快速繁殖的途径常是通过器官发生、产生愈伤组织再诱导发生芽和根，或培养的组织直接诱导发生芽和根，常被用来做外植体的器官是选择幼嫩的器官或组织，如叶片、叶柄、顶芽、侧芽、茎段等。组织培养技术则不受气候、季节和土地等环境条件限制，有助于从已有的品种中获得无病毒植株，并可在短期内迅速增加繁殖率。所以组织培养技术已在天南星科植物生产中得到广泛应用。

光照及温度：天星科植物对光线有较强的适应性，不同光照强度下，将表现不同的外观形态和品质，大多数要求遮阴，夏天遮阴50%～75%。生长适温为22℃~32℃，冬天温度不能低于5℃，尤其要注意冬季防冻、防寒等保温措施。超过35℃的高温可通过适当遮荫进行降温处理。

肥水管理：天南星科植物喜肥，生长期间要多施氮肥，一月施一次全价营养液；夏季每天充分浇水1~2次，冬天2~3天浇水一次。栽培土壤要经常保持湿润，不能积水，否则易烂根。干旱季节应及时向叶面和周围环境喷水，以保持空气湿度。同时全年使用薄膜覆盖，避免淋雨引起湿烂或病害陡然增多现象。

天南星科植物病虫害应以预为主，治疗为辅。在使用药剂时，应多种药剂交替使用，以免产生抗性。如有虫为害，可用氧化乐果每隔1周喷药1次，重复2~3次；对于真菌性病害可用甲基托布津喷洒，加强田间卫生管理并注意通风降温，对于细菌性病害可在发病初期喷农用链霉素等防治；病毒病害经机械或呀虫媒介传播，重点防治好蚜虫。

花叶万年青属（Dieffenbachia）又称黛粉叶属，属多年生常绿亚灌木。茎粗壮直立，高可达1.5 m，叶柔韧肥润，全缘，椭圆形至长椭圆形，常簇生茎顶端，叶面夹杂白色或黄色的斑点、斑块，是高雅的观叶植物。小型品种可作盆景或盆栽，大型品种可用作地面绿化。常见的栽培品种有黛粉叶（D. Picta Schott）、乳斑黛粉叶（D. picta cv. Memoria）、大王黛粉叶（D. amoena cv. Tropic Snow）等。

花叶万年青

广东万年青属（Aglaonema）又称粗肋草属、亮丝草属，分布于非洲热带、印度、马来西亚的多雨林区。本属与黛粉叶属植物近似，但株型较小，为中、小型种，株高多在50~60cm。单叶全缘，披针形或长椭圆形，具鞘状长柄。叶绿色，常有银灰色或其它色彩的斑纹，叶片清秀，朴素高雅，四季常青。本属植物置于水瓶中，无须加土，陈设于室内，长年不枯萎，是很好的常青观赏植物。常见的栽培品种有斑马万年青（A. pictum cv. Tricolor）、白柄亮丝草（A. commutatum cv. Pseudobracteatum）、银王亮丝草（A. crispum Nicols）、银后亮丝草（A. crispum cv. Silver Queen）等。

斑马万年青

合果芋属（Syngonium）原产美洲热带雨林。蔓生性强，茎节处易生气根攀附。叶形变化很大，幼叶基之裂片左右两侧常有小型耳垂状小叶。叶脉由叶基至叶端，整齐而平等伸展，而形成缘脉。植株四季常青，耐阴性强，适应普通居室的环境条件。容易栽培管理，生长健壮，色泽淡雅，为室内盆栽的重要观叶植物。适于中小盆栽植，矮化为丛生植株，绿化室内外环境。常见的栽培品种有合果芋（S. podophyllum Schott）、白蝶合果芋（S. podophyllum var. albolineatum Engl.）、银叶合果芋（S. podophyllum cv. Silver knight）、五指合果芋（S. podophyllum cv. Pink Butterfly）等。

合果芋

花叶芋属（Caladium）又称彩叶芋属，原产美洲热带地区，为多年生草本植物。株高30~50cm，叶长心形，叶片大小差异较大，叶柄细长，叶面具绿、红、粉、白、褐等色斑，色彩丰富艳丽，是家居、公共场所美化的极好观叶植物。花叶芋适合盆栽，常见的品种有二色花叶芋（C. bicolor Vent.）、银斑芋（C. hortulanum cv. Candidum）、白鹭花叶芋（C. humboldtii Schott）和红浪花叶芋（C. bicolor cv. Attala）等。

二色花叶芋

海芋属（Alocasia）又称观音莲属，原产亚洲热带地区及美洲，多年生热带草本。茎粗厚，短缩，大都为地下茎，稀上升或为直立地上茎，密布叶柄痕；叶形多种，有盾形、箭形、戟形、心形及卵形等，叶片肥大，晶莹可鉴，形成风格独特的观叶植物。小株可用作一般盆栽，供居室陈列；大株可盆栽或地栽作园林布景，形态宏伟，极富热带风光。常见的品种有黑叶观音莲（A. indica Schott）和大叶观音莲（A. macrorrhiza Schott）。

黑叶观音莲

龟背竹属（Monstera）又称龟背芋属，原产于墨西哥、哥斯达黎加等中美和南美洲地区。属攀援灌木，大部分种类自茎发生气根，攀附于它物，以蔓性或半蔓性生长。叶型变化大，叶两侧不对称，全缘或羽状裂，有的种类在中脉两侧有穿孔。龟背竹叶大形奇，长势豪迈，是著名的观叶植物，通常用于盆栽室内观叶。在中国华南地区可露地栽培，用于毛石墙垣，攀附于岩壁、大型假山、树干、棚架，别具热带情趣。常见品种有龟背竹（M. deliciosa Liebm.）和斑叶龟背竹（M. obliqua Walp.）。

龟背竹

马蹄莲属（Zaniedeschia），原产非洲热带地区及南非，生长在夏季干枯的沼泽地。属多年生草本。根茎粗厚，叶和花序同年抽出。叶形有多种，视种类而不同。佛焰苞的边缘似马蹄，形态如漏斗，朴素高雅，有红、黄、白等色，有些还具有斑点，为春秋两季园林中的特有素材。马蹄莲除用作切花、盆花外，还可扎成花束、花篮和花圈，也是花坛或花径的材料。常见的品种有银星马蹄莲（Z. albo-malulata Baill.）、红花马蹄莲（Z. rehmannii Engl. ）、黄花马蹄莲（Z. elliottiana Engl.）等。

马蹄莲

天南星（Arisaema heterophyllum Blume），又名南星、半边莲、狗爪半夏，为多年生草本，块茎呈球形，叶柄圆柱形，叶一片，鸟足状分裂，佛焰苞绿色，肉穗花序两性和雄花序单性，浆果黄红色、红色，圆柱形，种子黄色，具红色斑点。天南星分布于日本、朝鲜，中国；在中国除西北、西藏外，大部分省都有分布，生长于海拔2700米的林下、灌丛或草地。

天南星植株

半夏（Pinellia ternata (Thunb.) Ten. ex Breitenb.），别名三叶半夏、三步跳、田里心、地八豆等，为多年生草本植物，其根茎圆形或扁圆形，白色，多须根。叶片长圆状椭圆形或者披针形，全缘或者有不显著的浅波状圆齿；叶柄基部具鞘部，鞘部及鞘部上方或叶的基部具珠芽。佛焰苞绿或绿白色，管部窄圆柱形，部长圆形；附属器直，时有弯曲。浆果卵形，宿存花柱。半夏原产地为中国、朝鲜、韩国、日本；奥地利、德国等地有引种栽培，生于海拔2500米以下，常见于草坡、荒地、玉米地、田边或疏林下等，为旱地中的杂草之一。

半夏

独角莲（Sauromatum giganteum（Engl.）Cusimano & Hett.），又名牛奶白附、禹白附、白附子等；为多年生草本植物；块茎椭圆形或卵状椭圆形；叶与花序同时抽出；幼叶内卷角状，幼叶展开后呈箭形，先端渐尖，基部箭状；佛焰苞紫色，管部圆筒形或长圆状卵形；肉穗花序在佛焰苞内，几无梗；花单性，雌雄同株，雄花序和雌花序分别在整个花序的上面和下面部分，中间还有一部分是不孕的无花地带；红色浆果。独角莲为中国特有，常见于海拔1500米以下的荒地、山坡、水沟旁等阴暗潮湿的地方。其块茎干燥后可入药，加工后的药材名为“白附子”，具有清热解毒之功效，能祛风痰、定抽搐痉挛，常用于中风引起的痰壅、口眼歪斜，以及偏头痛、破伤风、毒蛇咬伤等。此外，独角莲植株挺拔雅致，叶绿光亮，缀以紫色斑点，果实晶莹似炬，是观叶观果极好的盆栽药材花卉。

独角莲

天南星科中有50%以上为药用植物，其中天南星（Arisaema heterophyllum Blume）、菖蒲（Acorus calamus L.）、半夏（Pinellia ternata(Thunb.) Breit.）、虎掌（Pinellia pedatisecta Schott）、千年健（Homalomena occulta (Lour.)Schott）都是历史悠久的常用中药，在消肿、解毒、治疗蛇伤等方面具有较好的疗效。如独角莲（Sauromatum giganteum（Engl.）Cusimano & Hett.）的块茎干燥后可入药，加工炮制后的药材名为“白附子”“禹白附”，可主治中风口眼歪斜，半身不遂，腰腿关节疼痛、偏头痛、破伤风等也可用该药治疗；半夏（Pinellia ternata (Thunb.) Ten. ex Breitenb.）的块茎可入药，有燥湿化痰，降逆止呕，消痞散结之功效，主治咳喘痰多，呕吐反胃，胸脘痞满，头痛眩晕，夜卧不安，痈疽肿毒等。

天南星科植物作为食品具有很高的食用营养价值。以魔芋（Amorphophallus konjac K. Koch）为例，魔芋块茎含丰富粗蛋白质，7种必需氨基酸，主要成份是葡甘聚糖和纤维素，魔芋葡甘聚糖是一种低热量、难消化的膳食纤维，具有减肥、润肠通便等特殊作用，有助于肥胖者和糖尿病者控制饮食，是理想的低热低脂保健食品。

天南星科植物叶形态各异，花色彩多样，排成肉穗花序，佛焰苞色彩丰富，果色也多样，且花期较长，在地被、盆栽观赏、切花或插花等方面具有较好的应用前景。如独角莲植株挺拔雅致，叶绿光亮，缀以紫色斑点，果实晶莹似炬，是观叶观果极好的盆栽药材花卉；石菖蒲（Acorus gramineus Soland.）四季常绿，常被作为盆景植物和园林植物，被广泛应用于城市水环境景观设计，在中国北宋时期就被当作盆养植物用于装饰书斋和庭院，盆石菖蒲作为文人赏玩的一种观赏植物，盛行于北宋，流传至今。此外，该科植物耐阴性都较强，均可在林下栽植作地被植物用。

天南星科中的许多植物还是工业生产中的重要原料。如魔芋在食品添加剂、食品保鲜、凝胶食品、生物医用等领域具有很大的应用潜力，也是制作面膜的优质材料；大薸（Pistia stratiotes L.）含粗纤维少、质地柔软、营养价值高、适口性好，可作猪的优良饲料，而且易栽培，产量又高；野芋、海芋、天南星属种类的块茎所含有的淀粉可用于生产酒精或糊料，作为工业的替代品；菖蒲、金钱蒲2个种的根茎具有芳香味，可提取芳香油或生产香料等；花磨芋淀粉粘着力强，可作浆纱、造纸、瓷器或建筑等的胶粘剂。

该科植物也对生态保护具有重要作用，如天南星、花磨芋、半夏、海芋、金钱蒲、菖蒲等植物含有多种生物碱，对害虫或其它有害生物具有毒杀等作用，可作植物性农药使用。石菖蒲根系发达，作为一种常见的湿地植物，具有良好的水质净化效果，能有效净化水体、防止水土流失、增强湿地生态功能。海芋叶子能吸收甲醛，如在室内应用，可降低甲醛浓度，减轻污染等。

该科植物的一把伞南星（Arisaema erubescens (Wall.) Schott）、半夏、天南星、犁头尖、白附子(Typhonium giganteum Engl.)等是常用有毒中药。如犁头尖（Typhonium divaricatum）过量食用会导致头晕、呕吐、舌喉麻辣等症状；一把伞南星对人体皮肤具有强烈的刺激作用；天南星的鲜品有毒，对口腔、咽喉及皮肤粘膜具有很强的刺激性，其中草酸钙针晶被认为是天南星科植物中的主要刺激性成分之一，服粗制天南星会引起轻微的肾脏毒性；半夏具有强烈刺激性毒性，生食可出现中毒反应，主要表现为口舌咽喉痒痛麻木、声音嘶哑、言语不清、血压下降、肝肾功能损害等，最后可因呼吸中枢麻痹的死亡。

使用该科植物时要注意防治方法：第一，可通过科学炮制或配伍减毒，如半夏、天南星畏生姜，用生姜与半夏或天南星配伍，可降低半夏或天南星的毒性。第二，要控制用药的总量，既要限制每次用药剂量，还要限制用药时间的长短，防止药物在体内蓄积中毒。第三，了解该科植物中毒后的减毒方法。如梨头尖中毒可用马兜铃的干燥根磨水或煎水服用以解之。其次，在临床上使用天南星科的药用植物前，需要把它们浸泡在白矾溶液中来炮制减毒。

刘芳等学者通过对天南星科植物化学成分的分析，主要集中在天南星属、半夏属和菖蒲属，从中发现其生物碱主要包括：吡咯（Pyrrole）和四氢吡咯（Pyrrolidine）类、哌啶（Piperidine）和吡啶（Pyridine）类、环二肽（Cycl IC dipeptide）类、吡嗪（Pyrazine）类以及其他类型。这些生物碱类次生代谢产物经过现代药理实验表明，其具有多种药理活性，主要为抗肿瘤、心血管、杀虫等作用。

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