《资源植物学》教材 (供生物系本科班学员使用) 曹子建冯鸿编写 四川教育学院生物系
《资源植物学》教材 （供生物系本科班学员使用） 曹子建 冯鸿 编写 四川教育学院生物系
绪论 资源植物学的概念 资源植物学是通过研究植物的细胞、组织、营养器官和繁殖器官的形态 结构和生理功能;认识植物界各大类群及其相互间的亲缘关系和系统发育规律 以及植物分类的基本原则和原理;掌握经济植物的性质、鉴定、用途和分布的 科学 、资源植物学的内容及其任务: 在地球上,植物种类繁多,现存约50余万种,它们分布广,遍及地球各处 类群多,体形变化大,从低等的藻菌植物到高等的种子植物,反映了植物在漫 长的演化过程中的适应形态,体现了从水生到陆生,从低等到高等,从简单到 复杂的生物演化规律。因而资源植物学的内容是以植物体为基础,了解个体的 形态、结构、生理功能和发育的规律,又从不同层次的进化类群中分门别类, 阐述系统发育演化的规律。具体内容是: (1)种子植物个体发育生活周期的形态变化,包括营养生长和生殖生长,即 根、茎、叶的形成和结构,花、果实、种子的形成和结构,以及它们的 组成成分和功能。 (2)植物界各大类群(藻菌植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物)的分类 及其演化规律 (3)植物资源的开发、利用与保护。 学习资源植物学的任务是从分子、亚细胞、细胞、组织、器官、整体、群 体等不同层次水平,全面深入地了解植物体和植物界,从而达到控制、利用和 改造植物为人类服务的目的。 三、资源植物学的简史 1产生:资源植物学是在人们生产实践活动中逐步形成和建立的一门科 学。在实践中通过接触各类植物,首先认识植物,然后利用植物为人们服务, 进而由科学家写成专著,逐渐形成了资源植物学 2发展:我国是一个文明古国,地大物博,是研究植物最早国家之 许多科学家撰写了不少描述植物的著作。约在两千多年前,《诗经》就提到了 百多种植物。公元第6世纪。北魏《齐民要术》概括了当时农、林、果树和野 生植物的利用.明代李时珍的《本草纲目》(1578)是闻名中外的药书,书中描 述了藻、菌、地衣、苔藓、蕨类和种子植物共1173种。清代的《植物名实图考》 (1848)等,记载了野生植物和栽培植物共1714种。这些名著均为植物学和资 源植物学的建立和发展做出了重要贡献 国际上如17世纪英国虎克发明显微镜后,使植物的研究进入到了微观细 胞水平。18世纪著名的瑞典博物学家林奈,发表了《植物种志》(1753)建立 了“双名命名法”,统一了对植物的命名,对植物分类学的发展起了重要作用 19世纪德国施莱登、施旺提出“细胞学说”后,认识到细胞是动、植物的基本 结构单位。英国达尔文的《物种起源》发表后,改变了神创论的生物观,提出 了进化论。他们的巨大成就大大推进了植物学的发展
绪 论 一、资源植物学的概念： 资源植物学是通过研究植物的细胞、组织、营养器官和繁殖器官的形态、 结构和生理功能；认识植物界各大类群及其相互间的亲缘关系和系统发育规律 以及植物分类的基本原则和原理；掌握经济植物的性质、鉴定、用途和分布的 科学。 二、资源植物学的内容及其任务： 在地球上，植物种类繁多，现存约 50 余万种，它们分布广，遍及地球各处； 类群多，体形变化大，从低等的藻菌植物到高等的种子植物，反映了植物在漫 长的演化过程中的适应形态，体现了从水生到陆生，从低等到高等，从简单到 复杂的生物演化规律。 因而资源植物学的内容是以植物体为基础，了解个体的 形态、结构、生理功能和发育的规律，又从不同层次的进化类群中分门别类， 阐述系统发育演化的规律。具体内容是： （1）种子植物个体发育生活周期的形态变化，包括营养生长和生殖生长，即 根、茎、叶的形成和结构，花、果实、种子的形成和结构，以及它们的 组成成分和功能。 （2）植物界各大类群（藻菌植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物）的分类 及其演化规律。 （3）植物资源的开发、利用与保护。 学习资源植物学的任务是从分子、亚细胞、细胞、组织、器官、整体、群 体等不同层次水平，全面深入地了解植物体和植物界，从而达到控制、利用和 改造植物为人类服务的目的。 三、资源植物学的简史 1.产生： 资源植物学是在人们生产实践活动中逐步形成和建立的一门科 学。在实践中通过接触各类植物，首先认识植物，然后利用植物为人们服务， 进而由科学家写成专著，逐渐形成了资源植物学。 2.发展： 我国是一个文明古国，地大物博，是研究植物最早国家之一。 许多科学家撰写了不少描述植物的著作。约在两千多年前，《诗经》就提到了二 百多种植物。公元第 6 世纪。北魏《齐民要术》概括了当时农、林、果树和野 生植物的利用．明代李时珍的《本草纲目》（1578）是闻名中外的药书，书中描 述了藻、菌、地衣、苔藓、蕨类和种子植物共 1173 种。清代的《植物名实图考》 （1848）等，记载了野生植物和栽培植物共 1714 种。这些名著均为植物学和资 源植物学的建立和发展做出了重要贡献。 国际上如 17 世纪英国虎克发明显微镜后，使植物的研究进入到了微观细 胞水平。18 世纪著名的瑞典博物学家林奈，发表了《植物种志》（1753）建立 了“双名命名法”，统一了对植物的命名，对植物分类学的发展起了重要作用。 19 世纪德国施莱登、施旺提出“细胞学说”后，认识到细胞是动、植物的基本 结构单位。英国达尔文的《物种起源》发表后，改变了神创论的生物观，提出 了进化论。他们的巨大成就大大推进了植物学的发展
四、研究植物的不同学科及其关系: 1.植物形态学:是研究植物形态结构形成和发育的规律及其与环境条件 的关系的科学,是植物学的基础学科之一。其中研究植物细胞结构和功 能的叫植物细胞学,研究植物组织器官内部结构的叫植物解剖学;研究 物胚胎结构、发生分化的叫植物胚胎学。 2.植物分类学:是研究植物类群的亲缘关系,对植物进行分类、鉴定从而 建立植物演化系统,阐明其演化规律的科学。它是研究植物的一门重要 基础学科。根据研究植物类群不同,又可分为种子植物分类学、藻类学、 菌类学、苔藓植物学、蕨类植物学等等 3.植物生理学:是研究植物生命活动规律及生命活动中的物质代谢、能 量、转化、形态建成等机理的科学 4.植物生态学:是硏究植物与环境之间相互关系的科学。植物群落学(地 植物学)是研究植物群落与环境相互关系的科学, 5.植物地理学:是研究各种植物和植被的地理分布规律及其与自然环境之 间关系的科学。还有植物遗传学、植物化学、植物病理学、古植物学、 胞粉学等 在近年举行的国际植物学会上,根据学科的发展及新成就,将植物的研究 领域分为代谢植物学、发育植物学、结构植物学、系统和演化植物学,环境植 物学、分子植物学、历史植物学、应用植物学等。 按照教育部师范司关于“中学教师进修高等师范本科(专科起点)教学计划” 的说明,认为资源植物学是涉及了所有植物研究内容的一门科学,是生物专业本 科必修课之一。“植物资源学为众多后续课程的教学提供必要的基础,也为培养 学员的独立工作能力提供必要的训练;学员掌握本课程的基本内容和方法,对达 到本科培养规格、对业务方面的要求具有关键性的作用”。 五、资源植物学与中学生物教学的关系 (一)中学生物课程标准的要求: 在课程标准的第三部分“内容标准”中有关“生物圈中的绿色植物”的内容 是与资源植物学的学习紧密相关的 课程标准认为: 生物圈中的绿色植物 绿色植物是生物圈中作用最大的一类生物,它对生物圈的存在和发展起着决 定性作用。绿色植物通过它的生命活动直接或间接地为其他生物提供食物和能 量,并对维持生物圈中的碳氧平衡和水循环发挥着重要作用。绿色植物分布广泛, 与人类生活的关系十分密切。 高等绿色植物中的粮食作物、蔬菜、瓜果、花卉等都是人类种植栽培的主要 对象,在它们的生活中有许多适合学生观察、探究的内容,教师应积极组织学生 开展各种探究活动,加强学生对相关知识的理解,提高学生运用知识解决实际问 题的能力
四、研究植物的不同学科及其关系： 1． 植物形态学 ：是研究植物形态结构形成和发育的规律及其与环境条件 的关系的科学，是植物学的基础学科之一。其中研究植物细胞结构和功 能的叫植物细胞学，研究植物组织器官内部结构的叫植物解剖学；研究 植物胚胎结构、发生分化的叫植物胚胎学。 2. 植物分类学：是研究植物类群的亲缘关系，对植物进行分类、鉴定从而 建立植物演化系统，阐明其演化规律的科学。它是研究植物的一门重要 基础学科。根据研究植物类群不同，又可分为种子植物分类学、藻类学、 菌类学、苔藓植物学、蕨类植物学等等。 3. 植物生理学： 是研究植物生命活动规律及生命活动中的物质代谢、能 量、转化、形态建成等机理的科学。 4．植物生态学：是研究植物与环境之间相互关系的科学。植物群落学（地 植物学）是研究植物群落与环境相互关系的科学。 5．植物地理学：是研究各种植物和植被的地理分布规律及其与自然环境之 间关系的科学。还有植物遗传学、植物化学、植物病理学、古植物学、 胞粉学等。 在近年举行的国际植物学会上，根据学科的发展及新成就，将植物的研究 领域分为代谢植物学、发育植物学、结构植物学、系统和演化植物学，环境植 物学、分子植物学、历史植物学、应用植物学等。 按照教育部师范司关于“中学教师进修高等师范本科（专科起点）教学计划” 的说明，认为资源植物学是涉及了所有植物研究内容的一门科学，是生物专业本 科必修课之一。“植物资源学为众多后续课程的教学提供必要的基础，也为培养 学员的独立工作能力提供必要的训练；学员掌握本课程的基本内容和方法，对达 到本科培养规格、对业务方面的要求具有关键性的作用”。 五、资源植物学与中学生物教学的关系 （一）中学生物课程标准的要求： 在课程标准的第三部分“内容标准”中有关“生物圈中的绿色植物”的内容 是与资源植物学的学习紧密相关的。 课程标准认为： 生物圈中的绿色植物 绿色植物是生物圈中作用最大的一类生物，它对生物圈的存在和发展起着决 定性作用。绿色植物通过它的生命活动直接或间接地为其他生物提供食物和能 量，并对维持生物圈中的碳氧平衡和水循环发挥着重要作用。绿色植物分布广泛， 与人类生活的关系十分密切。 高等绿色植物中的粮食作物、蔬菜、瓜果、花卉等都是人类种植栽培的主要 对象，在它们的生活中有许多适合学生观察、探究的内容，教师应积极组织学生 开展各种探究活动，加强学生对相关知识的理解，提高学生运用知识解决实际问 题的能力
1、绿色开花植物的一生 具体内容标准 活动建议 描述种子萌发的条件和过程。开展“种子萌发条件”的探究活动 描述芽的发育和根的生长过程 有条件的地方可以开展人工授粉等 概述开花和结果的过程。 活动。 栽培一种常见植物,观察从种子到 体验一种常见植物的栽培过程 成熟植株的生长发育以及开花结果 的整个过程。 2、绿色植物的生活需要水和无机盐 具体内容标准 活动建议 「说明绿色植物的生活需要水和无机「收集或实测不同植被环境中的大气丨 湿度数据,并进行比较分析。 描述绿色植物的蒸腾作用 3绿色植物的光合作用和呼吸作用 具体内容标准 建议 阐明绿色植物的光合作用 探究光合作用的条件、原料和产物 举例说出绿色植物的光合作用原理在生调查生产中利用植物光合作用 产上的应用 和呼吸作用原理的有关措施 描述绿色植物的呼吸作用
1、 绿色开花植物的一生 具体内容标准 活 动 建 议 描述种子萌发的 条件和过程。 描述芽的发育和根的生长过程。 概述开花和结果的过程。 体验一种常见植物的栽培过程。 开展“种子萌发条件”的探究活动。 有条件的地方可以开展人工授粉等 活动。 栽培一种常见植物，观察从种子到 成熟植株的生长发育以及开花结果 的整个过程。 2、 绿色植物的生活需要水和无机盐 具体内容标准 活 动 建 议 说明绿色植物的生活需要水和无机 盐。 描述绿色植物的蒸腾作用。 收集或实测不同植被环境中的大气 湿度数据，并进行比较分析。 3.绿色植物的光合作用和呼吸作用 具体内容标准 活 动 建 议 阐明绿色植物的光合作用。 举例说出绿色植物的光合作用原理在生 产上的应用。 描述绿色植物的呼吸作用。 探究光合作用的条件、原料和产物。 调查生产中利用植物光合作用 和呼吸作用原理的有关措施
4.绿色植物对生物圈有重大作用 具体内容标准 活动建议 概述绿色植物为所有生物提供食物和列举若干种动物所吃的主要食物,并分 能量 析这些食物与绿色植物的关系 说明绿色植物有助于维持生物圈中的 碳氧平衡。 描述绿色植物在生物圈水循环中的作 参加绿化家园的活动。 开展校园或社区绿化设计并积极参与相 应的活动。 案例:设计校园绿化方案 课时:1课时。 目的:通过校园绿化设计,学习有关常见花卉、树木等植物的知 识,提高审美情趣,增强爱学校的情感。 材料器具:皮尺,绘图用的纸和笔等。 方法步骤: [课前] (1)按小组调查和勘察整个校园,绘出校园绿化现状示意图。 (2)收集有关园林绿化设计的资料,调查周围公园或其他学校的 绿化情况作为参考。 (3)小组讨论:应该如何在学校原有绿化的基础上设计新的校园 绿化方案? (4)绘制新的校园绿化设计方案示意图,并推荐一名代表在全班 作方案介绍。为了加强方案的说服力,可以事先准备好放大的设计图 或彩色的局部设计效果图的投影片等直观材料。 [课堂] (1)分小组介绍和展示设计方案,重点从生物学角度说明设计方 案中采用的各种植物所能发挥的作用,如吸尘、隔音、遮阳、防风、 降温以及赏花、观叶、品香、美化等。配上小桥、流水、亭台、雕塑、 假山,充分展示每个小组的想象力和创造性。 (2)辩论: 哪些方案会使校园更美丽?哪些方案更合理、更经济?