植物分类学概述
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《植物分类学》电子教案第一章:植物分类学简介1.1 植物分类学的定义与意义1.2 植物分类学的历史与发展1.3 植物分类学的研究方法与步骤1.4 植物分类学在生态系统中的作用第二章:植物的形态与结构2.1 植物细胞的基本结构2.2 植物组织的类型与功能2.3 植物器官的分类与特征2.4 植物的生长与发育第三章:植物的生殖与繁殖3.1 植物的有性生殖3.2 植物的无性生殖3.3 植物的繁殖策略与适应性3.4 植物的繁殖技术与繁殖材料的选择第四章:植物分类的基本原则与方法4.1 植物分类的依据与原则4.2 植物分类的等级与系统4.3 植物分类的方法与技术4.4 植物分类的命名与代码第五章:植物分类群的特征与分类5.1 植物门的特征与分类5.2 植物纲的特征与分类5.3 植物目的特征与分类5.4 植物科的特征与分类第六章:植物科的分类与特征6.1 植物科的分类依据与原则6.2 常见植物科的特征与分类6.3 植物科的命名与代码6.4 植物科的研究现状与展望第七章:植物属的分类与特征7.1 植物属的分类依据与原则7.2 常见植物属的特征与分类7.3 植物属的命名与代码7.4 植物属的研究现状与展望第八章:植物种的分类与特征8.1 植物种的分类依据与原则8.2 常见植物种的特征与分类8.3 植物种的命名与代码8.4 植物种的研究现状与展望第九章:植物分类学的研究技术与方法9.1 植物标本采集与制作9.2 植物形态学观察与分析9.3 植物解剖学与组织学研究9.4 分子生物学技术在植物分类中的应用第十章:植物分类学的应用与实践10.1 植物资源调查与评估10.2 植物多样性保护与利用10.3 植物分类学在园林与景观设计中的应用10.4 植物分类学在生态系统研究中的作用重点和难点解析重点环节一:植物分类学的定义与意义植物分类学的定义:植物分类学是研究植物的分类、系统发育和命名的科学。
植物分类学的意义:了解植物多样性、探究植物进化历程、指导植物资源的利用与保护。
种子植物分类学绪论一、植物分类学的概念植物分类学: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二、植物分类学的历史背景1、基于宏观形态学的分类17世纪之前,人类依据植物的经济用途、生长习性、宏观的形态特征,对他们进行分门别类,不能体现植物演化上的亲疏关系。
2、性分类系统林奈——分类学之父(1707-1778),在《植物种志》中以雄蕊群为基础,将植物划分为24个纲。
3、自然分类系统客观分类的必然产物举例:法国植物学家Bernard,在《植物属志》(GeneraPlantarum, 1789) 中,将植物分为3类,即无子叶植物类、单子叶植物类和双子叶植物类。
英国植物学家J D Hook,在其著作《植物属志》(GeneraPlantarum, 1862- 1883)中发表了自己的自然分类系统,将裸子植物、双子叶植物、单子叶植物视为单独的类群。
但将物种视为稳定的实体,不会随时间变化。
4.系统发育分类系统1859年,达尔文的《物种起源》一书问世,在进化论思想的指导下,认识到物种是动态的,井随时间变化而变化的。
举例:柏施的分类系统、恩格勒分类系统、哈钦松分类系统、克朗奎斯特分类系统、APG分类系统(被子植物系统发育研究组,Angiosperm Phy logeny Gr oup)三、学习种子植物分类学的任务植物分类学的基本任务,就是对自然界的植物分门别类,即利用植物分类学知识对植物进行描述、分类和命名。
在此基础上探索植物间亲缘关系、系统演化和起源,阐明植物界自然系统四、植物分类的阶元和等级门、纲、目、科、属、种1、种的概念(1)分类学种:种是由形态特征相似的个体的集合,与其它许多不同形态特征的类群相区别。
优点:利于植物的分类、鉴定。
缺点:具有主观性,熟悉这一概念需要大量的实践、经验。
(2)生物学种:种是真实或潜在杂交的,并与其它群体之间存在生殖隔离的自然群体。
优点:具有客观性,不需要实践经验。
植物分类学的基本原理与方法植物分类学是研究植物分类及命名规则的学科,它帮助科学家理解植物演化的规律、揭示植物之间的亲缘关系,并为人们更好地认识和利用植物提供了基础。
本文将介绍植物分类学的基本原理与方法,以帮助读者对该学科有更全面的了解。
一、分类学的基本原理植物分类学的基本原理是基于植物的形态特征、生态习性、遗传关系等方面进行分类。
植物特征是分类学研究中最为重要的依据之一,包括植物的形态、结构、花朵特征等。
比如,植物的叶子形状、花朵颜色、果实类型等都是进行分类的重要依据。
二、分类学的基本方法植物分类学采用多种方法来研究和分类植物。
以下将介绍几种常用的分类方法。
1. 形态分类法形态分类法是最早也是最常用的分类方法之一。
它通过研究植物的外部形态特征,将植物分为不同的类群。
这种方法简单直观,容易辨认,适用于对植物进行初步分类和快速鉴定。
2. 分子分类法分子分类法是近年来发展起来的一种分类方法,它以分子生物学技术为基础,通过研究植物的基因序列和分子特征来进行分类。
这种方法能够更准确地揭示植物间的亲缘关系,但对专业知识和实验设备要求较高。
3. 聚类分类法聚类分类法是一种基于数学统计学原理的分类方法。
它通过对大量植物形态和生理特征的参数进行测量和分析,利用计算机技术将相似的植物进行聚类分组。
这种方法能够基于大数据进行分类,较准确地反映植物之间的亲缘关系。
4. 进化分类法进化分类法是基于植物进化理论,通过研究植物的进化历史和演化规律进行分类。
进化分类法注重植物的演化关系,能够更好地揭示植物的亲缘关系和进化历史。
三、分类学的意义和应用植物分类学的研究不仅有助于人们对植物的认识和了解,还对农林、生态学、环境保护等领域具有重要意义。
1. 保护植物资源通过对植物进行分类和研究,人们可以更好地保护和管理植物资源。
对于濒危物种的保护和恢复,植物分类学提供了重要的科学依据。
2. 农业和林业利用植物分类学为农业和林业的发展提供了理论支持和实践指导。
第一章植物分类学引论第一节植物分类学的概念与内容(一)Concept 概念植物分类学是植物学的一个重要分支根据研究对象不同,植物学(Botangy)常分为Plant Morphology(植物形态解剖学)、Plant Taxonomy(植物系统学和植物分类学)、Plant Physiology(植物生理学)、Plant Ecology(植物生态学)、Economic Botany(经济植物学)等部分。
植物分类学(Plant taxonomy)是一门历史悠久的学科。
Taxonomy一词来源于希腊文taxis (排列)和nomos(规律)二词的组合,因此从词义上讲就是研究植物排列规律的科学。
我们知道,植物并不是单独而存在的,任何一个个体必然隶属于一定的类群,这就是平常所说的分类群(Taxon,复数为Taxa)。
所谓分类群就是“生物在长期演化发展过程中所形成的、它们之间存在着或多或少亲缘关系的个体的集合”。
对于这个名词,我们可以从三个方面来理解:(1)分类群是客观存在的实体;(2)任何分类群都是漫长的生物进化发展的产物,它们之间存在着或多或少的亲缘关系;(3)分类群有大小之分,可以泛指任何分类单位。
用来表达分类群大小及从属关系的单位,我们称之为分类阶元(层)或分类等级(rank或category)。
如界、门、科、属等。
按照高低和从属关系将分类等级依次排列,便形成了一个系列,我们称之为“阶层系统”(Hierachy)。
植物分类学就是研究分类群及其所组成的阶层系统的科学。
按照现代人的理解,植物分类学就是研究植物的分门别类,探讨植物的亲缘关系,运用所掌握的资料阐明植物界自然分类系统的科学,其目的在于解释植物界系统与进化规律,正确认识植物的种类,更好地开发利用植物资源。
换句话说,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。
在一大标题下,常包括三方面内容:植物系统学(Plant systematics):以种级以上分类群为对象,利用各种研究手段所得来的资料来建立一个能反映植物界进化的“自然分类系统”,即研究植物的“大进化”,因此有叫宏观系统学(macrosystematics)。
植物分类学植物分类学是一门主要研究整个植物界的不同类群的起源,亲缘关系,以及进化发展规律的一门基础学科。
也就是把纷繁复杂的植物界分门别类一直鉴别到种,并按系统排列起来,以便于人们认识和利用植物。
植物分类学是植物学科中最古老和最具综合性的一门分支学科。
过去的经典分类大多依据外部形态和内部解剖特征去分,后来把孢粉形态、地理分布和古生物学等方面的内容结合进去后,有助于进一步对种类的鉴定、植物演化关系的探讨和植物的分类。
生存在地球上的植物估计有50万种以上(种子植物250000种左右)。
要对数目如此众多,彼此又千差万别的植物进行研究,第一步必须先根据它们的自然性质,由粗到细、由表及里地进行分门别类,否则便无从下手。
植物分类学内容由三方面组成,它的研究对象为全世界生活的植物。
分类(Classification)鉴定(Identification & determination)命名(nomenclature)植物分类学是发展较早的一门学科,它的任务不仅要识别物种、鉴定名称,而且还要阐明物种之间的亲缘关系和分类系统,进而研究物种的起源、分布中心、演化过程和演化趋势。
因此,它是一门既有实用价值又富有理论意义的学科。
为了分类各个植物类群,人们根据植物类群范围大小和等级高低给它一定的名称,这就是分类的等级单位。
了解和掌握分类的等级单位(阶层)是分类学必须具备的基本知识。
主要等级按照国际植物命名法规(ICBN)为(The International Code Of Botanical Nomenclature)的缩写。
有关绿色植物命名(包括真菌)共包括12个主要等级(阶元)(Category)。
主要分类阶元如下:门Divisio或(Phylum)纲Classis (class)目Ordo (order)科Familia (Family)族Tribus(Tribe)哈钦松被子植物系统图哈钦松被子植物系统图属Genus (Genus)组Sectio(Section)系Series(Series)种Species(Species)亚种subspecies(subspecies)变种Varietas(Variety)变型Forma(Form)基础知识编辑它的意义1.人类衣食住行的需要:1.人类生存的需要2.经济发展的需要3.健康长寿的需要2.生物学科发展的需要:1.植物分类学自身发展的需要:①资源清查——植物志的编写②对物种多样性的认识和保护③探讨植物的起源和演化:A、物种的实质及形成机制B、各分类群之间的亲缘关系2.其他生物学科发展的需要:植物地理学植物生态学地植物学植物遗传学植物生理学植物化学植物资源学环境植物学园林植物学药用植物学资源植物学思想和方法一植物分类学思想植物分类学思想的三次飞跃:人为分类,自然分类,系统分类三种不同的分类系统:人为分类系统,自然系统,系统发育系统分类学史三个时期:人为分类系统时期(——1830) (李时珍、林奈)进化论发表前的自然系统时期(1763——1920) (亚当森、裕苏、拉马克、德堪多、本瑟姆、虎克)系统发育系统时期(1883——)(艾希勒、恩格勒、哈钦松、塔赫他间、克朗奎斯特、佐恩、诺·达格瑞、斯特宾斯、田村道夫)四个最引人注目的系统:1.Cronquist系统(1968,1979,1981)2.Takhtajan系统(1953,1966,1969,1980) 3.Hutchison系统(1926,1934,1948,1959,1973)4.田村道夫系统(1974)哈钦松被子植物分类系统:将双子叶植物分为草本支和木本支,分别以木兰目和毛茛目为原始起点,平行进化。
植物学分类1. 植物分类Classification分类是认识客观事物的一种基本方法。
分类是一种信息存取系统。
植物分类是将植物类群分门别类的过程。
植物分类:民间分类、经典分类、系统分类学2植物分类学是对植物类群进行鉴定和命名的过程。
Individuals ?Taxon ?CategoryIdentification ?? Nomenclature分类学上任何类群称分类群(taxon, taxa)植物分类学代表人物:林奈、恩格勒、哈钦松、胡先骕3. 植物系统分类学Systematics植物系统分类学是区分植物种类、探索植物种间亲缘关系、阐明植物界系统演化的科学。
植物系统分类学系统分类学是植物的系谱学。
Classification? Taxonomy (Identification & Nomenclature)? Systematics (Taxonomy & Evolution)? 当今的APG系统(The Angiosperm Phylogeny Group),由K. Bremer等29位植物学家组成的被子植物系统发育小组完成。
阶层系统Hierarchy阶层系统是植物分类的等级制度,即界Kingdom、门Division、纲Class、目Order、科Family(亚科Subfamily、族Tribus)、属Genus(亚属Subgenus、组Section、系Series)、种Species、亚种Subspecies、变种Variety、变型Form上述阶层系统的等级制度(层次关系)不能改变。
分类阶元Categories分类阶元(Category)是指阶层系统(Hierarchy)中的任何一个层次等级。
分类阶元可以指界、门,也可以指属、种。
因此,门是一个分类阶元(Category),科Family 、属Genus、种Species、亚种Subspecies、变种Variety、变型Form等均分别称为分类单元Category。
植物系统分类学部分
一、生物的分类及分类系统
不同的分类系统对生物划分是不同的
二界系统包括:植物界、动物界
三界系统包括:植物界、动物界、原生生物界
四界系统包括:植物界、动物界、原生生物界、原核生物界
五界系统包括:植物界、动物界、原生生物界、原核生物界、菌物界(真菌界)六界系统包括:植物界、动物界、原核生物界、原生生物界、菌物界、非胞生物界
二界系统
由瑞典博物学家林奈(Carolus Linnaeus,1707-1778)在18世纪提出和应用。
建立最早,沿用最广、最久。
对初学者更适用。
二、植物界各类群的已知种数(引自长治学院电子教案)
•藻类植物——3万种;
•菌物植物——10万种;
•地衣植物——0.25万种;
•苔藓植物——2.3万种;
•蕨类植物——1.2万种;
•种子植物——23.5万种
三、二界系统中植物界包括的类群:
四、高等植物与低等植物的主要区别:
五、植物的分类等级
界、门、纲、目、科、属、种
每个等级下面还可设亚级单位、族、组等。
种下还可设品种、变种、变型等。
(例:亚门、亚纲、亚科、亚属、亚种)
种是分类的基本单位
种内成员有共同的祖先,基本一致的共同遗传基因库,有极相似形态特征 生理特征,有一定的自然分布区,没有生殖隔离。
藻类
菌类 地衣 苔藓
蕨类 裸子植物 被子植物
细菌 粘菌 真菌
低等植物
高等植物 孢子植物
种子植物
颈卵器植物 维管植物
六、植物命名法规和双名法
为了避免一名多物和一物多名造成交流的不便,对植物命名特别作出的国际通用的规定,以法律的形式来保证。
国际植物命名法规规定:植物的学名须采用拉丁文或拉丁化的文字,一种植物只能有一个学名,其它非正规的名字作为地方名、俗名等。
中名是在中国的某权威植物志等书刊上统一使用了的中国地方名,一种植物的中名也只有一个。
拉丁学名包括2个词,属名和种加词,属名为所属的上级单位—属的拉丁名词,种加词是表示此种的某个特征的形容词,或拉丁化了的形容词。
正规的种的学名后面还须附上命名人姓名或姓名的缩写。
例如:
银杏的学名为Ginkgo biloba L.(或Linn.)
稻的学名为Oryza sativa L.
鹅掌楸的学名为Liriodendron chinense (Hemsl.) Sarg.
大白菜的学名为Brassica pekinensis (Lour.) Rupr.
芥菜的学名为Brassica juncea (L.)Czern. et Coss.
属名的第一个字母要大写,种加词的第一个字母要小写,命名人的姓、名的第一个字母都要大写。
七、藻类的各门重要程度分析
藻类通常分8个门,蓝藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门、金藻门、甲藻门、裸藻门、轮藻门。
有些系统还设硅藻门、黄藻门,等等。
藻类并不是自然分类系统中的分类单位,其中的各门也没有共同的祖先,只是有一些共同的特点,是人为的分类群。
对各大类群的亲缘关系可以大致这样理解
八、藻类4个重要门特征比较
裸藻:多为单细胞,无细胞壁,真核,有载色体,有叶绿素b,茸鞭型鞭毛,没发现有性生殖。
硅藻:多为单细胞,细胞壁为上下2个半片,真核,有载色体,有叶绿素c,无鞭毛,有性生殖产生复大孢子。
甲藻:多为单细胞,细胞壁相甲片,真核,有载色体,有叶绿素c,1条横鞭毛(茸鞭型),1条纵鞭毛(尾鞭型)大多进行分裂繁殖。