植物分类学

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植物分类学(Taxonomy)是对植物进行鉴定(Identification)、命名(Nomenclature)、分类或归类(Classification)的一门学科,亦称系统植物学(Systemstic Bottany)。

作为一门生物科学(Biological science),植物分类学的定义历来争议颇多,这种方式只是这一学科范畴的含义。

从传统的意义上来说,植物分类学是建立在形态学为基础上的、综合各相关学科的一门科学。

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。

植物分类学的内容包括:分类、命名和鉴定三个方面。

分类:把各种植物用比较、分析和归类的方法,分门别类,依据植物界自然发生和发展的法则,予以有次序地排列,叫做分类。

按照植物类群之间的亲缘关系进行的分类和编排便可反映出植物的演化系统。

掌握了对植物系统研究中所阐明的植物类群关系的内在规律性即可进一步了解植物界的进化过程,在利用和改造植物时,也就能够从中找到方向性的指导准则。

命名:把各种植物都按照国际命名法规给以正确的名称,叫做命名。

命名是进行植物分类的必要手段。

鉴定:正确地运用植物分类学的基本理论和知识,通过查考文献资料以及和已知的植物种类进行分析对比,从而确定植物名称的过程叫做鉴定。

鉴定是进行植物分类研究工作的基本内容。

植物分类学与各学科的关系:第一节植物分类学发展的历史及分类系统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,系统发育系统植物分类学是一门有着悠久历史的学科,它是在人类识别植物和利用植物的社会实践中发展起来的。

随着时代的进步,研究内容和方法的更新,以及人类认识水平的提高,使这门学科得以持续发展并不断地发生变化。

纵观植物分类学的历史发展过程,可以划分为4个时期:(1)史前与“本草学”时期;(2)人为分类系统时期;(3)自然分类系统时期;(4)系统发育的分类系统时期。

下面就这4个时期介绍植物分类学的发展历史。

一、史前与“本草学”时期明代李时珍(1518—1593)是十六世纪我国杰出的植物学家与伟大的医药学家。

他花费了自己毕生的精力,博览前代诸家本草与古书近800多种,并长期上山采药,不但总结了明代以前的药物学和植物学的知识与经验,而且又以自己所收集的或是通过自己实践的丰富资料,加以补充和发挥,终于著成«本草纲目»(1590年)。

全书收载药物1892种,其中有药用植物1195种。

他是以生态、生长习性、用途、含有物等作为分类基础,以纲、目、部、类、种作为分类等级,将植物分为五部(木部、果部、草部、谷菽部及蔬菜部)30类。

就以草部分类为例,他分为山草、芳草、隰草、水草、蔓草、毒草等。

这种分类方法,具有朴素的唯物主义观点,是一种人为的分类法,比较实用。

李时珍的分类工作比1735年林耐的«自然系统»早一百多年,而且内容也比较丰富。

«本草纲目»为我国本草学具有世界影响的名著,对世界的医药学和植物学的发展起了一定的作用。

二、人为分类系统时期从十八世纪开始,林耐从事科学的、人为的植物分类系统的建立,并注意运用生殖器官进行分类。

瑞典植物学家林耐(Carolus Linnaeus ,1707—1778)于1732—1737年创立了一个人为的分类系统,他根据雄蕊的数目、排列的方式及其他特征将高等植物分为24纲。

林耐重视花部的分类特征,这对当时及以后的植物学家有着重大的影响,但后来林耐对自己的系统感到不满意,主张“植物分类部分的最初与最终目的都在于寻求自然法则”。

他曾致力于自然系统的建立,但终未能完成。

林耐于1735年发表了《自然系统》(Systema Naturae),1737年著成《植物属志》(Genera plantarum),描述了935个属,又于1753年著成《植物种志》(Species plantarum),描写了当时已知的植物116目,1000多属,10000多种。

这三部著作与其所主张的双名命名法(binomial nomenclature),对植物分类学的发展起到了巨大的推动作用。

三、自然分类系统时期刚才讲了,林耐晚年对自己的系统感到不满意,主张植物分类部分的最初与最终目的,都在于寻求自然法则。

他曾致力于自然系统的建立,但最终未能完成。

1751年,他在《植物学的哲理》(Philosophia Botanica)一书中介绍了一个“自然系统的片段”,采取了植物许多共同形状,将他建立的属排列到68个目(相当现代的科)中,已具有自然系统的雏形。

继林耐之后的100多年中,西欧的一些植物学家提出了不少著名的自然分类系统。

四、系统发育系统时期达尔文(Charles Darwin,1809—1882)于1859年出版了《物种起源》(Origin of species)一书,创立了进化论,成为近代生物学的基础。

他的学说彻底摧毁了唯心论和形而上学对科学的统治,推翻了上帝创造世界与物种不变的观念。

在达尔文进化论确立之后,它对分类学以及现代植物分类学的进步有着深远和巨大的影响,给植物分类的研究提出寻找分类群间亲缘关系的任务,树立了植物界系统发育的观点,这就进入了系统发育系统时期。

在本时期内,世界形成两个学派,即所谓的“假花”学派和“真花”学派,前者以恩格勒、维特斯坦为代表,后者以柏施、哈利叶、哈钦松为代表。

但是不管哪一学派,建立系统的原则都是根据植物形态演化的趋势,来决定植物类群的位置和亲缘关系的。

现代的分类系统,大多是以这两派的系统为基础发展起来的。

真花说:认为被子植物的花,是由已灭绝了的裸子植物中的本内苏铁目的两性孢子叶球演化而成的,即孢子叶球主轴的顶端演化为花托,生于伸长主轴上的大孢子叶演化为雌蕊,其下的小孢子叶演化为雄蕊,下部的苞片演化为花被。

因此认为被子植物起源于拟苏铁植物,而多心皮类是原始的被子植物。

假花说:认为被子植物的花,是由单性孢子叶球演化而来的,只含有小孢子叶或大孢子叶的孢子叶球演化成雄性或雌性的柔荑花序,进而演化成花。

因此,被子植物的花不是一朵真正的花,而是一个演化了的花序。

所以认为被子植物当中具有单性花的柔荑花序类是最原始的代表。

二十世纪60年代以来,修订或提出的有花植物分类系统主要有7个:柯郎奎斯特(A.Cronquist)系统(1968、1978、1979、1981),佐恩(R.Thorne)系统(1968、1976),塔赫他间(A.Takhtajan)系统(1969、1980),哈钦松(J.Hatchinson)系统(1959、1973),索奥(C.R.Soo)系统(1967、1975),达格瑞(R.Dahlgren)系统(1975、1980)以及麦希尔(H.Melchior)系统(1964)。

在这些系统中,目前世界上运用比较广泛的仍然是恩格勒系统和哈钦松系统,但是受到推崇和影响较大的却是柯郎奎斯特系统和塔赫他间系统。

各国分类学家接受了达尔文进化学说,都认为分类系统应表示各分类群的亲缘关系。

但由于科学水平的限制及分类学家的观点不同,直到目前为止,所有分类系统还不能完全正确地反映植物界的演化过程,有许多论点需要讨论和研究。

关于各家演化论点的分歧,有些植物分类学家如恩格勒(A.Engler)、柏施(E.Bessey)和哈钦松(J.Hutchinson)等人,认为一个自然系统要表示各类群间的起源关系,并且强调被子植物是单源起源的,其演化过程是多枝的,就是所谓的种系发生系统(Phyletic或Phylogenetic System)。

第二节被子植物分类系统简介根据植物的亲缘关系进行被子植物的分类,并建立分类系统,用以说明被子植物间的演化关系,是分类学家长期以来所寻求的目标。

但由于有关植物演化的知识和证据不足,到目前为止,还没有一个完善的被子植物分类系统。

现介绍几个常用的分类系统。

恩格勒系统这一系统是德国植物学家恩格勒(Engler)和柏兰特(Prantl)于1892年公布的。

在两人合著的巨著《植物自然分科志》中采用本系统,后经多次修改,在第12版《植物分科志要》(1964年)中,将被子植物分为62目,343科。

恩格勒系统的主要观点被子植物的花是由单性孢子球演化而来的,只含有小孢子叶或大孢子叶(如买麻藤目)的孢子叶球演化成雄或雌的的柔荑花序(如杨柳科、桦木科、胡桃科) ,进而演化成花。

因而被子植物的花不是一个真正的花,而是一个演化了的花序,这种学说称为假花说。

认为无瓣花、单性、木本、风媒传粉等与裸子植物相似的特征作为被子植物中最原始的性状,而有瓣花、两性、草本、虫媒传粉等是进化的性状。

为此,他们把柔荑花序植物(如杨柳科、桦木科)看作被子植物中最原始的类型,而把木兰科、毛茛科等看作是较为进化的类型,同时把单子叶植物放在双子叶植物之前(1964年第12版《植物分科志要》中已放在后面)。

德国植物分类学家如恩格勒(Adolph Engler,1844—1930)于1892年发表了他的分类系统。

把植物界分成4大门,即叶状体植物门、苔藓植物门、蕨类植物门与种子植物门(有胚有管植物门)。

又将种子植物门作如下分类:有胚有管植物门Emoryophyta Siphonogama裸子植物亚门Gymnospermae被子植物亚门Angiospermae单子叶植物纲Monocotyledoneae双子叶植物纲Dicotyledoneae原始花被亚纲Archichlamydeae(离瓣花亚纲)Cympetalae后生(或叫变形)花被亚纲Metachlamydeae(合瓣花亚纲Sympetalae)第一章总论(二)对恩格勒系统的评价恩格勒系统是被子植物分类学史上第一个比较完善的自然分类系统。

迄今为止,世界上除英法以外,大部分国家都采用本系统,我国的《中国植物志》、多数地方植物志及大多数的植物标本馆(室)都采用本系统.主要是采用《植物分科志要》策11版(1936)和第12版(1964)这两个版本中的系统。

哈钦松系统本系统是英国植物学家哈钦松(Hutchinson)于1926年和1934年先后出版的两卷《有花植物科志》中提出的,1959年和1973年作了两次修订,从原来的105目332科增加到111目411科。

哈钦松系统的主要观点认为已灭绝了的裸子植物中的本内苏铁目的两性孢子叶球演化出了被子植物的花,即孢子叶球主轴的顶端演化为花托,生于伸长主轴上的的大孢子叶演化为雌蕊,其下的小孢子叶演化为雄蕊,下部的苞片演化为花被。

这种学说称为真花说。

哈钦松认为两性花比单性花原始;花各部分分离、多数的比连合、定数的较为原始;花各部螺旋状排列的比轮状排列的较为原始等。