植物分类学 第一章植物分类学基础知识 第一节植物分类学发展简史 (中国植物学史Q94-09/12) 植物分类学( Taxonomy)作为一门独立的科学大约始于17世纪,林奈发 表〈《植物种志》〉(1753年)。 按斯特斯(A. Stace)的观点:植物分类学发展历史大致经过如下几个时 期:古代分类时期一草本学时期一林奈的性系统时期一一自然系统时期一一系 统发育时期—一当代表型性系统时期,后四个时期是近代植物分类的内容及不 同时期主要流派 古代分类时期: 〈淮南子》〉有“神农氏偿百草之滋味,一日而遇其时毒”的记载 诗经)(约公元前600年)记载过月132种植物 山海经》)(公元前500~前300年)提到约100种植物名称与用途 并把植物分为草与木 《植物学史)( Historia plantarum),是被誉为“植物学之父”的泰奥 弗拉斯图斯( Theophrastus)所著,被认为是世界上第一部古代最完美最系统 的植物分类著作。按植物习性分乔木、灌木、草本:又分栽培和野生。 草本学时期: 这一时期著作有400种,现存278种 神农本草经》〉公元前200~前25年,第一部系统记载植物的书 南方草本状》),最早一部地方植物志,现存3卷,上卷草类29种,中 卷木本28种,每种有描述、花期、繁殖法、产地、别名。 〈草本纲目》)1578年成书,明朝李时珍所著,共52卷,系统记载了中 国历代已有记录和他记载的植物1195种,附图1100多幅。植物分为五部:草 本、谷、菜、果部。 近代林奈时期 〈植物名实图考》)接近近代植物分类学的一部著作,清代道光年间吴共 浚(1789~1847年)所著,记载植物1714种,绘图1420幅 〈植物界纵览〉)( Pinax theatri botanic i,1632年)鲍汉(G. Bantin) 所著,首创双名法概念。 〈植物新方法》)( Methodus plantarum Nova,1682年)雷(J.Ray)所
植物分类学 第一章 植物分类学基础知识 第一节 植物分类学发展简史 （中国植物学史 Q94-09/Z12） 植物分类学（Taxonomy）作为一门独立的科学大约始于 17 世纪，林奈发 表〈〈植物种志〉〉（1753 年）。 按斯特斯（A.Stace）的观点：植物分类学发展历史大致经过如下几个时 期：古代分类时期—草本学时期—林奈的性系统时期——自然系统时期——系 统发育时期——当代表型性系统时期，后四个时期是近代植物分类的内容及不 同时期主要流派。 古代分类时期： 〈〈淮南子〉〉有“神农氏偿百草之滋味，一日而遇其时毒”的记载； 〈〈诗经〉〉（约公元前 600 年）记载过月 132 种植物； 〈〈山海经〉〉（公元前 500～前 300 年）提到约 100 种植物名称与用途， 并把植物分为草与木； 〈〈植物学史〉〉（Historia plantarum）,是被誉为“植物学之父”的泰奥 弗拉斯图斯（Theophrastus）所著，被认为是世界上第一部古代最完美最系统 的植物分类著作。按植物习性分乔木、灌木、草本；又分栽培和野生。 草本学时期： 这一时期著作有 400 种，现存 278 种。 〈〈神农本草经〉〉公元前 200～前 25 年，第一部系统记载植物的书； 〈〈南方草本状〉〉，最早一部地方植物志，现存 3 卷，上卷草类 29 种，中 卷木本 28 种，每种有描述、花期、繁殖法、产地、别名。 〈〈草本纲目〉〉1578 年成书，明朝李时珍所著，共 52 卷，系统记载了中 国历代已有记录和他记载的植物 1195 种，附图 1100 多幅。植物分为五部：草、 本、谷、菜、果部。 近代林奈时期： 〈〈植物名实图考〉〉接近近代植物分类学的一部著作，清代道光年间吴共 浚（1789～1847 年）所著，记载植物 1714 种，绘图 1420 幅。 〈〈植物界纵览〉〉(Pinax Theatri Botanici,1632 年)鲍汉（G.Banhin） 所著，首创双名法概念。 〈〈植物新方法〉〉（Methodus plantarum Nova，1682 年）雷（J.Ray）所
著,在1703年第二版中包含18000种植物,明确提出依据花和营养部分大量 性状分类 〈植物属志〉〉(1737年)《〈植物种志〉)(1753年)发表,林奈著,标志 着近代植物分类学已达到成熟阶段。 〈《植物界自然系统长篇〉〉( Prodroms Systematis Naturalis Regni Vegetabilis,1823~1873年),瑞士植物学家德堪多父子主编,包括161个 科,58000余种植物 19世纪: 各国把植物分类转向世界各地,编制殖民地植物志 这期间先后到中国采集标本的外国人有英国人、葡萄牙人、法国人、俄 国人、美国人、日本人 中国人也开始建立中国植物分类。 20世纪 1959年开始〈《中国植物志》)的编写 与各学科的发展紧密相连,分类依据渐多,分类更加准确。 第二节分类的依据 形态学 解剖学 古生物学 植物生理学 生物化学 植物地理学 遗传学 分子生物学 第三节植物的起源、进化 人们研究了过去居住在地球上那些动物和植物残余的化石,证明了生物一 直在演变,在进化。地球上最早的生物和现在的生物完全不一样,年代越是离 现在久远,那个时代的生物就越低级,越简单 恩格斯提出了关于生命起源的科学概念,他肯定了生命界和非生命界的统 性,他把生命看成是发展的产物。他给生命下了一个光辉的定义,他断定了 蛋白质是物质的生命携带者。一九五二年,米勒经过科学实验证实了由原始大
著，在 1703 年第二版中包含 18000 种植物，明确提出依据花和营养部分大量 性状分类。 〈〈植物属志〉〉（1737 年）〈〈植物种志〉〉（1753 年）发表，林奈著，标志 着近代植物分类学已达到成熟阶段。 〈〈植物界自然系统长篇〉〉（Prodromus Systematis Naturalis Regni Vegetabilis，1823～1873 年），瑞士植物学家德堪多父子主编，包括 161 个 科，58000 余种植物， 19 世纪： 各国把植物分类转向世界各地，编制殖民地植物志。 这期间先后到中国采集标本的外国人有英国人、葡萄牙人、法国人、俄 国人、美国人、日本人。 中国人也开始建立中国植物分类。 20 世纪： 1959 年开始〈〈中国植物志〉〉的编写。 与各学科的发展紧密相连，分类依据渐多，分类更加准确。 第二节 分类的依据 形态学 解剖学 古生物学 植物生理学 生物化学 植物地理学 遗传学 分子生物学 第三节 植物的起源、进化 人们研究了过去居住在地球上那些动物和植物残余的化石，证明了生物一 直在演变，在进化。地球上最早的生物和现在的生物完全不一样，年代越是离 现在久远，那个时代的生物就越低级，越简单。 恩格斯提出了关于生命起源的科学概念，他肯定了生命界和非生命界的统 一性，他把生命看成是发展的产物。他给生命下了一个光辉的定义，他断定了 蛋白质是物质的生命携带者。一九五二年，米勒经过科学实验证实了由原始大
气演变为生命物质的过程,给唯心主义以致命一击。生命起源的科学规律也越 来越为更多的人们所认识和接受了。 经过研究发现,海洋是生命的摇篮,海洋中最早出现的植物是蓝藻和细菌 它们也是地球是早期出现的生物。它们在结构上比蛋白质团要完善得多,但是 和现在最简单的生物相比却要简单得多,它们没有细胞的结构,连细胞核也没 有,它们被称为原核生物,在古老的地层中还可以找到它们的残余化石。 地球上出现的蓝藻,数量极多,繁殖快,在新陈代谢中能把氧气放出来 它的出现在改造大气成份上做出了惊人的成绩。在生物进化过程中,逐渐产生 能自己能利用太阳光和无机物制造有机物质的生物,并且出现了细胞核,如红 藻,绿藻等新类型。藻类在地球上曾有过一个几万世纪的全盛时代,它们植物 体的组织逐渐复杂起来,达到了更完善的程度。 由于气候变迁,生长在水里的一些藻类,被迫接触陆地,逐渐演化为蕨类 植物,这一时代以后便出现了裸子植物。大约一千千百万年以前,在地形上爆 发了一个植物界最大的家族——被子植物。它们快速发展起来,整个植物面貌 与现代植物已非常接近,直到现在,还是被子植物的天下 就这样,植物在漫长的岁月中,几经巨大而又极其复杂的过程,几经兴衰, 由无生命力到有生命力,由低级到高级,由简单到复杂,由水生到陆生,才出 现了今日形形色色的植物界。 不同类型植物产生年代 距今:50~15亿年前 产生细菌、蓝藻 15~57亿年前 藻类植物 28亿年前 低等维管植物 26~1.3亿年前 裸子植物 06亿年前 被子植物 植物进化方向 无机→有机 简单→复杂 单细胞→多细胞 水生→陆生 低等→高等 第二章植物分类的基础知识 第一节植物分类学的目的和任务
气演变为生命物质的过程，给唯心主义以致命一击。生命起源的科学规律也越 来越为更多的人们所认识和接受了。 经过研究发现，海洋是生命的摇篮，海洋中最早出现的植物是蓝藻和细菌， 它们也是地球是早期出现的生物。它们在结构上比蛋白质团要完善得多，但是 和现在最简单的生物相比却要简单得多，它们没有细胞的结构，连细胞核也没 有，它们被称为原核生物，在古老的地层中还可以找到它们的残余化石。 地球上出现的蓝藻，数量极多，繁殖快，在新陈代谢中能把氧气放出来。 它的出现在改造大气成份上做出了惊人的成绩。在生物进化过程中，逐渐产生 能自己能利用太阳光和无机物制造有机物质的生物，并且出现了细胞核，如红 藻，绿藻等新类型。藻类在地球上曾有过一个几万世纪的全盛时代，它们植物 体的组织逐渐复杂起来，达到了更完善的程度。 由于气候变迁，生长在水里的一些藻类，被迫接触陆地，逐渐演化为蕨类 植物，这一时代以后便出现了裸子植物。大约一千千百万年以前，在地形上爆 发了一个植物界最大的家族——被子植物。它们快速发展起来，整个植物面貌 与现代植物已非常接近，直到现在，还是被子植物的天下。 就这样，植物在漫长的岁月中，几经巨大而又极其复杂的过程，几经兴衰， 由无生命力到有生命力，由低级到高级，由简单到复杂，由水生到陆生，才出 现了今日形形色色的植物界。 不同类型植物产生年代 距今：50～15 亿年前 产生细菌、蓝藻 15～5.7 亿年前 藻类植物 2.8 亿年前 低等维管植物 2.6～1.3 亿年前 裸子植物 0.6 亿年前 被子植物 植物进化方向 无机→有机 简单→复杂 单细胞→多细胞 水生→陆生 低等→高等 第二章 植物分类的基础知识 第一节 植物分类学的目的和任务
、植物分类学的概念、目的、任务 植物分类学( Plant taxonomy)是植物学中主要研究整个植物界不同类群 的起源、亲缘关系以及进化发展规律的一门基础学科,也就是把极其繁杂的各 种各样植物进行鉴定、分群归类、命名井按系统排列起来,以便于认识,便于 研究和利用的科学 植物分类学是一门历史较长的学科。它是人们在识别植物和利用植物的实 践中发展起来的。早期植物分类学只是根据植物的用途、习性、生境进行分类 到中世纪还仅根据植物的外部形态差异,区分种、属、科及科以上大单位的分 类。随着科学的发展,逐渐开始考虑种、属、科之间的亲缘关系 近代分类学的目的、任务可归纳如下三点: 1.“种”( Species)的记述与命名对于植物的个体间的异同进行比 较研究,以类似的各个体归为“种”一级的分类群,编定其学名,井加以记述 这是分类学的第一个任务。以此作为植物学各学科或其他有关学科的基础。 2.建立自然分类系统根据种间的亲缘关系的研究,确定属( genuIn)科 ( family)目( order)等大的分类等级,进而建立反映客观实际的植物自然分类 系统。 3.探索“种”的起源与进化通过生态学、植物地理学、古生物学、 细胞遗传学、植物化学等学科的研究探索“种”的起源与进化。从而推定属 科等大的分类群的系统 学习植物分类学的主要目的就是利用这门学科的科学知识和方法来识别植物, 准确地区分近似种类和科学地描述其特征,澄清名实混乱,深入发掘和扩大植 物资源,不断提高植物的利用价值。掌握了植物分类的知识和方法,对于植物 的原植物鉴定是极其重要的工作,对植物研究和生产、有效利用均具重要意义 二、植物分类方法 1.人为分类法:根据植物的用途、形态、习性、生态或经济上的一个或 几个明显特征进行分类 2.自然分类法:(系统发育分类 phylogenetic classification)是按照植物间 在形态、结构、生理上相似程度的大小,判断其亲缘关系远近,分门别类,使 其成为系统 包括:恩格勒( Engler)分类系统,1897年 哈钦松( HUtchinson)分类系统,1926年: 塔赫他间( A. Taxtaujgh)系统,1954年 克朗奎斯特( Cronquist)系统,1958年 第二节植物分类学发展概况
一、植物分类学的概念、目的、任务 植物分类学(Plant taxonomy)是植物学中主要研究整个植物界不同类群 的起源、亲缘关系以及进化发展规律的一门基础学科，也就是把极其繁杂的各 种各样植物进行鉴定、分群归类、命名井按系统排列起来，以便于认识，便于 研究和利用的科学。 植物分类学是一门历史较长的学科。它是人们在识别植物和利用植物的实 践中发展起来的。早期植物分类学只是根据植物的用途、习性、生境进行分类。 到中世纪还仅根据植物的外部形态差异，区分种、属、科及科以上大单位的分 类。随着科学的发展，逐渐开始考虑种、属、科之间的亲缘关系。 近代分类学的目的、任务可归纳如下三点： 1 ．“ 种 ” ( S p e c i e s ) 的 记 述 与 命 名 对于植物的个体间的异同进行比 较研究，以类似的各个体归为“种”一级的分类群，编定其学名，井加以记述。 这是分类学的第一个任务。以此作为植物学各学科或其他有关学科的基础。 2 ． 建 立 自 然 分 类 系 统 根据种间的亲缘关系的研究，确定属(genum)科 (family)目(order)等大的分类等级，进而建立反映客观实际的植物自然分类 系统。 3 ． 探 索 “ 种 ” 的 起 源 与 进 化 通过生态学、植物地理学、古生物学、 细胞遗传学、植物化学等学科的研究探索“种”的起源与进化。从而推定属、 科等大的分类群的系统。 学习植物分类学的主要目的就是利用这门学科的科学知识和方法来识别植物， 准确地区分近似种类和科学地描述其特征，澄清名实混乱，深入发掘和扩大植 物资源，不断提高植物的利用价值。掌握了植物分类的知识和方法，对于植物 的原植物鉴定是极其重要的工作，对植物研究和生产、有效利用均具重要意义。 二、 植物分类方法 1. 人为分类法：根据植物的用途、形态、习性、生态或经济上的一个或 几个明显特征进行分类； 2. 自然分类法：（系统发育分类 phylogenetic classification）是按照植物间 在形态、结构、生理上相似程度的大小，判断其亲缘关系远近，分门别类，使 其成为系统。 包括：恩格勒（Engler）分类系统，1897 年； 哈钦松（J.Hutchinson）分类系统，1926 年； 塔赫他间（A.Taxtaujgh）系统，1954 年； 克朗奎斯特（Cronquist）系统，1958 年． 第二节 植物分类学发展概况
、植物分类其他方法 近几十年来,植物分类学运用了现代科学技术,得到了迅速发展,出现了 许多新的研究方向和新的边缘学科,如实验分类学、化学分类学、细胞分类学 数值分类学等。特别是生物化学、分于生物学的发展以及对生命的基本物质核 酸、蛋白质的深入研究,这些学科取得的成果,有力地推动了经典分类学不再 满足于和停留在描述阶段而向着客观的实验科学发展 1.实验分类学( Experimenta1 Taxonomy)是用实验方法研究物种 起源、形成和演化的学科。经典分类学对种的划分,常不能准确地反映客观实 际,忽视生态条件对一个物种的形态习性的影响。有些类型表现出许多形态变 化,难以划分,这些问题有待从实验分类学的研究去解决。实验分类学的内容 相当广泛,如改变生态条件进行栽培试验,以解决分类中较难划分的种类:物 种的动态研究,探索一个种在它的分布区内,由于气候及土壤等条件的差异, 所引起的种群变化,来验证过去所划分的种的客观性:细胞质及细胞核的移植 是加速人工控制物种发展的新途径,而基因移植又使实验分类学进入更高级阶 2.细胞分类学( Cytotaxonomy)是利用染色体资科探讨分类学问 题的学科。从20世纪30年代初期起,就开始了细胞有丝分裂时染色体数目和 形态的比较研究。染色体的数目在一个种内的各个植株通常是稳定的,到目前 为止,约40%的有花植物已经作过染色体数目统计,利用这些资料已修正了 分类学的错误。如芍药属( Paeonia)以前放在毛茛科中,但该属染色体基数X =5,个体较大,这和毛茛科多数属的基数很不相同,支持了许多分类学家结 合其他特征,将芍药属从毛莫科中分出,独立为芍药科( Paeoniaceae)。细胞 有丝分裂中期,染色体表现出典型形态,这是识别染色体个体性和研究整个细 胞染色体组(核)型的适宜时期。一个个体或种的全部染色体的形态结构,包括 染色体的数目、大小、形状、主缢痕和副缢痕等的总和称为染色体组型,亦称 核型”。一般认为不对称的核型是进化的 3.化学分类学( Chemotaxonomy)是利用化学特征来研究植物各 类群间的亲缘关系,探讨植物界的演化规律,也可说是从分子水平上来研究植 物分类和系统演化的一门学科 植物化学分类学的主要研究任务是探索各分类等级(如门、纲、目、科、属和 种等)所含化学成分的特征和合成途径:探索和研究各化学成分在植物系统中 的分布规律以及在经典分类学的基础上,从植物化学组成所表现出来的特征 井结合其他有关学科,来进一步研究植物的系统发育。例如 (1)甜菜拉因( betalain)是一类植物色素,它只分布在中央种子目 ( Centrospermae)中,而且与花色甙的分布互相排斥。该目包括商陆科、紫茉 莉科、粟米草科、番杏科、仙人掌科、马齿苋科、落葵科、石竹科、藜科、苋 科、刺戟草科。从形态上看,石竹科和粟米草科属于中央种子目,但它们均不
一、植物分类其他方法 近几十年来，植物分类学运用了现代科学技术，得到了迅速发展，出现了 许多新的研究方向和新的边缘学科，如实验分类学、化学分类学、细胞分类学、 数值分类学等。特别是生物化学、分于生物学的发展以及对生命的基本物质核 酸、蛋白质的深入研究，这些学科取得的成果，有力地推动了经典分类学不再 满足于和停留在描述阶段而向着客观的实验科学发展。 1 ． 实 验 分 类 学 ( E x p e r i m e n t a l T a x o n o m y ) 是用实验方法研究物种 起源、形成和演化的学科。经典分类学对种的划分，常不能准确地反映客观实 际，忽视生态条件对一个物种的形态习性的影响。有些类型表现出许多形态变 化，难以划分，这些问题有待从实验分类学的研究去解决。实验分类学的内容 相当广泛，如改变生态条件进行栽培试验，以解决分类中较难划分的种类；物 种的动态研究，探索一个种在它的分布区内，由于气候及土壤等条件的差异， 所引起的种群变化，来验证过去所划分的种的客观性；细胞质及细胞核的移植， 是加速人工控制物种发展的新途径，而基因移植又使实验分类学进入更高级阶 段。 2 ． 细 胞 分 类 学 ( C y t o t a x o n o m y ) 是利用染色体资科探讨分类学问 题的学科。从 20 世纪 3O 年代初期起，就开始了细胞有丝分裂时染色体数目和 形态的比较研究。染色体的数目在一个种内的各个植株通常是稳定的，到目前 为止，约 40％的有花植物已经作过染色体数目统计，利用这些资料已修正了 分类学的错误。如芍药属(Paeonia)以前放在毛茛科中，但该属染色体基数 X ＝5，个体较大，这和毛茛科多数属的基数很不相同，支持了许多分类学家结 合其他特征，将芍药属从毛莫科中分出，独立为芍药科(Paeoniaceae)。细胞 有丝分裂中期，染色体表现出典型形态，这是识别染色体个体性和研究整个细 胞染色体组(核)型的适宜时期。一个个体或种的全部染色体的形态结构，包括 染色体的数目、大小、形状、主缢痕和副缢痕等的总和称为染色体组型，亦称 “核型”。一般认为不对称的核型是进化的。 3 ． 化 学 分 类 学 ( C h e m o t a x o n o m y ) 是利用化学特征来研究植物各 类群间的亲缘关系，探讨植物界的演化规律，也可说是从分子水平上来研究植 物分类和系统演化的一门学科。 植物化学分类学的主要研究任务是探索各分类等级(如门、纲、目、科、属和 种等)所含化学成分的特征和合成途径；探索和研究各化学成分在植物系统中 的分布规律以及在经典分类学的基础上，从植物化学组成所表现出来的特征， 井结合其他有关学科，来进一步研究植物的系统发育。例如： (l) 甜菜拉因(betalain) 是一类植物色素，它只分布在中央种子目 (Centrospermae)中，而且与花色甙的分布互相排斥。该目包括商陆科、紫茉 莉科、粟米草科、番杏科、仙人掌科、马齿苋科、落葵科、石竹科、藜科、苋 科、刺戟草科。从形态上看，石竹科和粟米草科属于中央种子目，但它们均不