仙人掌科
被子植物石竹目下的一个科
条目
历史版本
1
4
仙人掌科（Cactaceae）是被子植物门木兰纲石竹目的一个科，[2]一般统称为仙人掌，大约包含有139属，大约1500至1800种植物[3]。该科的大多数种类分布于美洲，以墨西哥及中美洲为分布中心；[4]但也有例外，丝苇属（Rhipsalis）不仅分布于美洲，在热带非洲、马达加斯加和斯里兰卡等地也均有发现[3][5]。
与其他植物相比，仙人掌科植物的形态十分特别。仙人掌科既有多年生的肉质草本、灌木或乔木，也有直立、匍匐、悬垂或攀援，圆柱状、球状、侧扁或叶状等不同类型；为适应环境，茎肉质化，以便于存储水分。[6]仙人掌的叶扁平，全缘或圆柱状、针状、钻形至圆锥状，互生，或完全退化，无托叶。大部分种类的腋芽或短枝，变态形成叶刺。形成刺的结构被称为小，小窠常具有毛状体，有时具有独特的颜色，如黄色或棕色。[6][7][8]除了刺以外，小窠还会产生管状、多瓣的花。花呈白、黄、红或洋红[9]，常单生，多为两性花；花托通常与子房合生，稀分生，上部常延伸成花托筒，外面覆以苞片和小窠，浆果肉质[6]。
大多数的仙人掌科种类，生长期短而休眠期长。仙人掌具有极强的吸水能力，根系分布广而浅，能够迅速吸收流经地面的水分[6][10]；茎通常有脊或纹，能够轻松膨胀和收缩，以便在雨后迅速吸水，并在长期干旱期间保留水分。同其他多肉植物类似，大多数仙人掌，在光合作用中形成了一种被称为景天酸代谢(CAM)的特殊机制：蒸腾作用发生在夜晚，吸收二氧化碳并排出水分。植物将吸收的二氧化碳以苹果酸的形式储存起来，白天进行光合作用时使用。由于蒸腾作用发生在更凉爽、更潮湿的夜间，植株的水分流失显著减少。[11][12][13]
仙人掌具有极高的观赏价值，被广泛应用于园艺栽培、园林造景中。大部分肉质的仙人掌，果实可食用，是某些地区的重要食物来源。攀援植物量天尺（Hylocereus undatus）的果实（商品名为火龙果）被当做水果，在亚洲广泛栽培种植。[14]仙人掌还可做为动物的饲料[7]、草药[15]、建筑材料[16]等。仙人掌上生活的胭脂虫可用于提取天然红色染料。[17]在干旱缺水或水土流失严重的区域，可利用仙人掌来促进改善当地的生态结构。[18]仙人掌中含有某些精神类活性成分，这些成分可影响大脑，引起情绪、感觉和认知的变化。[19]