植物分类学-植物系统与分类基础知识

植物系统与分类一、植物分类的方法1.人为分类：按照自己的方便和意图，选择一个或少数性状（形态、习性、用途）作为分类的依据，而不考虑植物间的亲缘关系和演化关系。明朝李时珍（1518～1593）的《本草纲目》共收集植物药达1195种，分为草、木、谷、果、菜5部，每部又分若干类，共分60类。瑞典分类学家林奈（1707～1778）根据有花植物雄蕊的有无、数目及着生情况，分为24个纲。2.系统发育分类（自然分类）：根据植物之间的亲疏程度，作为分类的标准，它是从19世纪后末期开始的，力求客观地反映植物界的亲缘关系和演化发展。德国植物学家A.EnglerandK.Prantal，1897年的《自然植物科志》。英国植物学家J.Hutchinson在1926年和1934年的《有花植物科志》。二、分类学的基本阶层系统（一）植物分类的基本阶层界、门、纲、目、科、属、种。现以稻为例，说明它在植物分类上的各级单位。界植物界RegnumVegetable门被子植物门Angiospermae纲单子叶植物纲Monocotyledoneae目禾本目Graminales科禾本科Gramineae属稻属Oryza种稻OryzasativaL．例：黄莲CoptischinensisFranch.界………..植物界Plantae门………..被子植物门Spermatophyta纲………..双子叶植物纲Dicotyledoneae目………...毛茛目Ranales科………...毛茛科Ranunculaceae属………...黄莲属Coptis种…………黄莲CoptischinensisFranch.（二）种、亚种、变种、变型、品种种：是自然界中客观存在的，是分类学的基本单位；种以居群的方式存在；一个种的所有个体，起源于共同的祖先，具有基本相同的形态结构，同一种的个体间能进行有性生殖，生出完全能育的正常的后代；种占有一定的分布区。亚种subspecies缩写subsp.：种内的变异类型。在形态构造上有显著的特征，地理上有一定的大的地带性分布区域。变种varietas缩写var.：种内的变异类型。没有明显的地带性分布。变型forma缩写f.：形态性状变异比较小的类型，如毛的有无、花的颜色等。品种：栽培植物的变种或变型，多基于经济意义和形态上的差异，不是植物分类学中的一个分类单位。羽衣甘蓝三、植物的命名法则同物异名和异物同名现象。学名：对每一种生物制定的国际上统一使用的科学名称。双名法：1753年林奈首创。每一种植物的名称，由两个拉丁字组成，第一个字是属名，名词，第一个字母要大写；第二个字为种名，形容词；后面再写出定名人的姓氏或姓氏缩写，第一个字母要大写。例如：稻OryzasativaL.人参PanaxginsengC.A.Mey.梅花P.mume(Sieb.)Sieb.etZucc.（二）有关命名人表示法的含义（1）若由二人命名，则在两人之间加“et”，如多于二人，在第一人后加“etal.”。例：纤穗鹅观草RoegneriatenuispicaJ.L.YangetY.H.Zhou（2）有时二个命名人之间有“ex”，表示前一个是该种的命名人，但未公开发表，后一人著文代他公开发表了这个种。例：紫背杜鹃RhododendronforrestiiBalf.exDiels.四、植物检索表二歧分类原则(拉马克)—把植物的所有特征分为相对的两个分支性状，依次下去，直到科属种检索表的终点。（一）定距检索表（等距检索表）在这种检索表中，相对立的特征，编为同样号码，且在书页左边同样距离处开始描写。每一组性状编排时，向后(右)退一格。如此继续下去，描写行越来越短，直至追寻到科、属或种的学名为止，最终查出植物的名称。1.无真正的菌丝体；如有菌丝体，一般不具横隔壁……………………………………………..藻菌纲1.有真正的菌丝体，菌丝内具横隔壁。2.具有性生殖阶段。3.有性生殖产生子囊孢子，子囊孢子生于子囊内…………………………………………….子囊菌纲3.有性生殖产生担孢子，担孢子生于担子上………………………………………..担子菌纲2.只发现无性繁殖，有性生殖还不明了………………………………………….半知菌纲三、植物分类检索表的编制和使用（二）平行检索表在这种检索表中，每一对照性质的描写紧紧相接，便于比较，在每一行之末，或为一学名，或为一数字。如为数字，则另起一行重新写，与另一相对性状平行排列，如此直至终了为止。左边数字均平头写，为平行检索表特点。三、植物分类检索表的编制和使用1.蓝藻门（Euglenophyta）；2.绿藻门（Chlorophyta）；3.硅藻门（Charophyta）；4.金藻门（Chrysophyta）；5.甲藻门（Pyrrophyta）；6.裸藻门（Phaeophyta）；7.红藻门（Rhodophyta）；8.褐藻门（Cyanophyta）；9.细菌门（Bacteriophyta）；10.粘菌门（Myxomycophyta）；11.真菌门（Eumycophyta）；12.地衣门（Lichens）；13.苔藓植物门（Bryophyta）；14.蕨类植物门（Pteridophyta）；15.裸子植物门（Gymnospermae）；16.被子植物门（Augiospermae）第二章植物界的基本类群几类植物名词藻类植物：菌类植物：低等植物：高等植物：孢子植物：种子植物：显花植物（有花植物）：隐花植物（无花植物）：颈卵器植物：维管植物从裸藻门到蓝藻门，这8门植物又统称为藻类（algae）。其共同特征为植物体结构简单，无根、茎、叶分化，这种植物体称为叶状体（thallus）。它们大多数为水生，具有光合作用色素，属于自养植物。细菌门、粘菌门和真菌门又合称为菌类（Fungi）。其形态特征与藻类相似，但不具光合作用色素，大多营寄生或腐生生活，是异养植物。藻类和菌类是植物界中出现较早，但又是比较低级的类型，所以合称为低等植物。根据营养方式的不同，藻类又称为绿色低等植物，菌类称为非绿色低等植物。地衣门是藻类和菌类的共生体，也属于低等植物的范围。苔藓植物门与蕨类植物门的雌性生殖器官，均以颈卵器（archegonium）的形式出现，在裸子植物中，也有颈卵器退化的痕迹，因此，这3类植物又合称为颈卵器植物（archegoniatae）。藓与蕨类又是以孢子（spore）进行繁殖的，这和藻类、菌类相似，因此，它们与整个低等植物（即藻类、菌类）合称为孢子植物（sporeplant）。裸子植物门与被子植物门都是以种子进行繁殖，故称种子植物（seedplant）。种子植物均能开花结实，所以还有一个名称叫显花植物（phanerogamae），孢子植物则没有开花结实现象，故称为隐花植物（cryptogamae）。苔藓、蕨类、裸子、被子4门植物，植物体的结构比较复杂，大多有根、茎、叶的分化，内部也分化到较高级的程度，且有胚的构造，大多为陆生，因此，又合称为高等植物（higherplant），以与低等植物（lowerplant）相比较。维管植物：具维管组织分化的植物。包括蕨类、裸子植物和被子植物3门第一节低等植物特征：1、植物体无根、茎、叶的分化。2、生殖器官是单细胞的。3、有性生殖的合子，不形成胚而直接萌发成新的植物体。4、常生活于水中或阴湿的地方。有藻类、菌类、地衣三大类共12个门。一、藻类植物特征：1、含有各种不同的色素，能进行光合作用。2、生活方式：自养。3、多生活水中。4、植物体的营养细胞能吸收水分、无机盐。约有18,000种。(一)蓝藻门特征：1、原核生物。2、原生质体分为周质和中央质。3、周质中光合片层，含叶绿素a、藻蓝素。4、中央质中无真正的核(核膜、核仁)，只有染色质。5、细胞外有胞质鞘。6、植物体有单细胞、群体、丝状体等形式。繁殖方式：1、细胞分裂。2、丝状体断离。异形胞—丝状体上厚壁的细胞，胞质均匀透明，大小与营养细胞相同。厚垣孢子—丝状体上比营养细胞大的厚壁的细胞。藻殖段—丝状体上由异形胞分隔形成的片段。3、孢子生殖（内生孢子、外生孢子、厚垣孢子）。念珠藻属代表植物：1、颤藻2、念珠藻3、鱼腥藻生活中常听到的蓝藻：发菜、地木耳、螺旋藻引起水华和赤潮(二)眼虫藻门特征：1、无细胞壁，故又称裸藻。2、真核生物，胞质中有叶绿体。3、无色体的种类能吞食固体食物，为动物性营养方式。4、有1-3条鞭毛，能在水中游动。5、植物体为单细胞。（分裂和厚壁孢子）(三)绿藻门特征：1、细胞结构与高等植物相似，有核和叶绿体，色素中富含叶绿素a、叶绿素b，故呈绿色。2、植物体有单细胞、群体、丝状体。3、繁殖方式：有性繁殖、无性繁殖。4、常见于淡水中（池塘中）。代表植物：1、衣藻2、小球藻3、水绵其他藻类四、金藻门：硅藻遗骸沉积形成的硅藻土是现代工业的重要原料。五、甲藻门：海岸线附近大量繁殖可形成赤潮六、红藻门：紫菜石花菜(琼胶)七、褐藻门：海带一、菌类植物特征：1、不含色素，不能进行光合作用。2、生活方式：异养。约有9,000种。(一)细菌门特征：1、原核生物。2、单细胞。3、无色素，异养。类型：1、球菌。2、杆菌。3、螺旋菌。代表植物：1、病原细菌。2、硝化细菌。3、根瘤细菌。4、放线菌—抗菌素：链霉素、四环素等。(二)粘菌门特征：介于动物与植物之间的一类生物：生活史中有一段是动物性的，有一段是植物性的。营养体(动物性的)：一团裸露的原生质体，能作变形虫式运动，吞食固体食物。生殖孢子(植物性的)：形成纤维素的细胞壁，以度过不良环境。(三)真菌门特征：1、植物体形成菌丝。2、生活方式：寄生、腐生、或兼寄腐生。3、生殖方式：无性生殖发达；有性生殖各式各样。有70,000种。可分为4纲：藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、半知菌纲。各纲代表植物1、藻菌纲：黑根霉2、子囊菌纲：酵母菌青霉菌3、担子菌纲：蘑菇—伞菌的结构：菌盖、菌褶(侧丝、担孢子)、菌柄、菌环4、半知菌纲：只知道无性生殖阶段，对有性生殖阶段还不明了。稻瘟病菌、棉花炭疽病菌等病原菌。三、地衣植物门特征：真菌(子囊菌)与藻类(蓝藻、绿藻)的共生植物。形态：1、壳状：2、叶状：3、枝状壳状地衣王兆龙2001年摄于美国罗格斯大学第二节高等植物特征：1、植物体有根、茎、叶的分化(苔藓植物例外)。2、生殖器官是多细胞的。3、有性生殖的受精卵形成胚，再长成新的植物体。4、陆生。有苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物四个门。一、苔藓植物门特征：1、植物体—叶状体到茎叶体的分化，无真正的根。2、无维管束的分化。3、生活史中配子体占优势，孢子体不能离开配子体独立生活。4、生于阴湿的地方。约有40,000种，可分为苔纲、藓纲。(一)苔纲特征：植物体为叶状体，有背腹之分，假根为单细胞表皮细胞突起形成。叶无中肋。代表植物：地钱(二)藓纲特征：植物体有茎叶分化，无背腹之分，假根为多细胞组成。辐射对称代表植物：葫芦藓生活史无论是孢子植物还是种子植物，在其一生中都要经历生长发育和繁殖阶段。这两个阶段前后相继，有规律地循环的全部过程，称为生活史（lifehistory）或生活周期（lifecycle）。孢子植物的生活史是从孢子萌发开始，直接长成为植物体，最后又产生孢子的过程；而种子植物是从上代个体产生的种子萌发开始，经过生长、分化，发育为成熟的植物体，再经过繁殖阶段，最后又产生种子的过程。生活史中的相关概念凡是进行有性生殖的植物，在它们的生活史中都有配子的结合过程和进行减数分裂的过程。也就是说在其生活史中存在着双相（2n）和单相（n）的核相交替。多数植物在整个生活史中，除了存在核相交替外，还出现了两种植物体，一种是能产生有性生殖器官及配子的配子体，，配子体是由孢子