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植物分类学

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  植物分类学是一门主要研究整个植物界的不同类群的起源,亲缘关系,以及进化发展规律的一门基础学科。也就是把纷繁复杂的植物界分门别类一直鉴别到种,并按系统排列起来,以便于人们认识和利用植物。

  是植物学科中最古老和最具综合性的一门分支学科。过去的经典分类大多依据外部形态和内部解剖特征去分,后来把孢粉形态、地理分布古生物学等方面的内容结合进去后,有助于进一步对种类的鉴定、植物演化关系的探讨和植物的分类。

  生存在地球上的植物估计有50万种以上(种子植物250000种左右)。要对数目如此众多,彼此又千差万别的植物进行研究,第一步必须先根据它们的自然性质,由粗到细、由表及里地进行分门别类,否则便无从下手。植物分类学内容由三方面组成,它的研究对象为全世界生活的植物。

  植物分类学是发展较早的一门学科,它的任务不仅要识别物种、鉴定名称,而且还要阐明物种之间的亲缘关系和分类系统,进而研究物种的起源、分布中心、演化过程和演化趋势。因此,它是一门既有实用价值又富有理论意义的学科。

  为了分类各个植物类群,人们根据植物类群范围大小和等级高低给它一定的名称,这就是分类的等级单位。了解和掌握分类的等级单位(阶层)是分类学必须具备的基本知识。

  按照国际植物命名法规(ICBN)为(The International Code Of Botanical Nomenclature)的缩写。有关绿色植物命名(包括线个主要等级(阶元)(Category)。主要分类阶元如下:

  进化论发表前的自然系统时期(1763——1920) (亚当森、裕苏、拉马克德堪多、本瑟姆、虎克)

  系统发育系统时期(1883——) (艾希勒、恩格勒哈钦松、塔赫他间、克朗奎斯特、佐恩、诺·达格瑞、斯特宾斯、田村道夫)

  3.Hutchison系统(1926,1934,1948,1959,1973)

  哈钦松被子植物分类系统:将双子叶植物分为草本支和木本支,分别以木兰目和毛茛目为原始起点,平行进化。认为柔荑花序类植物比较进化,,认为单子叶植物较双子叶植物进化,起源于毛茛目。代表着被子植物起源学说中的真花学派。

  4. 数量分类学Numerical taxonomy:应用数学理论和电子计算机技术处理生物分类学问题的边沿学科。

  1957年诞生(?),索卡尔和斯尼斯《数量分类学原理》(1963)为标志。

  5. 分支分类学:以谱系学(genealogy),即系统发育的分支式样为基础,旨在建立生物种系发生的谱系关系。

  界、门(-phyta)、纲(-opsida,-phyceae)、目(-ales)、科(-aceae)、属、种

  亚界(-bionta)、亚门(-phytina)、亚纲(-idea,-phycidae)、亚目(-ineae)、亚科(-oideae)、亚属、亚种

  界、亚界、门、亚门、纲、亚纲、(超目)、目、亚目、科、亚科、(超族)、族(-eae)、亚族(-inae)、属、亚属、组、亚组、系、亚系、种、亚种、变种、亚变种、变型、亚变型

  植物界、有胚植物亚界、维管植物门、种子植物亚门、被子植物纲、双子叶植物亚纲、蔷薇超目、蔷薇目、蔷薇亚目、蔷薇科、蔷薇亚科、蔷薇族、蔷薇亚族、蔷薇属、犬蔷薇系、犬蔷薇亚系、犬蔷薇、黄花变种、黄毛柱变型

  Plantae,Embryobionta,Tracheophyta,Spermatophytina,Angiospermopsida,Dicotyledonidae,Rosanea,Rosales,Rosineae,Rosaceae,Rosoideae,Roseae,Rosinae,Rosa,Caninae,Caninae,Canina,Lutetiana,Lasiostylis

  1. Species(种):是生物分类的基本单位。它是具有一定的自然分布区和一定的生理、形态特征的生物类群。同一种中的各个个体具有相同的遗传性状,而且彼此杂交可以产生能育后代,但与另一个种的个体杂交,在一般情况下,则不能产生后代(或不育)。种是生物进化与自然选择的产物。

  2. Population(种群):是物种的结构单元,一个物种是由若干个种群所组成,一个种群有由同种许多个体所组成,而各个种群总是不连续地分布于一定的区域内(即种的分布区域)。每一种群内即是一个集体,自成一个繁殖体系,个体之间进行有性繁殖,交流基因,维持种的繁衍。

  3. Subspecies(亚种):一个种内的类群。形态上有差别,分布上或生态上或季节上有隔离,这样的类群称~

  4. Variety(变种)。Varietas.是一个种内有形态变异,变异比较稳定,它分布的范围比亚种小得多。是一个种的地方宗(local race)

  5. Form(变型):forma.有形态变异,但看不出有一定的分布区,而是零星分布的个体,这样的个体视为~

  6. Cultivar(栽培品种):指为了农业和园艺上的目的,凡具有任何一种特征(形态学的、生理学的、细胞化学的或其他)的栽培个体的集合,且被繁殖后(无性的或有性的),仍能保持这种可资区别的特征。

  (是可以认识的、具有不同性质的种下实体。如无性系,有花能孕的纯系,或以1-多个属性为其特征的异花受精的集合物(assemblages)。

  3. 每个种占据一定的地理区域(或宽或窄),并证明对于他们所遇到的环境是适应的

  4. 有性分类群各个体之间应该能互交繁育,很少甚至于不失去其能育性,与其它种杂交的水平或成功率应有所下降。

  International cade of botanical nomenclature (ICSN)

  J.Bauhin (1623)首例。Rivinus(1692)首例(?)。林奈将其完善化。故国际上公认林奈,为首例双名法(binomial nomenclature) 的学者并以其在1753年发表的Species Plantarum 一书所载的植物全用双名法为起点.凡此书已命名的植物均为有效名。

  双名法:指用拉丁文给植物的种起名字。需用两个拉丁词来表达。第一个词是属名,第二个词是种加词(即种名),第三个词为命名人。

  亚种或变种 名称如不带亚种Subsp或变种(Var.)的缩写词.则为3个词。即属名+种加词+亚种或变种加词。即为 ~

  Panax Pseudo-ginseng Wall. Var. notoginseng (Burkill) Hoo et Tseng

  Et: 合发表:Cathaya argyrophylla Chun et Kung

  桃:Amygdalus persica L.后由Batsch.重新组合入李属.Prunus:成.Prunuspersica (L.)Batsch.现有的书仍用林奈的命名.而将后者作为异名. Amygdaluspersica L.(Punus persica Batsch.)

  ex:代发表:Thhaloctrum squarrosum steph.ex willd. 歧序唐松草

  ①.每一种植物只有一个合法的拉丁学名.其它名只能作异名或废弃.(异名Synonym)

  ③.一植物如已见有2个或以上的拉丁学名.应以了早发表的名称(不早于1753年林奈的;植物种志;一书的年代).并且是按法规正确命名的.方为合用名称.

  ⑤.对于科或科以下各级新类群的发表,必须指明其命名的模式种.新种一模式标本。

  ⑥.保留名(nomina conservwnda)是不合命名法规的名称.按理应不通用通行.但由 于历史上已习惯用久了.经公议可以保留.但这一部分数量不大.

  Umbelliferae (Apiaceae) Labiatae (Lamiaceae)

  Cruciferae (Bassicaceae) Leguminosae (Fabaceae)

  Grramineae (Poaceae) Palmae (Arecaceae)

  Compositce (Asterraceae) [Gutliferae (clusiaceae)

  基本异名.(basionym):为异名之一.即一植物的属名已改.(如重新组合列入另一属.种加词不变.)种加词不改时,原来的拉丁学名为~

  如白头翁.Pulsatilla chinensis (Bge.)Regel的基本异名为

  模式标本:即将种(或种以下分类学群) 拉丁学名与一个或一个以上选定植物标本相联系,这种选定的标本作为发表新种的依据,就叫~。

  (命名模式:是分类单位性名称所永久依附 那个分子.element.而不论该名称正确或为异名.必须是某一分类单位中最典型,最具代表性的分子.

  1..全模式标本.(正模式标本.主模式标本.模式标本.)holotype 简写type:由命名人指定的模式标本.用作新种的的描述.命名和绘图.

  为与全模式标本同一号码的标本.采集时同一号采有几枝同种植物.装订成几张标本.其中1-2张为主模式标本,其余的为~

  当命 名人末指定模式标本时,或者有2号以上的标本被指定为模式标本时,(同雌.雄株..凡其引用的标本称为~

  5..选定模式标本.(lectotype) (选模式.) (后选模式)

  原来发表的文章或著作中,没有肯定哪一号标本为模式标本或主模式已丢失.或换切时.以后 学者在原始材料中选用一号标本为命名模式标本.(可为等模式or合模式及新模式.)

  当得 不到某种植物的模式标本时.根据记载该植物的模式标本产地采到同种植物 的标本.并选出一个标本代替模式标本.称为,~

  当所有某一植物 的等模式.合模式以及任何原始资料标本都丧失时.重新选定标本作为模式标本.

  ①.合法名.是指符合国际植物学命名法规有关发表方面所有规则的名称.为某个分 类群的可接受的名称,是正确的名称,

  1)合格发表即有效发表.印成材料.通过出售交换或赠送.在植物学界公开,

  3)附有拉丁文特征摘要或引证前人有效发表的特征摘要,拉丁文标准不适用于化 石植物,但化石和藻类另外需要附以一幅说明其特征 的图.

  ③.当某一作者采用另一作者创立但尚未有效发表名称时,两个作者的名字都出现于作者引证内,较先作者名+ex+较后作者名

  ④.完整引证还 需把所发表的地方引证在作者引证后.如.Ranuncuhus acris L.,Species plantarum,P554(1753)若发表在不完全被名称的作者所写著作里 就用in这个词.如:Ramatuella virens spruce ex Eichler in Martius, FloaBrasiliensis, 14 ⑵:100(1867) 新描述 分类群名称通常标以SP.nov.;gen nov cimb.nov. 一个新名称,即根据以前描述的分类群来定名.但所有的名称不同时,用.nom nov.

  ⑤.合格发表通常或是通过新分类群的描述.或者通过引证同一分类群以前曾合格发表的名称,而到达目的. 6优先律原则(the principle of priority)

  ②.不能早于林奈的;植物种志(1753.5.1)(泥炭藻科始于Hebwig;藻纲种志(1801.1.1)某些藻类所有真菌和化石植物除外)

  ③选择某个分类群最早的名称时,只有该等级的名称或加词才可考虑,其发表日期也是以该等级 发表日期为准 ,未必是名称或加词的最早发表日期.通常,当相应等级的最早加词只存在于一个不适用的组合里时.就另创这一个新的组合.

  ⑤.属以下分类群的名称.按国际植物学 命名法规有规则.无论如何.改变某个属名以后.(如由于发现一个最早,的名称,)对于它所 包括的种必须创立很多新 的组合.为避免这种情况.对于一些根据国际植物学命名法规尽管发现是不正确的属名.但考以别的属名替换后会引起许多不便 的话,此时属名可以保留.而那些正确的属名却反而废弃.风车蕨属.√ Combrretum Loefl(1758) 有几百种 .

  ~是鉴定植物的工具。常是运用植物形态比较方法,按划分类群(科.属.种等)的标准.和显著特征.选用一对明显不同的特征.将未知植物(已记载过的).一一区分开来,最后分出其科、属、种来。

  以简明的最少量识别特征对分类群作出排列,其排列顺序反映了它们假设的亲缘关系。是所有的识别特征可能是隐蔽的或者难于确定的,这种纲要编写成的检索表形式。

  二歧分类法:将特征不同的一群植物.用一分为二 方法.逐步对比排列.进行分类,称~.根据~可将自然界 植物列成分类检索表.又名拉马克式二歧分类法(1744-1829) (其实应为R.Morison 在其Plantarum Umbelliferarum Distributio Nova(1072)中首次应用)

  将每一对互相区别的特征分开编排在一定的距离处,标以相同的项号,每低一项号退后一字。

  每一组特征写在右边一定 的距离处,前有号码1.2.....与之相对 的一组特征写在同样距离处,每分歧 下一级 一组相对性状则在上一级的稍后处开始,如此继续下去,描写愈来愈短。直到检索出某类或某种植物的名称为止。

  将每一对互相区的特征编以同样的项号,并紧接并列,项号虽变但不退格,项未注明应查的下一项号或查到的分类等级。

  与上共同之处在于每组相对特征紧紧相连易于比较 在一组特征叙述后,为一数字或名称。

  将一对互相区别的特征用两个不同的项号表示,其中后一项号加括弧,以表示它们是相对比的项目。

  公认自然界有40万种左右植物,它们形态各异,结构差别大,生活方式也各种各样,这些植物是在长期的地质历史过程中不断进化而形成的。为了认识并更好地利用植物,必须对植物进行分类。对植物进行分类与人类认识和利用植物的历史一样悠久。在不同历史时期,由于认识水平的不同,对植物分类的出发点和方法也不同,出现了不同的分类系统。英国植物分类学家C. Jeffery(1982)在《植物分类学入门》一书中,将植物分类的历史划分为三个时期。

  自远古时期至1830年左右,人们对植物的认识主要是从用、食、药开始,给植物以俗名,这一阶段称为民间分类学或本草学阶段。

  在我国,公元200年左右的药书《神农本草经》已记载了植物药365种,分为上、中、下三品,上品为营养的和常服的药,共120种;中品为一般药,共120种,下品为专攻病、毒的药,共125种。这是我国最早的本草书。此后各个朝代都有本草书出版,但以明朝李时珍的《本草纲目》最为著名,该书共收集药物1892种,将1195种植物药分成草部、谷部、菜部、果部和木部,每部又分成若干类,如草部分成山草、芳草、湿草、毒草、蔓草、水草、石草、苔草和杂草。

  清代吴其浚的著作《植物名实图考》一书记载了我国1714种植物,分为谷、蔬、山草、湿草、水草、蔓草、芳草、毒草、果、木等12类。这种分类方法主要是从应用角度和植物的生长环境出发,没有考虑到从植物自然形态特征的异同来划分种类,更看不到植物之间的亲缘关系。

  在这一阶段,西方人同样采用适用的、本草学的思路对植物进行分门别类,如亚历士多德的学生Theophrastus在公元前370年至公元前285年著有《植物的历史》等书,记载了480种植物,并根据形状特征分为乔、灌、半灌、草本四类,并知道了有限花序和无限花序、离瓣花和合瓣花之分,并注意到了子房的位置,这在当时是很了不起的认识,后人称他为“植物学之父”。

  希腊军医Dioscorides在公元1世纪写成了《医学材料》一书,描述了近600种植物,被认为是最早的本草学书。13世纪,日耳曼人A. Magnus注意到了子叶的数目,创造了单子叶和双子叶两大类的分类法。15~16世纪,人为分类法取得快速发展,本草学者O. Brunfels第一个以花之有无将植物分为有花植物和无花植物两大类。C. Gesner指出植物分类最重要的依据应该是花和果的特征,其次才是茎叶,并提出了“属”的见解。另一位学者C. de I’Eluse最初提出了“种”的见解。

  人为分类法的特点是从人类需要和实用角度出发,通俗易懂,简单实用,便于指导生产。

  自17世纪以来,植物的形态解剖特征逐渐被认识并被作为分类的依据。在《物种起源》发表以前,人们认为物种是不变的,物种间不存在亲缘关系,当时的分类标准只考虑某种表面现象。

  英国植物学家J. Ray(1703)在《植物的历史》一书中,首先认识到胚中有一片子叶和两片子叶之分,但没有认识到其分类意义,只将其放到次要的地位。他在著作《植物的分类方法》中,认为所有的形状对植物分类都是有用的,以一复杂的系统处理了18000种植物。

  瑞典著名植物分类学家林奈基于对大量植物的研究,于1735年写成《自然系统》一书,根据雄蕊的数目和离合情况将植物分为24纲,分别称为一雄蕊类、二雄蕊类等,结果将水稻和白菜定为同一纲(六雄蕊类)植物,实际上水稻和白菜的亲缘关系相差甚远。此后又写成了《植物种志》和《植物属志》,将约7700种植物归入1105个属,并首次使用了双名法。由于林奈对植物分类学的卓注贡献,后人称他为“分类学之父”。

  这一时期的特点是从本草学向分类学过渡,但停留在植物的1~2个先定的形状,使用机械的思维方法。

  从18世纪末至达尔文的《物种起源》发表为自然分类阶段。由于资本主义生产力的上升,科学发展,人们对植物的认识越来越广泛和深入,许多学者在指出18世纪前植物分类系统和分类方法的漏洞的基础上,努力寻求反映自然界客观植物类群的分类方法,从多方面的特征进行比较分析,在这种思想指导下建立的分类系统称为自然系统。

  法国植物学家A. L. Jussien于1789年在《植物属志》中发表了一个比较自然的系统,成为现代系统的奠基人,他将植物分成无子叶、单子叶、双子叶三大类,并认为单子叶植物是现代被子植物的原始类群。比较有名的还有瑞士植物学家A. P. de Candolle(1813)的系统以及英国的Bentham和Hooker(1862~1863)的系统。后者虽然在达尔文的《物种起源》发表之后,并支持达尔文的学说,但该系统和前两个系统具有继承性,总体上没有大的改变,仍归入自然系统。

  这个时期的特点是,从林奈的性系统到达尔文的进化论的诞生,植物学家的分类原则已经开始转向以植物形状的相似程度来决定植物的亲缘关系和系统排列,有了自然的因素。

  在达尔文(1859)的进化论在《物种起源》上发表了之后,植物学家提出来植物分类要考虑植物之间的亲缘关系。系统发育分类基于这样一种思想:现代的植物都是从共同的祖先演化而来的,彼此间都有或近或远的亲缘关系,关系越近,则相似性越多,它能够较彻底地说明植物界发生发展的本质和进化上的顺序性。但是,由于古代植物早已灭绝,化石资料残缺不全,新的物种不断被发现等原因,使自然分类法里面也带进了不少人为因素。

  ,即通过比较组成植物的各器官的形态特征进行区分。花的特征是最主要的区分标志。由于认识上的差异,出现了数十个植物分类系统,比较著名的有恩格勒(Engler)系统和哈钦松(Hutsinson)系统,分别代表“假花”学派和真花学派。

  恩格勒系统认为葇荑花序类植物(即木本植物种花单性、无花被、有葇荑花序者,如杨柳科)为双子叶植物种的原始类型,这一观点目前为许多学者所反对。恩格勒系统的使用时间长、影响较大,许多国家的大的植物标本室和植物志仍然按照恩格勒系统编排。

  哈钦松系统认为单性花比两性花要进化,木兰目是最原始的被子植物。现在多数学者接受这一观点。但该系统将双子叶植物分为木本支和草本支两大类,这一点在现在看来是完全错误的。

  这两个系统的提出分别在19世纪末和20世纪早期。在20世纪50年代以来,由于植物学各分支学科的发展,给植物分类学提供了更多证实亲缘关系的证据,因而出现了很多更符合自然的系统,主要有前苏联植物分类学家塔赫他间(A. Takhtajan)系统和美国纽约植物园前主任柯朗奎斯特(A. Cronquist)系统。Cronquist系统在各级分类系统的安排上较前几个分类系统更为合理,科的范围较适中,有利教学,在20世纪后期的教材种较多使用。

  植物分类的基本单位是种,根据亲缘关系把共同性比较多的一些种归纳成属(Genus),再把共同性较多的一些属归纳成科(Familia),如此类推而成目(order)、纲(C1assis)和门(Divisio)。因此植物界(Regnumvegetabile)从上到下的分类等级顺序为门、纲、目、科、属、种。在各分类等级之下根据需要建立亚级分类等级,如亚门(Subdiviso)、亚纲(Subclassis)、亚目(Suboxder)、亚科(Subfamilia)和亚属(Subgeus)。

  种以下的分类等级则根据该类群与原种性状的差异程度分为亚种(Subspecies)、变种(Varietas)和变型(Forma)。亚种比变种包括的范围更广泛一些,除了在形态上有显著的区别外,而且在地理分布上也有一定的区域性。变种又比变型在形态上的差异要大一些。实际分类工作中要根据野外调查的资料和标本的特征经过综合研究分析方能确定。

  各分类等级的具体名称(如种子植物门、被子植物亚门、双子叶植物纲等)的拉丁文名称常有固定的词尾,可供识别,如种子植物门(Spermatophyta)的词尾为ta,目为一ales,科为;-aceae,科名的拉丁名词尾一般是aceae,但是也有少数例外,如唇形科Labatae,菊科Compositae,禾本科Graminae。

  5. 甲藻门Pyrrophyta 藻类6. 褐藻门Phaeophyta (spore plant) 植物

  14. 蕨类植物门Pteridophyta (seed plant) 颈卵器植物 高等植物

  15.裸子植物门Gymnospermae 显花植物 维管植物 有胚植物

  16.被子植物门Angiospermae第三节 Algae(藻类植物)

  特征:一般具有光合色素,能进行光合作用,为能独立生活的一类自养原植体植物;

  生殖细胞多为单细胞,高等藻类的生殖细胞虽为多细胞,但每个细胞都直接参加生殖作用,形成孢子或配子,其外围无不孕细胞层包围;

  分布:主要生长在水中,及潮湿的岩石、墙壁、树干、土壤表层;100M深的海底,南北极,积雪高山,85℃温泉。先锋植物之一

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