植物分类学基础课件

观赏植物学观赏植物学植物分类学基础知识植物分类学基础知识 -园林植物与观赏园艺学科植物分类学基础植物分类学基础第一节第一节 植物分类学的概念植物分类学的概念植物分类学(Plant taxonomy)：是区分植物种类，探索植物间亲缘关系，阐明植物界自然系统的科学。内容：(1)区分植物种类(2)探索植物间亲缘关系(3)建立植物界的自然系统第二节第二节 植物分类学与其它学科的关系植物分类学与其它学科的关系 植物分类学与植物胚胎学、植物生态学、植物生理学、植物细胞学、植物遗传学、植物生物化学、古生物学最为密切。这些学科的发展，促进了当代植物分类学的发展。同时，植物分类学又是这些学科的基础，植物分类学是植物资源学的基础。分支系统学、数值分类学、分子生物学、生物地理学的发展也促进了植物分类学的发展。第三节第三节 植物分类学发展史植物分类学发展史英国人C.Jeffrey在An introduction to plant taxonomy中，将植物分类学分成三个发展时期：(1)人为分类系统时期(artificial systems)(2)进化论前的自然系统时期(pre-evolutionary natural systems)(3)系统发育系统时期(phylogenetic systems)(一一)人为分类系统时期人为分类系统时期(1)古书淮南子“神农尝百草，一日而遇七十毒”，(2)后汉(公元200年左右)，神农本草经一书中，共记载药物365种，分成上、中下三品。(3)李时珍(明代)的本草纲目，计有药物1892种，其中植物药1195种。将植物分为草、谷、菜、果、木五部，在草部中又根据环境不同分成山草、芳草、湿草、蔓草和水草等11类，木部下分成乔木、灌木等六类。(4)清代植物学家吴其浚植物名实图考，其记载植物1714种，比李时珍要，其次才是叶、茎的性状。国外代表性的例子有国外代表性的例子有(5)Theophrastus(提奥弗拉斯特(公元前370-285)，著有(Historia Plantarum)植物的历史和(Enquiry into plants)植物的研究。书中已记载有植物480种，分为乔木、灌木、半灌木和草本，将草本分为一年生、二年生和多年生，将花序分为有限花序和无限花序、离瓣花和合瓣花，并注意到了子房的位置。人们将提奥弗拉斯特称为植物学之父。假叶轮科(Theophrastaceae)就是为记念他而取名的。(6)A.Magnus(马格纳斯1193-1280)，区分出了单子叶植物、双子叶植物。(7)Otto Brunfels(布隆非尔1464-1534)，区分出了有花植物、无花植物。(8)Conard Gesner(格斯纳1516-1565)，定出属的概念，指出植物分类中花、果性状最重要。(9)Andrea Caesalpino(凯沙尔宾罗1519-1603)，发表了植物一书，记载了1500个种，认识了几个自然科豆科、伞形科、菊科等，了解到子房上位、下位，关指出生殖器官对分类具有重要的价值。林奈称之为第一个分类学者，豆科中的云实属(Caesalpinia)就是为记念他而命名的。(10)Charles de I Eluse(却古斯1525-1609)，最初设立了“种”的分类单位。16世纪到17世纪，文艺复兴，探索自然，产生了许多重要的植物分类学家。(11)John Ray(约.雷1628-1705)，发表了植物分类方法(Methodus Plantarum)一书，记述了1800种植物，分成草本和木本、单子叶和双子叶、有花植物和无花植物。(12)Carl von Linnaeus(林奈1707-1773)，瑞典植物分类学家。对植物分类学作出了重要贡献。1737年发表了自然系统(Systema Naturae)，根据花的结构和花各分数目(特别是雄蕊的数目)，将植物分成24纲，其中第1-13纲按雄蕊数目区分，第14-20纲按雄蕊长短(如二强雄蕊、四强雄蕊等)、雌雄蕊的关系以及雄蕊的联合情况区分，21-23纲按花的性别(例如雌雄同株、雌雄异株、杂性花等)，24纲称为隐花植物(蕨类、藻类、苔藓等孢子植物)。林奈对植物分类学的贡献：林奈对植物分类学的贡献：提出了双命名法。发表了自然界的分类系统，将植物界的分类阶层分为界、纲、目、属、种等阶层系统。对植物进行了分类，出版了植物属志、植物种志。芬兰赫尔辛基大学隐花植物标本馆中的书籍芬兰赫尔辛基大学隐花植物标本馆中的书籍(二二)进化论发表前的自然系统时期进化论发表前的自然系统时期(1763-1920)自然分类系统自然分类系统(natural system)：所建立的分类系统是利用了自然科学的先进技术，从比较形态学、比较解剖学、古生物学、植物化学、植物生态学等不同角度，反映出植物界自然演化过程和彼此间的亲缘关系。代表性的例子有英国的本生(Bentham)-虎克(Hooker)系统：本生本生-虎克系统：虎克系统：A.双子叶植物1.多瓣、离瓣花类 2.合瓣花类B.单子叶植物 1.微子类 2.上位花类：花被部分为花瓣状，子房下位，胚乳多，例如石蒜科等。3.冠花类：内轮花被花瓣状，子房上位，胚乳多，例如百合科。4.萼花类：花被花萼状，草质或膜质，例如灯心草科、棕榈科等。5.裸花类：无花被，例如香蒲科、浮萍科等。6.离心皮类：如泽泻科，茨藻科。7.颖花类：花组成小穗，花瓣鳞片状或无莎草科、禾本科等。(三三)系统发育系统时期系统发育系统时期(1883-今今)达尔文的物种起源(Origin of species)，提出了生物进化的学说，即任何生物有它的起源、进化和发展过程，物种是变化发展的，各类生物间有或近或远的亲缘关系。进化论思想，开阔了人们的视野，分类学家认识到要重新建立能够反映出植物界各类群亲缘关系的分类系统，即系统发育系统。比较著名的有：德国的艾希勒艾希勒(Eichler)系统德国的恩格勒恩格勒(Engler)系统英国的哈钦松哈钦松(Hutchinson)系统俄国的塔赫他间塔赫他间(Takhtajan)系统美国的柯朗奎斯特柯朗奎斯特(Cronquist)系统目前被采用的主要是恩格勒恩格勒(A.Engler)系统、哈哈钦松松(J.Hutchinson)系统和柯朗奎斯特柯朗奎斯特(A.Cronquist)系统。我们学校植物园的植物就是按柯朗奎斯特柯朗奎斯特系统排列的，该系统将牡丹、芍药等从毛茛科中分出，成立芍药科。恩恩格勒格勒系统中牡丹、芍药等被归于毛茛科。第四节第四节 植物分类的各级单位植物分类的各级单位 中中 名名拉拉 丁丁 文文英英 文文界门纲目科属种RegnumDivisioClassisOrdoFamiliaGenusSpeciesKingdomDivisionClassOrderFamilyGenusSpecies以水稻为例，说明其在分类上的隶属关系：以水稻为例，说明其在分类上的隶属关系：界 植物界（Regnum Veetabile）门 被子植物门（Angiospermae）纲 单子叶植物纲（Momocotyledoneae）亚纲 颖花亚纲（Glumiflorae）目 禾本目（Graminales）科 禾本科（Gramineae）亚科 禾亚科（Agrostidoideae）属 稻属（Oryza L.）种 稻（Oryza sativa L.)稻（稻（Oryza sativa L.)以野百合为例，说明其在分类上的隶属关系：以野百合为例，说明其在分类上的隶属关系：界 植物界（Regnum Veetabile）门 被子植物门（Angiospermae）纲 单子叶植物纲（Momocotyledoneae）亚纲 百合亚纲（Liliidae）目 百合目（Liliales）科 百合科（Liliaceae）属 百合属（Lilium L.）种 野百合（Lilium brownii F.E.Brown ex Miellez)野百合（野百合（Lilium brownii F.E.Brown ex Miellez)种的概念：种的概念：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形态特征和生理特性的生物类群。同一种的各个个体间具有相同的遗传性状，而且彼此间交配可以产生后代，种是生物进化与自然选择的产物。种以下分类单位：种以下分类单位：亚种 subspecies、变种 varieties、变型 forma 1、亚种亚种：指同一种在不同分布区内的变异类群，由于生境不同导致两地植物在形态结构或生理功能上的差异。2、变种变种：指同一种在相同的分布区内的变异类群，由于微生境的不同导致的植物间具有稳定的遗传差异，它分布的范围比亚种要小得多。3、变型变型：是种内不同类群微小的变异，但是看不出有一定的分布区，常常是某一等位基因发生变化的结果。注意：品种品种（cultivar）不是植物分类中的一个分类单位。它是人类在生产实践中，经过培育或为人类所发现的。不存在于野生植物中。是基于经济意义和形态上的差异。近亲杂交近亲杂交：种内各品种间的杂交。远缘杂交远缘杂交：种间、属间或更高级的单位间的杂交。(一)植物命名的重要性同物异名和同名异物现象。每种植物，各国都有不同的名称；就是在一国之内，各地的名称也不相同。因而就有同名异物（Synonym）、同名异物（Homonym）的混乱现象，造成植物识别、植物利用等方面的障碍。如土豆、地瓜。第五节第五节 植物的命名植物的命名(二二)双名法双名法 1753年 林奈 在植物种志 采用了双命名法，并将其完善。即用两个拉丁单词：第一个是属名（名词），第二个为种名，又称种加词（形容词）。另外后边再加上定名人的姓氏或姓名缩写，构成完整的植物学名。优点是，(1)每种植物仅有一个名称，在国际上统一了植物的名称，便于交流；(2)显示了亲缘关系。国际植物命名法规国际植物命名法规International code of Botanical Nomenclature，ICBN）如：如：水稻水稻 Oryza sativa L.属名属名 种加名种加名 定名人（定名人（Linnaeus的缩写）的缩写）若是变种，则有：银白杨 Populus alba L.新疆杨 Populus alba L.var.pyramidalis Bye.变种名桃 Prunus persica(L.)Batsch白碧桃 Prunus persica(L.)Batsch f.alba Schneid学名的书写要求：学名的书写要求：1、斜体；2、缩写点；3、定名人；4、括号；5、顺序等。玉兰 Magnolia denudata Desr.荷花玉兰 M.grandiflora Linn.紫玉兰 M.liliflora Desr.厚朴 M.officinalis Rehd.et Wils.红花木莲 Manglietia insignis(Wall.)Bl.乳源木莲 M.yuyuanensis Law乐昌含笑 Michelia chapensis Dandy 含笑 M.figo(Lour.)Spreng.学名的书写要求：学名的书写要求：1、斜体；2、缩写点；3、定名人；4、括号；5、顺序等。玉兰 Magnolia denudata Desr.荷花玉兰 M.grandiflora Linn.紫玉兰 M.liliflora Desr.厚朴 M.officinalis Rehd.et Wils.红花木莲 Manglietia insignis(Wall.)Bl.乳源木莲 M.yuyuanensis Law乐昌含笑 Michelia chapensis Dandy 含笑 M.figo(Lour.)Spreng.乐昌含笑(Michelia chapensis)乐昌含笑 Michelia chapensis品种的书写：冬青卫矛冬青卫矛 Euonymus japonicus Thunb.银边冬青卫矛银边冬青卫矛 Euonymus japonicus Thunb.cv.Albo-marginatus(错误写法错误写法)Euonymus japonicus Thunb.Albo-marginatus(正确写法正确写法)金心冬青卫矛金心冬青卫矛 Euonymus japonicus Thunb.Aureo-variegatus金边冬青卫矛金边冬青卫矛 Euonymus japonicus Thunb.Aureo-marginatus冬青卫矛冬青卫矛（Euonymus japonicus Thunb.）冬青卫矛冬青卫矛（Euonymus japonicus Thunb.）金边冬青卫矛金边冬青卫矛（Euonymus japonicus Thunb.Aureo-marginatus）(三三)关于双命名法的一些说明关于双命名法的一些说明1、双命名的语言 用拉丁文的名词或专有名词，其它语言，需要拉丁化。属名：用名词种加词：用形容词。定名人：用姓氏的缩写。2、有关国际植物命名法规(1)发表一个科级以下的新类群（种、属和科）需要有命名模式。模式法模式法和模式标本模式标本：科、科级以下的植物类群的命名必须有命名模式。模式标本模式标本：定名人在发表新种时所参考的那份植物标本就是模式标本。主模式标本：主模式标本：(全模式标本或正模式标本)定名人所指定的模式标本。等模式标本等模式标本：(同号模式标本、复模式标本)与主模式标本同为一采集者在同一地点与时间所采集的同号标本。(2)每一种植物只有一个合法的正确学名，其他名均作为异名或废弃。(3)学名需要有效和合格发表。(4)优先原则：种子植物种名，1753年5月1日为起点，属名以1764年为起点。在这以后，对同一分类群，以最早发表的为名称为有效。(5)学名改变：新组合某一种植物，从一个属中移到另一个属中，假如形成了一个新的双名，属名采用改变了的，但种加词不变，这样就形成了一个新组合。原来的名称称为基原异名。(6)保留名：有的名称不符合命名法规，但由于已经使用习惯，经过国际植物学会议讨论，为保留名。例如有的植物的科豆科，可以用Fabaceae，也可以用Leguminosa，又如十字花科，既可用Brassicaceae，也可用Cruciferae，菊科的学名，既可用Asteraceae，也可用Compositae。(7)名称的废弃。植物命名举例植物命名举例Neckera noguchii M.C.Ji&Enroth sp.nova(Fig.1)Habitu similis Neckerae pennatae et N.bhutanensi,sed folia caulis ad 5.0(-5.6)mm longi,bases foliorum longe decurrentia etc.;a N.denigricantis differt praecipue foliis longioribus et parietibus cellularum non porosi.Holotype:East Nepal.Between Dor and Chitre,2500m,on trunk,7.VII.1972 Iwatsuki 2363(H!,“The 5th Bot.Exped.to E.Himalaya by Univ.of Tokyo”).Ji,M.C.,J.Enroth,S.Qiang.Neckera noguchiana(Neckeraceae,Bryopsida),a new specied from Nepal.Annales Botanici Fennici,2005,42(5):391393.Fig.1.Neckera noguchii(from holotype).-a:Stem leaves.-b:Branch leaves.-c:Margin at midleaf.-d:Stem leaf apex.-e:Median laminal cells.-f:Alar region.-g:Pseudoparaphyllium.-Scale bars:1 mm for a and b,50 m for c and e-g,60 m for d.第六节第六节 检索表检索表 检索表(Key)是根据二歧分类原则，以对比的方式编制而成、用以区分植物的格式目录。通常有两种类型：1、等距（定距）式检索表2、平行式检索表等距（定距）式检索表等距（定距）式检索表木兰科常见属之分属检索表木兰科常见属之分属检索表1叶不裂；聚合蓇葖果 2花大，顶生，不具雌蕊群柄 3每心皮具4-14枚胚珠，聚合果球形或近球.木莲属 Manglietia 3每心皮具2枚胚珠，聚合圆柱形.木兰属Magnolia 2花小，腋生，具明显雌蕊群柄 4心皮全部发育，聚合果形大，长球形.观光木属Tsoongiodendron 4心皮部分发育，聚合果形小，弯弓穗状.含笑属 Michelia1叶4-6裂；聚合翅果鹅掌楸属 Lirodendron平行式检索表平行式检索表木兰科常见属之分属检索表木兰科常见属之分属检索表1叶4-6裂；聚合翅果鹅掌楸属 Lirodendron1叶不裂；聚合蓇葖果.22花大，顶生，不具雌蕊群柄.32花小，腋生，具明显雌蕊群柄.43每心皮具4-14枚胚珠，聚合果球形或近球木莲属 Manglietia3每心皮具2枚胚珠，聚合圆柱形.木兰属Magnolia4心皮全部发育，聚合果形大，长球形 观光木属Tsoongiodendron4心皮部分发育，聚合果形小，弯弓穗状含笑属 Michelia第七节第七节 植物鉴定参考资料植物鉴定参考资料1、植物志、植物志 一个国家的植物志（FLORA），就是对本国的植物进行全面系统的描述，给每种植物以科学的、国际统一的拉丁学名，记载它们的形态、分布、生境、用途，编制分类检索表等，并配以插图。因此植物志是了解与鉴定本国植物、开发植物资源、生物多样性保护、进行有关植物学研究的最基本文献资料，也是植物分类学家首要的奋斗目标。2005年12月中国科学院在北京召开新闻发布会,宣布中国植物志全部出版，是世界植物学发展史上的重大事件。中国植物志由中科院中国植物志编委会组织编写，参加中国植物志编写的研究人员有268人，协作单位67个。科学出版社，1959-2005陆续出版。共记载蕨类植物和种子植物3万多种，长达5千万字，配有上万幅插图。第1卷为总论，第2-6卷为蕨类植物，第7卷为裸子植物，第8-19卷为单子叶植物，第20-80卷为双子叶植物。还有中名和拉丁名总索引1册。中国植物志是世界上最巨大的植物志之一，是研究中国植物区系和植物鉴定的重要工具书。中国植物志中国植物志英文版英文版中国的地方植物志中国的地方植物志 近20年来，地方植物志编写、出版也取得了巨大进展。我国地方植物志大体可分两种类型，一是跨省区植物志如：秦岭植物志、东北草本植物志，二是省区植物志，如浙江植物志、江苏植物志等。目前已完成初版或第二版的有18个省区（地区）：东北木本植物图志（全一册，1955）秦岭植物志（共3卷8册，1974-1985）中国沙漠植物志（共3卷，1985-1991）北京植物志（1版，1962-75；2版，1984-87）海南植物志（共4卷，1964-1977）内蒙古植物志（1版8卷，1977-85；2版5卷，1989-98）江苏植物志（上下册，1977-1982）Flora of Taiwan(共6卷，1975-79；2版5卷，1993-2000)已出版部分未完成的12个：云南植物志（哈钦松系统，共 卷，1977-四川植物志（恩格勒系统，共 卷，1981-贵州植物志（共9卷，1982-广东植物志（共 卷，1987-广西植物志（1991-湖北植物志1版出2卷，76-79；2版4卷，2001-02）黑龙江植物志（1985-）江西植物志（共6卷，新疆植物志（共6卷，1992-西藏植物志（共 卷，1992山西植物志（共5卷，1992-湖南植物志（共7卷，2000-浙江植物志浙江植物志2、中国高等植物图鉴、中国高等植物图鉴3、植物图谱、植物图谱4、鉴定手册、鉴定手册5、检索工具书、检索工具书6、专科、专属研究论文、专科、专属研究论文