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大学植物分类学教程
植物分类学：
植物分类学电子书籍
分类：
生物格式：
doc日期：
2005年07月28日
备注：
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植物分类学第一章植物分类学基础知识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〉〉（Historiaplantarum）,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〉〉（PinaxTheatriBotanici,1632年）鲍汉（G.Banhin）所著，首创双名法概念。
〈〈植物新方法〉〉（MethodusplantarumNova，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〉〉（ProdromusSystematisNaturalisRegniVegetabilis，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
15～5.7亿年前藻类植物
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一、植物分类学的概念、目的、任务植物分类学（Planttaxonomy）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（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phylogeneticclassification）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
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（ExperimentalTaxonomy）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（Cytotaxonomy）?
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（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：
（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，但它们均不含甜菜拉因而含花色甙，故植物分类学家认为应将石竹科和粟米草科分出来，另立石竹目。
（2）对人参属（Panax）的化学分类研究证明，人参属植物可分为两个类群：
第一类群，根状茎短而通常直立，具胡萝卜状肉质根；种子大；在化学成分上所含三萜皂甙元以达玛烷型四环三萜为主；在地理分布上，表现了分布区狭小和间断分布的特点。
是人参属的古老类群，如人参P,ginsengC,A,Mey.、西洋参P．quinquefoliusL.三七P．notoginseng（Burk.）F．H．Chen等是这一类型的代表植物。
第二类群，根状茎长而匍匐，肉质根常不发达或无；种子较小；在化学成分上，所含三萜皂甙元以齐墩果烷型五环三萜为主；在地理分布上表现了分布区较广而连续的特点。
是人参属的进化类群，代表植物如姜状三七P,zingiberensisC,Y,WuetK,M,Feng屏边三七P,stipuleanatus?
H．T．TsaietK.M．Feng竹节参P．japnicusC．A,Mey．及其变种狭叶竹节参P.japonicusC．A，Mey．var．angustifolius（Burk．）ChengetChun、珠子参P.japonicusC．A．Mey．var,major（Burk．）C．Y．WuetK．M．Feng和疙瘩七P．japonicusC．A．Meyvar．binnatifidus（Seem．）C.Y．WuetK．M．Feng。
4．数值分类学（NumericalTaxonomy）?
是由于近代科学技术发展，电子计算机在分类学中的应用而建立起来一门新兴的边缘学科。
数值分类学以表型特征为基础，利用有机体大量性状（包括形态学的、细胞学的和生物化学等的各种性状）、数据，按一定的数学模型，应用电子计算机运算得出结果，从而作出有机体的定量比较，客观的反映出分类群之间的关系。
例如根据选取人参属52个形态性状、细胞学性状和化学性状，对中国人参属10个种和变种进行数值分类学研究，进一步证明化学分类研究把人参属分为两个类群基本上是合理的。
研究表明达马烷型皂甙的含量与根、种子和叶片的锯齿性状有密切关系。
种子大、根肉质肥壮、叶片锯齿较稀疏，达玛烷型四环三萜含量就高。
齐墩果酸型皂甙的含量与熟果具黑色斑点这一性状十分一致，与根状茎节间宽窄、花序梗长短（花序梗长与叶柄长之比）也有关。
以上这些新兴学科的形成和发展，越来越被植物分类学家所重视和应用，它对植物分类工作和药用植物的开发利用将起着重要作用。
二、植物分类的各级单位在植物分类学中分类的基本单位称为种（Species）。
林奈（Linne）认为种是类似性状的组合，种内的个体能够受粉产生后代，不同种的个体是不能杂交和产生后代的。
林奈承认种的客观存在性是正确的，但是他认为种是固定不变的，是上帝创造的，这种观点是错误的。
达尔文（Char1esDarwin）提出生物界进化论以后，推翻了把种看做永恒不变的观点。
他认为物种发展是变化的，一些物种能够产生另一些物种，但是他把种看成是相似个体的聚合，否认了物种的实际存在是不恰当的。
因此，在分类学中认为种是植物界的分类基本单位，是客观存在的，是适应自然环境而形成的，同种的个体起源于共同的祖先，是进化过程中的一个阶段，它是代表许多基本上普遍相似（尤其是较稳定的繁殖器官，如植物的花、、果实和种子）的植物体，在一般的条件下不能与其它种杂交，就是杂交后也不能形成正常能育的后代。
但是由于植物有很长的发展历史，种类又多，生长环境差异又大，因此一个种的判定要应用形态学、解剖学、细胞学、植物地理学、生理免疫学、化学等方法进行综合研究分析，其中形态学是首要的。
前面讲了植物分类的基本单位是种，根据亲缘关系把共同性比较多的一些种归纳成属（Genus），再把共同性较多的一些属归纳成科（Familia），如此类推而成目（order）、纲（C1assis）和门（Divisio）。
因此植物界（Regnumvegetabile）从上到下的分类等级顺序为门、纲、目、科、属、种。
在各分类等级之下根据需要建立亚级分类等级，如亚门（Subdiviso）、亚纲（Subclassis）、亚目（Suboxder）、亚科（Subfamilia）和亚属（Subgeus）。
植物分类的基本单位表中文名
_拉丁文
_英文
_界
_Regnum
_Kingdom
_门
_Divisio
_Division
_纲
_Classis
_Class
_目
_Ordo
_Order
_科
_Familia
_Family
_属
_Genus
_Genus
_种
_Species
_Species
_以水稻为例，说明其在分类上的隶属关系,
界
植物界（RegnumVegetabile）
_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）
_属
稻属（Oryza）
_种
稻（OryzasativaL.）
_种以下的分类等级则根据该类群与原种性状的差异程度分为亚种（Subspecies）、变种（Varietas）和变型（Forma）。
亚种比变种包括的范围更广泛一些，除了在形态上有显著的区别外，而且在地理分布上也有一定的区域性。
变种又比变型在形态上的差异要大一些。
实际分类工作中要根据野外调查的资料和标本的特征经过综合研究分析方能确定。
种：
分类学上的基本单位，一个种的所有个体具有相同的形态特征；各个体间能进行自然交配，产生可育的正常后代；具有相对稳定的遗传特性；占有一定的分布区和要求适合于该种生存的一定条件。
亚种：
某种植物分布在不同地区的种群，由于受所在地区生活环境的影响，在形态结构或生理机能上发生某些变化，这种群称为某种植物的变种。
例：
山西桃是新疆桃的亚种。
变种：
在同一生态环境内的同一种群内，某个或某些个体组成的小群体，在形态、分布、生态上发生了一些细微的变化。
糯稻Oryzasativavar,glutinosaMatsum
变形：
有形态变异，但看不出有一定的分布区，仅零星分布的个体。
如夏枯草紫花中常有白花。
品种：
不是分类学单位，属于栽培学上的变异类型。
各分类等级的具体名称（如种子植物门、被子植物亚门、双子叶植物纲等）的拉丁文名称常有固定的词尾，可供识别，如种子植物门（Spermatophyta）的词尾为ta，亚门为一ae，纲为-eae，目为一ales，科为；-aceae，科名的拉丁名词尾一般是aceae，但是也有少数例外，如唇形科Labatae，菊科Compositae，禾本科Graminae。
现举黄连为例，表明植物分类系统的等级和所在的分类位置：
界植物界Regnumvegetabile
门种子植物门Spermatophyta
亚门被子植物亚门Angiospermae
纲双子叶植物纲Dicotyledeae
亚纲古生花被亚纲Archichilamydoneae
目毛茛目Ranales
科毛茛科Ranunculaceae
属黄连属Coptis
种黄连CoptischinesisFrallch
三、植物的命名国际上所采用的植物学名，是林奈所创立的“双名法”即植物的学名统一由属名和种名（又称种加词，下同）组成，并统一用拉丁文。
我们知道世界上的植物种类很多，各国的语言和文字又不相同，因而植物的名称也就不同，就是在一个国家内也会出现不同的名称，为了科学技术的交流，统一使用植物学名是完全必要的。
ICBN（国际植物命名法规）。
1.植物学名的基本组成：
植物学名是用拉丁文或拉丁化的希腊等国文字书写。
一种植物的学名由属名和种名组成，故称为“双名法”或“二名法”。
在学名后附加该种植物的命名人（或命名人的缩写），所以一个完整的植物学名包括属名、种名和命名人。
并规定属名和命名人的第一个拉丁字母必须大写，如前面所举的黄连的植物学名是CoptischinensisFranck，其中，Coptis为黄连属的属名，chinensis（中国的）种名，Franch.系命名人Franchet的缩写。
棉蚜AphisgossypiiGlover
马铃薯SolanumtuberosumL.
枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis（Ehrenberg）Cohn1872
2.植物的属名,属名采用拉丁文名词的单数主格。
属名通常根据植物的特征、特性、原产区地方名、生长习性或经济用途而命名。
这些可以帮助了解该属植物的特性用植物特征命名的，如五加属Acanthopanax（有刺的人参属））系指本属植物形态似人参属而有刺，沙参属AdenOphora（腺体），指本属植物的花有腺体。
以植物特性命名的，如甘草属Glycyrrhiza（甜的根茎），指本属植物的根茎具有甜味；葱属Allium（辛辣），指本属植物有辛辣味，鸡屎藤属Paederia（恶臭），指本属植物具有恶臭等。
其它以原产区地方名的语音经拉丁化而成的属名，如茶属Thea、荔枝属Lichi、南天竺属Nandina等系根据我沿海所叫的名称用拉丁语拼成,以植物的生境命名的，如葶苈属Draba（森林中生长）、松属Pinus（山），柳属salix（近水）等均表示生境；以经济用途命名的，如人参属Panax（万能药）、茄属Solanum（镇静）等。
3.植物学名中的种名,通常使用形容词、同位名词或名词所有格。
使用形容词作种名时，它的性（阳、中、阴）、数（单数或复数）和格一定要和它所形容的属多的性、数、格一致。
如蓝桉Euca1yptusglobuluslabill,桉属的属名Eucalyptus是阳性、单数、主格，故其种名globulus（球形的）用us词尾，与属名的性、数、格相一致；掌叶大黄RheumpalmatumLlnn，，大黄属的属名Rheum是中性名词、单数、主格，故种名palmalum（掌状的）必须用um词尾符合中性、单数：
主格，九眼独活AraliacordataThunb．SONG木属Aralia为阴性名词、单数、主格，种名cordata词尾巴a,也是阴性、单数、主格。
采用同位名词，即属名和种名都是名词的主格，但性和数不一定相一致，如柳叶牛膝AchyranthuslongifoliaMakino，属名Achyraranthus是阳性名词，单数、主格，而种名1ongifolia却是中性名词、复数、主格。
使用名词所有格，这是用以纪念某一分类学家或某一标本采集者，这种情况在人名后加I、ii或ae，如川乌AconitumcarmichaeliDebx,金花小檗BerberisWilsonaeHemsl.
4,植物学名的附加部分,命名人是用ex连接的两个人名,如白亮独活Herac1eumcandicansWalexDC，这是表示本种植物由Wal1．定了名，但尚未正式发表，以后DC,同意此名称并正式加以发表DC.均为人名缩写。
命名人系用et连接的两个人名，这表示这一学名系由二人合作命名，如紫草（LithospermumerythrorhizonSieb.EtZucc.）。
有时在植物学名的种名之后有一括号，括号内为人名或人名的缩写，此表示这一学名经重新组合而成。
如紫金牛（矮地茶）Ard1siajaponica（Horhst．）B1ume，这是由于紫金牛的植物学名由Hornsted命名为B1adhiajaponicaHornst．，以后经B1ume研究应列入Ardisia属。
根据植物命名法规定，需要重新组合（如改订属名、由变种升为种等）时，应保留原种名和原命名人，原命名人加括号。
水稻,OryzasativaL,属名种加名定名人（Linnaeus的缩写）
若是变种，则有,蟠桃:
Prunuspersicavar,compressaBean,变种名
5．种以下的植物学名表示方法,种以下的分类等级有亚种（Subspecies）在学名中缩写为subsp．或ssp，变种（varietas）缩写为var．，变型（Forma）编写为f.。
这些分类等级的学名表示法，为原种名后加亚种的缩写，其后写亚种名（又称亚种加词）及亚种命名人。
变种和交型也是同样的表示法。
如柴胡的亚种膜缘柴胡Bup1eurumfa1catumLinn.Sspmarginatum（Wall.）Clarke。
东亚飞蝗Locustamigratoriassp,manilensisLinne
天椒CapsicumfrutescensL,var,conoidesBailey
紫花地丁Viola?
philippicaCav,spp,mundaW．Beck.
山里红CrataeguspinnatifidaBge,var,major?
N．E．Br．
红果罗芙木Rauvolfiaverticillata（Lour.）Baill,
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