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仙人掌原产于南北美洲，从不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省到南方的大部分地区；它的南部边界延伸到智利和阿根廷。墨西哥有最多种类的仙人掌。只有Rhipsalis可能原产于旧大陆，分布于东非、马达加斯加和斯里兰卡。然而，许多学者认为这个属是从世界其他地方引进到这些地区的。
仙人掌是一种肉质多年生植物。虽然少数物种生活在热带或亚热带地区，但大多数生活在干旱地区。仙人掌的茎通常很粗，含有叶绿素、草或木材。大多数种类的叶子要么消失，要么极度退化，从而减少了水分流失的表面积，而光合作用则被茎取代。只有热带的Pereskia属和Pereskopsis属有明显的功能性仙人掌。根系通常细长、纤维状、浅且分布广泛，用于吸收表层水分。
原始仙人掌植物有叶子。它们原本分布在不太干旱的地区，外观与普通植物没有太大区别。只是因为沧桑，原本湿润的地区变得越来越干旱。为了适应环境，为了生存，形状发生了变化。正常的平叶逐渐退化成圆柱形，然后变成鳞片状，最后完全消失。今天，一些原始仙人掌分布在中美洲一些不太干旱的地区。其中，朱丽亚属中的五加属、黄鳝属和鳞翅目的种类具有正常的平叶，但其大小和肉质程度发生了变化。仙人掌的叶子又大又薄，基本没有肉质。在中国南方，经常可以看到这种属最常见的物种——仙人掌【又名狭叶桉】爬在墙上，但在不开花的时候，经常被误认为是中国南方常见的开花灌木九重葛(bougainvillea)。该属的大花仙人掌叶片长达15 cm。仙人掌、紫檀、紫檀、仙人掌的种类也有叶子，但都退化成圆柱形，大多只生长在茎的嫩部，很快脱落。当然，根据物种的不同及其栖息地条件的不同，这些单叶的大小、形状和寿命都有很大的差异。麦胡尼亚的圆锥形叶只有0.4-0.7厘米长，而钻形仙人掌的圆柱形叶有12厘米长，每片叶可存在3-4年，所以一直存在于其茎的上部。除了上面提到的有叶子的仙人掌，其他仙人掌植物都没有叶子，但是叶子曾经存在的证据还是可以找到的。有专家指出，仙人掌的刺其实是由腋芽发育而来的。也有专家指出，许多种类的仙人掌，其刺基部下方的突起相当于正常叶子的叶基。
阻止
具有正常平叶的原始仙人掌的茎的特征也不同于大多数物种。有些是藤本灌木，茎的表皮通常不绿，除了嫩的部分，大部分都木质化了。有些种类的茎，比如常见的树，很高，木质化程度很高，比如百喜仙人掌，月亮沙漠。它们的主茎有8-9米高。
具有圆柱形叶子的物种的茎通常是不分节的。比如将军的茎有2米高，只有一节是向上的，而同属的很多物种都有扁平有节的茎。虽然猪耳掌(opuntia brasilnsis)有一个扁平有节的茎干，但它的木质化主茎很高，扁平有节的茎干只是一个嫩枝。而圆柱形叶不明显的仙人掌种的木质茎是不存在的或者不明显的。而那些没有叶子的物种，因为有光合功能，主要由茎承担，所以正常情况下茎是绿色的，不会木质化。在形态学上，可以说没有哪一科植物像仙人掌一样千姿百态:有的扁平如镜，有的是灯台和风琴，有的是重叠的山峦，有的细长如蛇。大多呈球形或近球形，是长期适应干旱环境的结果。因为体积相同，所以球形表面积最小，蒸腾量也减少。所以在整个仙人掌科中，球形种类占了一半以上。1991年，美国出版了一本仙人掌绘本，收集了所有的球形种类，不包括栽培品种、杂交收集和班金类型，达到1098种，但据笔者所知，并没有全部收录。人们通常称仙人掌爱好者为“绿刺迷”或“养球玩”，也可见球形种在仙人掌中的分量。
棱柱和疣状突起
除了原始物种，仙人掌的茎都是有角的。只有仙人掌、岩黄芪、荷花和一些芦苇两种。
蓼属、毛茛属和毛茛属通常为3边形，其他属种均在4边形以上。其中，球形种的边数较多，有的种类多达120条边，一般都在10条边以上。这对适应干旱环境具有重要意义。很多仙人掌植物的起源都有这样的特点:每年长时间不下雨，雨季短时间下大雨。在这种环境下生长的仙人掌，由于旱季水分不断流失，体积缩小，一旦下雨就最大限度地吸收水分，使植株迅速膨胀。如果肋骨不像手风琴褶一样伸展，皮肤肯定会破。边的数量和排列方式客观上为我们区分类型提供了依据，在分类上有一定的意义。
仙人掌茎除边缘外，还有疣状突起。这是一个独特的结构。事实上，在许多球形物种中，即使没有明显的疣状突起，纵向边缘也有横向的瘤状节段，如楤木属、裸子植物、棘球绦虫、钩端螺旋体等。疣状突起是这些植物适应干旱环境进一步发展的结果。有了疣状突起，更便于植物的伸缩和散热。乳突属的小鳞茎附着在疣的腋部，稚嫩的小鳞茎可以被疣和疣尖的棘刺保护，避免日晒和动物伤害。因此，目前所有分类学家都认为疣突明显的属是仙人掌科进化程度最高的物种。
根据物种不同，疣状突起的形状、长度、直径、质地都有较大差异。黄山的金字塔形疣长12 cm，而月亮世界的反派帽子只有0.2 cm长。吴玉玉、金星、海王星的疣突很软，而波罗的大相冠的脑桥突很硬。石栎属的物种排列成莲座状，每个过程都能充分看到阳光。黄山的胖土像龙舌兰一样丛生在茎的末端。而乳突属的希望球、碎琴球等疣突，则是严格地围绕生长点呈对数螺线状排列，从上面看图案完美。这种疣的形状、大小和排列是人们分类的一个依据。
刺座，刺和头发
棘座是仙人掌植物特有的器官。本质上，刺基是一个高度异常的短枝，表面上看起来像一个垫状结构。刺基上有多种芽，包括叶芽、花芽和不定芽，所以刺基上不仅长出刺和毛，而且刺基上还长出花、鳞茎和枝条。刺座的大小和排列都不一样。柱状物种土星冠的棘突大到20厘米，而月球世界和小球松露玉的棘突只有0.2厘米。大多数种类的刺是圆形或椭圆形，相互之间有一定的距离，而白云亭和优步球的刺是长的，在边缘上首尾相连。
缝线一般分布在茎上。然而，一些物种在根、花托管、子房和果实中也有刺。
刺对仙人掌植物的生存具有重要意义，是一种保护机制的产物。荆棘的数量、排列、颜色、形状变化无穷，给人以美的享受。同时也是鉴定物种和分类的重要依据。刺的形状主要有锥状、头状、钩状、锚状、梳状和羽状。根据刺在刺座上的位置，有中刺和侧刺(外周刺)之分，中刺一般较强。刺的长短差异很大。许多种类的棘球蚴长约12厘米，科罗拉多州的一种棘球蚴长达22厘米。但也有很多种刺已经完全退化或只留下痕迹，如行星、黑玉、松露玉等。有些种类有很强的刺，但在栽培中，人们培育出了无刺品种，如无刺司令、无刺冠龙、裸胡等。把它们和原始物种放在一起，形成鲜明的对比。另外两种刺经常被误认为是毛发。一种是刚毛，比针状的刺还要细。虽然他们是灵活的，但他们是有弹性的。另一种是倒刺，很短很密，基部有鞘，顶部有倒刺，很难发现。人在不注意的时候容易被扎到，所以很难去除。幸运的是，这种倒刺只存在于某些物种中。
毛发也是从刺基部长出，长短粗细不一，颜色多样，顶端从不勾。生长在高海拔地区的物种通常浑身长毛，包括白发翁珠、翁金、鹰翁和猩猩翁、黄毛金、七彩和，甚至还有一头红发的红头摩天大楼。这些长毛有效地保护植物免受高山上强烈紫外线的灼伤。还有一种短而密的天鹅绒般的毛，通常称为毡毛，在一些雨雾少的地区，它还可以保护表皮，收集露水供根部吸收。
花、果实和种子
(1)花:每个仙人掌都能开花。很多品种只要栽培得当，都能很快开花。比如未来玩家的物种从播种到开花只需要三年时间。栽培上，嫁接也可以提前开花。
花通常种植在荆棘上。但乳突球的花和刺基部不在同一位置。这种仙人掌通常在完全暴露在阳光下的成熟片状茎上开花。高大的仙人掌柱可以从茎的中间一直开到近顶端，而且奇怪的是，花往往在一个或几个边缘散开，而相邻的边缘却没有花。
很多种类可以一次开出大量的花。县花、蛇鞭柱、天尺、仙人掌(俗称草球)开花时也有这样的特点，就是不开花时，可以同时开几十朵甚至更多，但奇怪的是，花蕾出现的时间和花蕾的大小明显不均匀，却可以同时开花。
但是，也有很多品种在栽培中不怎么开花。虽然年年开花，但也只开一两朵。如黄山、广林球等。有一些品种几十年都没见过花，这是因为有些品种成熟晚，栽培条件不足或者方法有问题。比如鹿蹄草属的翁锦，文献上说花很美很长，但是种了几十年也看不见。原来开花必须满足两个条件:一是老株能开花；二是冬天需要高温和充足的紫外线。
花通常是辐射对称的。形状有漏斗形、喇叭形、高脚碟形、杯形等。少数属种的花左右对称，如蟹爪兰、花冠柱、吹雪柱。花瓣通常只有一两层。目前柱花草杂交已产生多种双花，但国内仍有引种。花瓣通常是全缘的，只有少数种类的花瓣，如脊波，有睫毛状的边缘。
除了真正的蓝色和黑色之外，还有各种各样的颜色，而且它们千变万化。它也是一种红色的花，不同的种类它的颜色也不同。很多种类的花瓣都有金属光泽，非常抢眼。很多种类的雌蕊柱头和雄蕊花丝颜色鲜艳，特别是一些种类的聚宝盆和南方玉。柱头青紫，有丝绒光泽，与花瓣相映成趣，十分美丽。
花期以3-5月最为集中，秋季花的种类不多，但春季可以嫁接很多种类，使其在秋季开花。蟹爪兰、仙指、凤翼孔雀、玉天鹅、白星、白琥珀、雪月花、太阳出的球在隆冬绽放，给寒冷沉闷的冬天带来了不少生机。
(2)水果:水果一般为肉质浆果，少数为干果。形状有梨形、圆形和棒状。果皮上有刺或鳞片。很多种类的水果都很漂亮，比如脊极、新桥；量尺的果实又大又红，漂亮的卧龙柱和单刺量尺的果实是柠檬黄。银饰龙的果实呈深蓝色，形似坛子，带柄的花状盖子(图1)真是栩栩如生，令人叹为观止。
有些大果是可以食用的，天智、灵剑莲、卧龙柱以及很多仙人掌种类的果实不仅可以食用，还可以利尿。
(3)种子:有多种形状，一般为圆形、椭圆形、扁圆形。阿斯特拉属的种子呈盔状，也叫碗状。柱花草的种子是空心圆柱体，也叫睡袋。其他柱状种的种子多为肾形。紫檀属的种子有木栓状的翅膀。很奇怪。
每个水果的种子数量变化很大，从数千粒到十多粒不等。种子的大小差别很大。仙人掌的种子大小为5-6毫米，每1000粒重20克。而菊花水种子的干粒重只有0.1g。
根
除少数乔木状的仙人掌和仙人掌外，仙人掌的根没有明显的主根，侧根向远处延伸，分布在浅层土壤中。有些物种的根可以延伸30米，这也是对干旱生境的一种适应。由于产地雨季到来时偶尔会下大雨，土壤保水能力差，根系分布如此广泛的仙人掌能在短时间内迅速吸收足够的水分以备后用。
一些种类有膨胀的肉质根或块根。在这些物种中，根取代茎成为储水的主要器官。这些种类主要集中在石栎属、棘球绦虫属、紫檀属、根霉属和一些仙人掌属，其中地肤根霉根重75公斤。
附生型，如尺蠖、玉柳等。，在畸形茎上有大量气根。气根有两个作用:攀爬和吸收。在产地，主要目的是让茎沿着树枝的岩壁延伸到阳光好的地方。一旦接触到腐殖质和水分好的地方，原本没有根毛的气生根就会迅速长出根毛进行吸收。栽培中不难发现，当尺蠖根系遭到破坏或盆土严重缺水时，茎节-1处出现大量气根。当尺子放在过分阴凉的地方，气根也会沿着温室的木柱、墙壁甚至玻璃向上爬。
因为原产国每年都有旱季，而且强烈的阳光使得土壤表面温度非常高。因此，许多种类的根表皮都是木栓质的。厚厚的木质根层保护根的内部组织免受高温伤害，防止水分流失。一旦下雨，毛细根会迅速穿过木栓层进行吸收。
根霉属、紫檀属和仙人掌属的种类有大根圆扇，根部有刺。切下的根段可以长成新的植物。
多肉植物除了仙人掌之外的很多多肉植物都涉及到50多个科，总体来说形态更加丰富多彩。与仙人掌相比，多肉植物有以下特点:
①有叶的种类占相当大的比例。
②刺的特性不如仙人掌鲜明。虽然许多物种有很强的刺，但它们被叶子覆盖，只有在落叶时刺才会突出。
③花单生，但很大一部分与各种花序融为一体。一般来说，花卉的观赏价值不如仙人掌。
根据植物体内储水组织部位的不同，多肉植物可分为三种:叶多肉植物、茎多肉植物和茎多肉植物。
1.多叶植物
储水组织主要在叶片中。茎一般不肉质，部分茎稍木质化。根据生境干旱程度的不同，叶片的肉质程度也不同。干旱程度较低的地区的本地物种的叶子更大更薄。比如飞机草(又名泽兰，学名aptenia cordifolia)原产于南非纳塔尔省，与南非其他地区相比属于湿润地区。所以它的形状是一种叶片大而薄的匍匐植物，形状和普通的草花没有太大区别。随着环境趋于干燥，茎越来越短，叶子越来越厚。在分布于极度干旱地区的杏科物种中，整株植物仅由一对或两对叶片组成，茎干已全部消失，叶片高度肉质化。
由于科属的差异，虽然多叶多肉植物的叶片具有相同的旱生结构——叶片厚，表皮角质，白蜡被等。，叶子的种类相当多。这种多样化的叶形是分类的重要依据。大部分是单叶，但也有不少是复叶。
复叶有三种，掌状复叶，一回羽状复叶，二回羽状复叶。单叶的形状有线形、细圆柱形、勺形、椭圆形、心形、剑形、舌形和菱形。叶缘多为全缘，部分叶缘和叶尖有齿、毛或刺。有几种叶子顶部是透明的，俗称窗户。
叶的排列方式有互生、对生、互生对生、轮换、两行重叠牛、丛生等。海拔较高地区的乡土树种叶片呈莲座状排列，整个株型非常紧凑，是家庭栽培和观赏的理想树种。杏科的一个肉质高度丰富的种，全株往往只有一对叶片相连形成溶液体，呈球形、扁圆形、陀螺形、元宝形。因其品种多、株形小，目前是国内多肉植物爱好者收藏培育的“热点”。
2.带茎的肉质植物
大戟科、拉马科、夹竹桃科和猪屎豆属的多肉植物称为茎多肉植物。其中许多植物的茎与仙人掌相似，呈圆柱形或球形，有些有边缘和疣状突起，但从未有刺，尽管有些物种有刺。刺可分为皮刺、针刺和棘刺，少数种类的刺很强，如飞机科、天南星科、夹竹桃科的栲属物种。
许多具有粗壮肉质茎的物种通常没有叶子，一些在幼嫩部分有微小的叶子但经常掉落。菊科仙人掌生长期多叶，休眠期多叶。图5:多肉植物的种类枯萎脱落。而马齿苋科的马齿苋和景天科的燕子掌都有粗壮的茎和叶，而且这些叶一直存在。
3.带茎多肉植物的肉质部分主要在茎基部，形成形状各异的极度膨大的块状、球状体或瓶状。没有结和边缘，但有疣状突起。有叶或落叶早，多数叶直接从根颈或从突然变细、几乎无肉的细长枝上长出。在极度干旱的季节，这类枝叶一起脱落，如著名的多肉种薯蓣、桂加龙、墨西哥桂加龙等。
但有一些物种在膨大的茎干上有几乎正常的分枝，茎干通常较高，生长期分枝上有叶子，干旱休眠期叶子脱落但分枝存在。整体来说，株形与普通树相似，只是树干变大，储水更多。如木棉科的猴面包树和纺锤树、辣木科的象脚树、漆树科的象鼻树、悬铃木科的昆士兰瓶树、索科特拉的夹竹桃科的沙漠玫瑰品种等。然而，这种插条通常很难形成膨大的茎。播种苗的情况稍微好一点，但是生长在潮湿地区的植物的形态无论如何都没有原产地的橘类植物典型。
很多草药都有鳞茎，是膨大的，长在地下或接近地下。根据茎基膨大的原理，它们也应该包含在有茎的多肉植物中。但也有专家不承认，所以石蒜科虎耳草属和百合科枣属物种是否为多肉植物存在争议。然而，一些球根植物是绝对没有争议的。比如百合的苍蛟殿和大苍蛟殿，是著名的多肉植物品种，也是恋人们梦寐以求的珍品。
4.肉质植物的生殖器官
无论植物的形态与普通植物有多么大的不同，多肉植物的生殖器官形态与同科同属的其他植物并没有太大的不同。
除了番荔枝科、夹竹桃科和旋花科的种类，大多数多肉植物的花都没有仙人掌艳丽。但在形式上更加多样。
除了番荔枝科的种是单生花外，其他科基本都是种植在各种花序的植物上。花序为顶生和腋生，有时同一科同一属的顶生和腋生植物也有区别，如景天属中的羽衣甘蓝属。单朵花相对较大，而花序一体的花通常较小。花序的种类很多，有头状花序(菊科)、穗状花序(花椒属)、总状花序或圆锥花序(龙舌兰科)、伞形花序(蔷薇科)、杯状聚伞花序(朝朝)、二歧聚伞花序(麻风树属)等。夹竹桃科、唇形科、蔷薇科、芝麻科、旋花科的花有长管，花瓣有合有分，花的大小和形状不一。具体内容会在分类部分介绍。
果实类型有浆果、蒴果、核果、盈盈果、瘦果。五加科的关颖果是最有特色的，而百合科芦荟属的三角葫芦则非常大，很有意思。种子的大小和形状也因科、属、种的不同而有很大差异。番荔枝科的种子很小，知母科和天南星科的种子比较大。菊科植物的种子像针，而芦荟的种子有圆盘状的翅膀，像草帽。相对来说，多肉植物比仙人掌更难采集种子，国外种子公司能提供的品种也远不如仙人掌。
生理特征和其他
这些植物的生理特点表现在几个方面，总的来说也是干旱环境造成的。
首先，它们的形态和表皮的一些结构大大降低了它们的蒸腾作用。它们的表皮有很厚的角质层，很多种类的表皮都涂有蜡。气孔数量比其他植物少得多，深埋在表皮凹陷的坑里。角质层的扩散阻力很大，所以这类植物比其他植物失水少。数据显示，一颗玉米一天失水3-4升，而一棵树状仙人掌一天只失水25毫升。
很多物种都有白色的奶或无色的粘液，这是一种多糖物质。有专家指出，它们的细胞中含有大量的戊糖，增加了细胞液的浓度，增强了抗旱性和抗逆性。同时，这种粘液和乳汁能使植物受伤时伤口结膜迅速愈合，既防止体内水分流失又避免细菌感染。在养殖中利用这一特性，可以将一些横截面积较大的球形和圆柱形物种切到顶部。
另一个特点是它们的渗透压不高，一般在405.3-2026.5 Ganpa (4-20 atm)之间，而只有仙人掌类植物超过L215.9 kPa (12 atm)。这个数字远远低于其他沙漠植物。所以在一些可溶性盐很多的沙漠地区是没有仙人掌植物的。这在修炼中很重要。施肥时千万不要一次性加入浓度较高的无机肥料，培养土中也不要掺入过多的盐类物质，否则根部水分会渗出，造成植物萎蔫。
仙人掌和多肉植物在代谢模式上不同于普通植物。它的特点是白天气孔关闭以减少蒸腾，晚上气孔打开以吸收CO？而且在一定范围内，温度越低，CO？越是全神贯注。被吸收的二氧化碳形成苹果酸并储存在大液泡中。白天，苹果脱羧释放一氧化碳？在一定范围内，温度越高，脱羧越快。因为这种途径最早是在景天属植物中发现的，所以被称为景天酸的代谢途径。这也是对干燥环境的一种适应。在栽培中利用了这一特性，即在一定范围内尽可能增大温室昼夜温差，室内CO？专注力等。，可以加速这类植物的生长。
这一段的仙人掌植物原产于热带的南北美洲、热带的亚洲和附近的一些岛屿，有些生长在森林中。多肉植物的种类绝大多数原产于南非，只有少数分布于其他大洲的热带和亚热带地区，因此南非被誉为“多肉植物的宝库”。从起源和生态环境来看，上述植物可分为三类:
原产于热带和亚热带干旱地区或沙漠地区。在土壤和空气极度干燥的条件下，借助茎叶中储存的水分存活。
起源于热带和亚热带高山干旱地区。这些地区水分不足，日照强，风大，气温低。肉质植物矮小，叶片多呈莲座状，或密被蜡质和绒毛，以减少山区强风强光的危害，减少过度蒸腾。
原产于热带雨林。这些物种不生长在土壤中，而是附着在树干和阴影山谷的岩石上。其生态习性接近附生兰花。