標籤:植物分類學

植物分類學是一門主要研究整個植物界的不同類群的起源,親緣關係,以及進化發展規律的一門基礎學科。也就是把紛繁複雜的植物界分門別類一直鑒別到種,並按系統排列起來,以便於人們認識和利用植物。

1簡介

植物分類學是植物學科中最古老和最具綜合性的一門分支學科。過去的經典分類大多依據外部形態和內部解剖特徵去分,後來把孢粉形態、地理分佈和古生物學等方面的內容結合進去后,有助於進一步對種類的鑒定、植物演化關係的探討和植物的分類。
12個主要等級(階元)
按照國際植物命名法規(ICBN)為(The International Code Of Botanical Nomenclature)的縮寫。有關綠色植物命名(包括真菌)共包括12個主要等級(階元)(Category)。主要分類階元如下:
門 Divisio或(Phylum)
綱 Classis (class)
目Ordo (order)
科 Familia (Family)
族Tribus(Tribe)
哈欽松被子植物系統圖

  哈欽松被子植物系統圖

屬 Genus (Genus)
組 Sectio(Section)
系Series(Series)
種Species(Species)
變種Varietas(Variety)
變型Forma(Form)

2基礎知識

它的思想和方法
一 植物分類學思想
植物分類學思想的三次飛躍:人為分類,自然分類,系統分類
三種不同的分類系統:人為分類系統,自然系統,系統發育系統
分類學史三個時期:
人為分類系統時期(——1830) (李時珍、林奈)
進化論發表前的自然系統時期(1763——1920) (亞當森、裕蘇、拉馬克、德堪多、本瑟姆、虎克)
系統發育系統時期(1883——) (艾希勒、恩格勒、哈欽松、塔赫他間、克朗奎斯特、佐恩、諾·達格瑞、斯特賓斯、田村道夫)
四個最引人注目的系統:
1.Cronquist系統(1968,1979,1981)
2.Takhtajan系統(1953,1966,1969,1980)
3.Hutchison系統(1926,1934,1948,1959,1973)
4.田村道夫系統(1974)
哈欽松被子植物分類系統:將雙子葉植物分為草本支和木本支,分別以木蘭目和毛茛目為原始起點,平行進化。認為柔荑花序類植物比較進化,,認為單子葉植物較雙子葉植物進化,起源於毛茛目。代表著被子植物起源學說中的真花學派。
二 植物分類學方法
1. 經典的方法 :標本室核對,文獻資料,形態解剖學——形態學分類
2.現代實驗分類學方法
1.栽培觀察試驗
2.細胞分類學(染色體分類學)Cytotaxonomy
3.化學分類學Chemotaxonomy
1. 直接可見物質
2. 植物本身的產物
①初生代謝物
②次生代謝物
③帶信息分子(DNA、RNA、Protein)
1)protein taxonomy
① Serology (血清學)(1897)
② Electrophoresis (電泳)
③ Amino-acid sequencing(氨基酸順序)
2)細胞色素C
3)DNA、RNA分子雜交
4. 數量分類學Numerical taxonomy:應用數學理論和電子計算機技術處理生物分類學問題的邊沿學科。
1957年誕生(?),索卡爾和斯尼斯《數量分類學原理》(1963)為標誌。
5. 分支分類學:以譜系學(geneology),即系統發育的分支式樣為基礎,旨在建立生物種系發生的譜系關係。
① 內類群比較法
② 外類群比較法
③ 分支圖法
④ 數量分支分類法
植物分類的等級  1. 基本等級
界、門(-phyta)、綱(-opsida,-phyceae)、目(-ales)、科(-aceae)、屬、種
亞界(-bionta)、亞門(-phytina)、亞綱(-idea,-phycidae)、亞目(-ineae)、亞科(-oideae)、亞屬、亞種
2. 完全等級
界、亞界、門、亞門、綱、亞綱、(超目)、目、亞目、科、亞科、族(-eae)、亞族(-inae)、屬、亞屬、組、亞組、系、亞系、種、亞種、變種、亞變種、變型、亞變型
植物界、有胚植物亞界、維管植物門、種子植物亞門、被子植物綱、雙子葉植物亞綱、薔薇超目、薔薇目、薔薇亞目、薔薇科、薔薇亞科、薔薇族、薔薇亞族、薔薇屬、犬薔薇系、犬薔薇亞系、犬薔薇、黃花變種、黃毛柱變型
Plantae,Embryobionta,Tracheophyta,Spermatophytina,Angiospermopsida,Dicotyledonidae,Rosanea,Rosales,Rosineae,Rosaceae,Rosoideae,Roseae,Rosinae,Rosa,Caninae,Caninae,Canina,Lutetiana,Lasiostylis
3. 種及種下分類群
1. Species(種):是生物分類的基本單位。它是具有一定的自然分布區和一定的生理、形態特徵的生物類群。同一種中的各個個體具有相同的遺傳性狀,而且彼此雜交可以產生能育後代,但與另一個種的個體雜交,在一般情況下,則不能產生後代(或不育)。種是生物進化與自然選擇的產物。
2. Population(種群):是物種的結構單元,一個物種是由若干個種群所組成,一個種群有由同種許多個體所組成,而各個種群總是不連續地分佈於一定的區域內(即種的分布區域)。每一種群內即是一個集體,自成一個繁殖體系,個體之間進行有性繁殖,交流基因,維持種的繁衍。
3. Subspecies(亞種):一個種內的類群。形態上有差別,分佈上或生態上或季節上有隔離,這樣的類群稱~
4. Variety(變種)。Varietas.是一個種內有形態變異,變異比較穩定,它分佈的範圍比亞種小得多。是一個種的地方宗(local race)
5. Form(變型):forma.有形態變異,但看不出有一定的分布區,而是零星分佈的個體,這樣的個體視為~
6. Cultivar(栽培品種):指為了農業和園藝上的目的,凡具有任何一種特徵(形態學的、生理學的、細胞化學的或其他)的栽培個體的集合,且被繁殖后(無性的或有性的),仍能保持這種可資區別的特徵。
(是可以認識的、具有不同性質的種下實體。如無性系,有花能孕的純系,或以1-多個屬性為其特徵的異花受精的集合物(assemblages)。
4.確定種的四個主要準繩:
1. 各個體彼此間應有密切的相似性,易於將它們識別為該類群的的成員
2. 近緣種所表現出的變異譜之間有間隙(gaps)
3. 每個種佔據一定的地理區域(或寬或窄),並證明對於他們所遇到的環境是適應的
4. 有性分類群各個體之間應該能互交繁育,很少甚至於不失去其能育性,與其它種雜交的水平或成功率應有所下降。
植物檢索表編製和使用
~是鑒定植物的工具。常是運用植物形態比較方法,按劃分類群(科.屬.種等)的標準.和顯著特徵.選用一對明顯不同的特徵.將未知植物(已記載過的).一一區分開來,最後分出其科、屬、種來。
1.類型:
一、提綱式檢索表:
以簡明的最少量識別特徵對分類群作出排列,其排列順序反映了它們假設的親緣關係。是所有的識別特徵可能是隱蔽的或者難於確定的,這種綱要編寫成的檢索表形式。
二.人為檢索表
1)單道或連續性檢索表 (二波式.R.Morison)
A.定距檢索表.(鋸齒式.內縮式)
B.平行檢索表(階層式)
2)多道檢索表
A.刀仞穿孔檢索表
B.主體穿孔檢索表.
C.表格式檢索表
D.側面檢索表.
2.編製和使用:
二歧分類法:將特徵不同的一群植物.用一分為二 方法.逐步對比排列.進行分類,稱~.根據~可將自然界 植物列成分類檢索表.又名拉馬克式二歧分類法(1744-1829) (其實應為R.Morison 在其Plantarum Umbelliferarum Distributio Nova(1072)中首次應用)
1).定距檢索表(級次式檢索表)
將每一對互相區別的特徵分開編排在一定的距離處,標以相同的項號,每低一項號退後一字。
每一組特徵寫在右邊一定 的距離處,前有號碼1.2.....與之相對 的一組特徵寫在同樣距離處,每分歧 下一級 一組相對性狀則在上一級的稍後處開始,如此繼續下去,描寫愈來愈短。直到檢索出某類或某種植物的名稱為止。
優點:對照區別清楚,使用便當
缺點:種類較多時,左邊空白太浪費篇幅,每組對句兩邊部分難翻書尋找。
2).平行檢索表
將每一對互相區的特徵編以同樣的項號,並緊接並列,項號雖變但不退格,項未註明應查的下一項號或查到的分類等級。
與上共同之處在於每組相對特徵緊緊相連易於比較 在一組特徵敘述后,為一數字或名稱。
3).連續平行式檢索表
將一對互相區別的特徵用兩個不同的項號表示,其中后一項號加括弧,以表示它們是相對比的項目。

3檢索表

常見的植物分類檢索表有定距式(級次式)、平行式和連續平行式三種:
第二節 植物界的大類群
現存於地球上的植物,估計約為50餘萬種,整個植物界通常被分為16門。
1. 裸藻門Euglenophyta
2. 綠藻門Chlorophyta
3. 輪藻門Charophyta
4.金藻門Chrysophyta
5. 甲藻門Pyrrophyta 藻類
6. 褐藻門Phaeophyta (spore plant) 植物
7. 紅藻門Rhodophyta 隱花植物 低等植物
8. 藍藻門Cyanophyta (孢子植物) (無胚植物)
9. 細菌門Bacteriophyta
10. 粘菌門Myxomycophyta 菌類
11. 真菌門Eumycophyta 植物
12. 地衣門Lichens
13. 苔蘚植物門Bryophyta
14. 蕨類植物門Pteridophyta (seed plant) 頸卵器植物 高等植物
15.裸子植物門Gymnospermae 顯花植物 維管植物 有胚植物
16.被子植物門Angiospermae
第三節 Algae(藻類植物)
分類:是一群最原始的植物。
35-33億年前地球水體中首先出現原核藍藻
30000餘種
8門
特徵:一般具有光合色素,能進行光合作用,為能獨立生活的一類自養原植體植物;
幾微米——60M;
無根、莖、葉的分化;
生殖細胞多為單細胞,高等藻類的生殖細胞雖為多細胞,但每個細胞都直接參加生殖作用,形成孢子或配子,其外圍無不孕細胞層包圍;
合子不發育成多細胞胚。
分佈:主要生長在水中,及潮濕的岩石、牆壁、樹榦、土壤表層;100M深的海底,南北極,積雪高山,85℃溫泉。先鋒植物之一
繁殖:1.營養繁殖:以植物體的片段發育為新個體
2.無性生殖(孢子繁殖):以專化細胞—孢子直接發育為新個體
3.有性生殖:借配子體的結合而進行的生殖方式
1. 同配生殖
2. 異配生殖
3. 卵式生殖

4系統等級

前面講了植物分類的基本單位是種,根據親緣關係把共同性比較多的一些種歸納成屬(Genus),再把共同性較多的一些屬歸納成科(Familia),如此類推而成目(order)、綱(C1assis)和門(Divisio)。因此植物界(Regnumvegetabile)從上到下的分類等級順序為門、綱、目、科、屬、種。在各分類等級之下根據需要建立亞級分類等級,如亞門(Subdiviso)、亞綱(Subclassis)、亞目(Suboxder)、亞科(Subfamilia)和亞屬(Subgeus)。
種以下的分類等級則根據該類群與原種性狀的差異程度分為亞種(Subspecies)、變種(Varietas)和變型(Forma)。亞種比變種包括的範圍更廣泛一些,除了在形態上有顯著的區別外,而且在地理分佈上也有一定的區域性。變種又比變型在形態上的差異要大一些。實際分類工作中要根據野外調查的資料和標本的特徵經過綜合研究分析方能確定。
各分類等級的具體名稱(如種子植物門、被子植物亞門、雙子葉植物綱等)的拉丁文名稱常有固定的詞尾,可供識別,如種子植物門(Spermatophyta)的詞尾為ta,亞門為一ae,綱為-eae,目為一ales,科為;-aceae,科名的拉丁名詞尾一般是aceae,但是也有少數例外,如唇形科Labatae,菊科Compositae,禾本科Graminae。
現舉黃連為例,表明植物分類系統的等級和所在的分類位置:
界 植物界Regnumvegetabile
門種子植物門Spermatophyta
亞門被子植物亞門Angiospermae
綱雙子葉植物綱Dicotyledeae
亞綱古生花被亞綱Archichilamydoneae
目 毛茛目Ranales
科 毛茛科Ranunculaceae
屬 黃連屬Coptis
種黃連Coptischinesis Frallch
學科分支
植物形態學·植物分類學
植物分類
藻類植物·苔蘚植物·蕨類植物·裸子植物
植物結構
花·果實·葉·莖·根·分生組織·維管束·氣孔
植物細胞
細胞壁·葉綠素·葉綠體·光合作用
植物生活史
配子體·植物有性生殖·花粉·授粉·種子·孢子·孢子體
植物分類學
雙名法·標本·國際植物命名法規·
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