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植物界

植物界(plant kingdom)为生物的一界。在不同的生物分界系统中,植物的概念及其所包括的类群也不一样,如将生物分为植物和动物两界时,植物界包括藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物 [1] ;在五界的系统中,植物界仅包括多细胞的光合自养的类群,而菌类、地衣和单细胞藻类以及原核的蓝藻则不包括在内。(注:天麻、水晶兰等部分腐生植物虽然不能光合作用,属于异养生物,但仍属于植物界。)

植物界和其他生物类群的主要区别是含有叶绿素,能进行光合作用,自己可以制造有机物;此外,它们绝大多数是固定生活在某一环境,不能自由运动(少部分低等藻类例外),细胞具细胞壁;细胞具全能性,即由1个植物细胞可培养成1个植物体等。

植物覆盖着地球陆地表面的绝大部分,并且在海洋、湖泊、河流和池塘中也是如此。它们的大小、寿命差异很大,从微小的肉眼看不见的藻类到海洋中的巨藻和陆地上庞大的、寿过几千年的“世界爷”(北美红杉)都是植物。植物在自然界生物圈中的各种大大小小的生态系统中几乎都是唯一的初级生产者。植物和人类的关系极为密切,它是人类和其他生物赖以生存的基础。

人们为了自己工作或生活上的方便,仅依植物的形态,习性,生态或用途上的一两个特征或特性为标准,不考虑植物之间的亲缘关系,而对植物进行分类的方法,称人为分类法.例如将植物分为水生,陆生;木本植物,草本植物;栽培植物,野生植物等等.栽培植物分成粮食作物,油料作物,纤维作物等,果树分为仁果类,核果类,坚果类,浆果类,柑果类等.明朝李时珍所著《本草纲目》(1578年),将所收集的1000余种植物分为草,谷,菜,果,木五部三十类.清代吴其浚在其《植物名实图考》中,也将植物分为谷,蔬,山草,隰草,石草,水草,蔓草,芳草,毒草,群芳,果,木12类.古希腊亚里士多德的学生德奥弗拉斯特(Theophrastus,370~285 B.C.))将植物分为乔木,灌木和草本三大类.瑞典博物学家林奈(Linnaeus 1707~1778)1753年撰写了巨著《植物种志》(Species Plantarum),他是根据雄蕊的有无,数目及着生情况,将植物分为24纲,依雌蕊,果实和叶子的特征分别作为目,属,种的分类标准.人为分类法建立的分类系统不能反映植物间的亲缘关系和进化情况,常把亲缘关系很远的植物归为一类,而亲缘关系很近的则又分开.但是它们在人类的生产和生活等实际应用中都起了重要作用,并为科学的分类积累了丰富的资料和经验. [2]

不是按人们的主观愿望,而是按照植物间在形态,结构,生理等方面相似程度的大小,力求反映其在进化过程中彼此亲缘关系的远近疏密的分类方法.这种分类方法是以形态学特征为基础,综合解剖学,细胞学,遗传学,生物化学,生态学,古植物学等学科的研究成果而进行的分类.按照生物进化的观点,地球上的植物都来源于共同的祖先而具有相似的遗传特性,表现出形态,结构,习性,代谢物等方面相似.因此,根据植物间相同点的多少就可判断彼此间的亲疏程度,推断它们的亲缘关系.但是,由于千百万年来植物的变化发展很复杂,古代的种绝大部分已绝灭,偶有化石遗留也很有限,要解决整个进化问题还有相当的难度.以自然分类方法建立的分类系统众多,如恩格勒系统,哈钦松系统,塔赫他间系统,克郎奎斯特系统等.这些系统虽距建立起一个客观而完备的自然进化系统还有相当的距离,且各系统间还有不少相悖的理论和观点,但它们比起人为的分类系统,显然是一个质的飞跃.植物分类学的发展也是随着一些相关学科的发展而不断进步的.传统的植物分类是以植物的形态特征为主要依据,即根据花,果实,茎,叶等器官的形态特征进行分类.分子生物学乃至计算机科学等学科的出现和发展,为植物分类学提供了更丰富的研究方法和成果,为深入研究物种形成和演化发展规律,进一步澄清一些有争议类群间的分类关系等方面提供了有力的证据.我们相信随着科学的发展,国内外研究人员的努力,调查采集工作的深入开展,植物化石的不断发掘等,对植物真实历史的研究,将会不断取得新的进展,创立起一个更能反映客观进化的,较为完善的植物分类系统则是迟早的事. [2]

植物比我们看上去要更难下一个准确的定义。虽然植物学家表述了一个植物界,但是定义植物界的界限要比通常的“植物”的定义要困难的多。我们试图把植物理解成一种多细胞的、真核的有机物,没有感觉器官以及自主运动并由根、茎和叶组成(如果完整的话)。但是,从生物学上,只有导管植物有“根、茎和叶”。但是公平一点说,导管植物也是我们每天都接触到的植物。截止到2005年,世界上大约有40万种已知植物。

植物界的分类

无花植物:藓 蕨类 裸类

有花植物:被子植物

植物界最简单的分类就是按照植物体结构的完善程度,分为两大类:低等植物和高等植物。低等植物包括藻类植物(绿藻门、裸藻门、金藻门、黄藻门、甲藻门、硅藻门、蓝藻门、褐藻门、红藻门)、菌类植物(细菌门、粘菌门、真菌门)、地衣植物(地衣门)。高等植物包括苔藓植物(苔藓植物门)、蕨类植物(蕨类植物门)、种子植物(种子植物门)。

1藻类植物(Algae)

o 1.1蓝藻门(Cyanophyta)

o 1.2裸藻门(Euglenophyta)

o 1.3金藻门(Chrysophyta)

o 1.4甲藻门(Pyrrophyta)

o 1.5黄藻门(Xanthophyta) (Chromophyta)

o 1.6硅藻门(Bacillariophyta)

o 1.7绿藻门(Chlorophyta)

o 1.8轮藻门(Charophyta)

o 1.9褐藻门(phaeophyta)

o 1.10红藻门(Rhodophyta)

2地衣植物门(Lichenes)

3苔藓植物门(Bryophyta)

o 3.1苔纲(Hepaticae)

o 3.2藓纲(Musci)

o 3.3角苔纲(Anthocerotae)

4蕨类植物门 (Pteridophyta)

o 4.1石松亚门(Lycophytina)

o 4.2水韭亚门(Isoephytina)

o 4.3楔叶蕨亚门(Sphenophytina)

o 4.4裸蕨亚门(Psilophytina)

o 4.5真蕨亚门(Filicophytina)

5种子植物门(Spemaiophyla)

o 5.1裸子植物亚门Gymnospermae

5.1.1银杏纲(Ginkgopsida)

5.1.2松柏纲(Coniferopsida)

5.1.3苏铁纲(Gycadopsida)

5.1.4买麻藤纲(Gnetopsida)

5.1.5红豆杉纲(Taxopsida)

o 5.2被子植物亚门(木兰门)Angiospermae或Magnoliophyta或flowering plants

5.2.1单子叶植物纲(百合纲) Liliopsida

5.2.1.1百合亚纲Liliidae

5.2.1.2泽泻亚纲Alismatidae

5.2.1.3槟榔亚纲Arecidae

5.2.1.4鸭跖草亚纲Commelinidae

5.2.1.5姜亚纲Zingiberidae

5.2.2双子叶植物纲(木兰纲) Magnoliopsida

5.2.2.1木兰亚纲Magnoliidae

5.2.2.2金缕梅亚纲Hamamelidae

5.2.2.3石竹亚纲Caryophyllidae

5.2.2.4五桠果亚纲Dilleniidae

5.2.2.5蔷薇亚纲Rosidae

5.2.2.6菊亚纲Asteridae [2]

植物分类表 (NCBI)

1绿藻门(Chlorophyta)

o 1.1绿藻纲(Chlorophyceae)

o 1.2 Pedinophyceae

o 1.3 Picocystophyceae

o 1.4 Prasinophyceae

o 1.5 Trebouxiophyceae

o 1.6石莼纲(Ulvophyceae)

2链形植物(Streptophyta)

o 2.1 Chlorokybophyceae

o 2.2 Klebsormidiophyceae

o 2.3 Mesostigmatophyceae

o 2.4双星藻目(Zygnemophyceae)

o 2.5轮藻纲(Charophyceae)

o 2.6 Coleochaetophyceae

3角苔门(Anthocerotophyta)

4苔藓门(Bryophyta)

o 4.1 Andreaeobryopsida

o 4.2 Andreaeopsida

o 4.3 Bryopsida

4.3.1 Bryidae

4.3.2 Dicranidae

4.3.3 Diphysciidae

4.3.4 Funariidae

o 4.4 Polytrichopsida

o 4.5 Sphagnopsida

o 4.6 Takakiopsida

5叶苔门(Marchantiophyta)

o 5.1 Jungermanniopsida

5.1.1 Jungermanniidae

5.1.2 Metzgeriidae

o 5.2 Marchantiopsida

5.2.1 Marchantiidae

5.2.2 Sphaerocarpidae

6石松门(Lycopodiophyta)

o 6.1水韭纲(Isoetopsida)

o 6.2石松纲(Lycopodiopsida)

7木贼门(Equisetophyta)

o 7.1楔叶纲(Sphenopsida)

8真蕨门(Filicophyta)

o 8.1 Filicopsida

o 8.2观音座莲纲(Marattiopsida)

o 8.3瓶尔小草纲(Ophioglossopsida)

9松叶蕨门(Psilotophyta)

o 9.1松叶蕨纲(Psilopsida)

10松柏门(Coniferophyta)

o 10.1松柏纲(Coniferopsida)

11苏铁门(Cycadophyta)

o 11.1苏铁纲(Cycadopsida)

12银杏门(Ginkgophyta)

o 12.1银杏纲(Ginkgoopsida)

13买麻藤门(Gnetophyta)

o 13.1买麻藤纲(Gnetopsida)

14被子植物门(Magnoliophyta)

o 14.1木兰亚纲(Magnoliidae)

o 14.2真双子叶植物

14.2.1菊亚纲(Asteridae)

14.2.2蔷薇亚纲(Rosidae)

o 14.3单子叶植物纲(Liliopsida)

14.3.1鸭跖草亚纲(Commelinidae) [2]

按照植物进化的程序,规律及它们之间的亲缘关系将其分门别类,确定植物界的总体和部分演化关系,亲缘关系,发生和发展的规律,使人类明确利用和改造植物的方向,这就是植物分类的主要内涵.随着植物的演化进程和人们对植物界研究的不断深入,植物种类还会不断增加,在这个意义上讲,植物分类学也是研究植物物种和物种形成的科学,是控制,改造和利用植物的基础.我们可以利用植物亲缘关系的知识,对其进行引种,驯化,培育改造及寻找新的植物资源等.

正确识别植物种类,对于植物利用,作物生产和日常生活都有十分重要的实际意义.例如八角科有50余种,其中只有八角茴香(Illicium verum Hook. f.)无毒,果实为著名的调味香料,而其它种均有毒,特别是莽草(毒八角茴香 I. lanceolatum A. G. Smith),其果实与八角茴香的果实极其相似,但有剧毒,误食者可丧命.药用植物鉴别尤为重要,因为不同种植物有不同的化学成分,如种类鉴别不清,不但达不到治病的目的,反而会使患者受害.一般来说,亲缘关系相近的种,往往有相似或相同的化学成分,人们常可据此寻找代用植物.例如石油开采上用的瓜尔豆,可用豆科的田菁替代;伞形科的柴胡(Bupleurum chinese DC.)为著名的解热镇痛药,同属的狭叶柴胡(B. scorzonerifolium willd.)虽与前者不是一个种,确有同样的药效.

1952年,美军在朝鲜发动细菌战,用树叶作为载菌体,空投到朝鲜和我国东北境内,我国植物分类学家经过细心鉴定确认,带菌的树叶是仅在南朝鲜才有分布的樟科的山胡椒[Lindera glauca (Sieb .et Zucc.) Bl.] 和壳斗科的朝鲜红柄青冈栎(Quercus aliena var. rubripes Nakai),以铁的证据证实带菌树叶是美军投下的.

由此可知,植物分类学是对于农,林,牧,副,渔及医药,轻工,石油,国防等领域的生产和发展有着重要的意义.

将自然界数量繁多的植物种类按一定的分类等级进行排列,并以此表示每一种植物的系统地位和归属,是植物分:界,门,纲,目,科,属,种,其中界是最大的分类单位,种是基本的分类单位,由亲缘关系相近的种集合为属,由相近的属组合为科,如此类推.在每个等级单位内,如果种类繁多,还可划分更细的单位,如亚门,亚纲,亚目,亚科,族,亚族,亚属,组,亚种,变种,变型等.每一种植物通过系统地分类,既可以显示出其在植物界的地位,也可表示出它与其它植物种的关系.

现以小麦为例,说明它在植物分类上的各级单位:

界:植物界(Regnum vegetabile)

门:被子植物门(Angiospermae)

纲:单子叶植物纲(Monocotyledoneae)

亚纲:颖花亚纲(Glumiflorae)

目:禾本目(Graminales)

科:禾本科(Gramineae)

属:小麦属(Triticum)

种:小麦(Triticum aestivum L.)

种(species):是分类学上的基本单位,是具有相同的形态学,生理学特征和一定自然分布区的生物群,种内个体间能自然交配产生正常能育的后代,种间存在生殖隔离.种是客观存在的一个分类单位,它既有相对稳定的形态特征,又是在进化发展的.一个种通过遗传,变异和自然选择,可能发展成另一个新种.地球上众多的物种就是由共同祖先逐渐演化而来的.

亚种(subspecies,subsp.):种内类群,是指同一种内由于地域,生态或季节上的隔离而形成的个体群.

变种(variety,var.):种内的种型或个体变异,是指具有相同分布区的同一种植物,由于微生境不同而导致植物间具有可稳定遗传的一些细微的差异.如瓠子〔Lagenaria siceraria var.hispida (Thunb.) Hara〕为葫芦〔L.siceraria(Molina)Standl.〕的变种.

变型(form, f.):是指分布没有规律,仅有微小的形态学差异的相同物种的不同个体.如毛的有无,花的颜色等.

品种(cultivar, Cv.):不是植物分类学中的分类单位,而是属于栽培学上的变异类型.通常把人类培育或发现的有经济价值的变异(如大小,颜色,口感等)列为品种,实际上是栽培植物的变种或变型. [3]

每种植物在不同国家,甚或同一国家不同地区往往有不同名称,一般将同一国家或同一语言范围内都知晓的名称称为俗名;仅在国内某一地区或更小范围内知之所指的名称称为土名.如马铃薯(中国),Potato(英美), καρтοφеτιъ(前苏联)是同一植物不同地区的俗名,而洋山芋(南京),洋芋(陕西,甘肃等),山药蛋(内蒙古)等称谓称为土名.当然,俗名与土名之间有时也无严格界限,如土豆.这是"同物异名"的例子."同名异物"的现象也很多,例如,叫白头翁的植物多达16种,叫拉拉秧的植物也有10余种."同物异名"和"同名异物"的现象给植物分类研究和利用,特别是国内或国际间的学术交流带来诸多不便.为了避免混乱和便于研究,有必要给每一种植物确定一个全世界统一使用的科学名称,即学名.

植物学名是1867年德堪多(A.P .De Candollo)等创议,以瑞典博物学家林奈(1753年)创立的"双名法"命名的.后经多次国际植物学会议讨论修订而成为必须共同遵守的国际植物命名法规.规定的双名法是用两个拉丁文单词给植物命名,第一个单词是属名,为名词,第一个字母要大写;第二个单词是种加词,一般为形容词,全部字母要小写.一个完整的拉丁文学名还要在双名的后面附上命名人的姓氏缩写,第一个字母也要大写.例如马铃薯的学名为Solanum tuberosum L.,其后面的"L."是命名人林奈(Linnaeus)的缩写,只有林奈可以用一个字母。如果是亚种,变种或变型,命名时要在其种名后加上亚种(subspecies),变种(variety)或变型(form)的缩写(subsp.),(var.)或(f.),然后再加上亚种,变种或变型加词,最后仍要有命名人的姓氏或其缩写.如糯稻是稻的一个变种,其学名是:Oryza sativa L. var.glutinosa Matsum.. [2]

小心蚜虫。不要让别人采摘,有些植物你把枝摘下太多,有可能植物受不了就会有不开花不结果甚至死亡的情况。

植物能起到美化环境、食品保健作用。欧洲香草室内外均可种植,多数品种为原产地中海地区的一年或多年生草本植物,其茎叶是香气的主要来源,只要有几株这样的植物,它便会不断地散发出其特有的香味,使人神清气爽。所以有人称之为居室中的"天然香水瓶",薰衣草、迷迭香、鼠尾草这些香草曾被国际香草协会评为年度香草、香蜂草便是居室的香草骄子,它既可作普通盆栽,又可栽成吊兰,株型好、抗寒、生长茂盛,四季常绿,香气中带清凉和香甜味。

植物检索表是植物分类学中识别鉴定植物的钥匙.检索表的编制是根据法国人拉马克(Lamarck,1744~1829)的二歧分类原则,将要编制的检索表中需容纳的所有植物,选用一对以上显著不同的特征,分成两类;然后又从每类中再找出相对的特征。(如科,属,种等)出现.植物检索表常用的表达方式有定距(等距)检索表和平行(阶梯)检索表两种.

定距检索表是最常采用的一种,在这种检索表中,将每一对相对的特征,编为同样号码,并列在书页左边同样距离处,每一对相同的号码在检索表中只能使用一次,如此继续下去,逐级向右错开,描写行愈来愈短,直至追寻到科,属或种为止.这种检索表的优点是每对相对性状的特征都被排列在相同距离,一目了然,便于查找.不足之处是当种类繁多时,左边空白太大,浪费篇幅.

现用小麦(Triticum aestivum L.),玉米(Zea mays L.),稻(Oryza sativa L.),高粱(Sorghum vulgare Pers.),大豆〔Glycine max (L.) Merr.〕,棉花(Gossypium hirsutum L.),花生(Arachis hypogaea L.),黄瓜(Cucumis sativus L.),油菜(Brassica campestris L.),萝卜(Raphanus sativus L.)等10种作物编制成一个分种定距检索表,以说明其编制方法及格式:

1.叶由叶片,叶柄或托叶组成;网状叶脉;直根系

2.单叶

3.花两性;上位子房;角果或蒴果

4.四强雄蕊;角果

5.花黄色;果熟后开裂………………………………………………………油菜

5.花淡红色或紫色;果熟后不开裂;具肉质直根…………………………萝卜

4.单体雄蕊;蒴果………………………………………………………………棉花

3.花单性;下位子房;瓠果……………………………………………………黄瓜

2.复叶

6.羽状三出复叶;荚果熟后开裂…………………………………………………大豆

6.偶数羽状复叶;荚果熟后不开裂………………………………………………花生

1.叶由叶片和叶鞘组成;平行叶脉;须根系

7.一年生高大草本,茎杆高2m以上;节间实心

8.花两性;圆锥花序顶生…………………………………………………………高粱

8.花单性,雌雄同株;雄花序圆锥状顶生,雌花序肉穗状腋生………………玉米

7.一或二年生草本,茎杆高一般在1m以下;节间中空

9.圆锥花序,小穗有柄;雄蕊6个………………………………………………稻

9.穗状花序直立,顶生,小穗无柄;雄蕊3个………………………………小麦

平行检索表是把每一对相对特征的描述并列在相邻的两行里,便于比较.在每一行后面或为一植物名称,或为一数字.如为数字,则另起一行重写,与另一对相对性状平行排列,如此直至终止.这种检索表的优点是排列整齐,节省篇幅,缺点是不如定距检索表那么一目了然.还以上述10种植物说明.

1.叶由叶片,叶柄或托叶组成;网状叶脉;直根系………………………………………2

1.叶由叶片和叶鞘组成;平行叶脉;须根系………………………………………………7

2.单叶……………………………………………………………………………………3

2.复叶……………………………………………………………………………………6

3.花两性;上位子房;角果或蒴果…………………………………………………………4

3.花单性;下位子房;瓠果………………………………………………………………黄瓜

4.四强雄蕊;角果……………………………………………………………………………5

4.单体雄蕊;蒴果…………………………………………………………………………棉花

5.花黄色;果熟后开裂……………………………………………………………………油菜

5.花淡红色或紫色;果熟后不开裂;具肉质直根………………………………………萝卜

6.羽状三出复叶;荚果熟后开裂…………………………………………………………大豆

6.偶数羽状复叶;荚果熟后不开裂………………………………………………………花生

7.一年生高大草本,茎杆高2米以上;节间实心…………………………………………8

7.一或二年生草本,茎杆高一般在1米以下;节间中空…………………………………9

8.花两性;圆锥花序顶生…………………………………………………………………高粱

8.花单性,雌雄同株;雄花序圆锥状顶生,雌花序肉穗状腋生………………………玉米

9.圆锥花序,小穗有柄;雄蕊6个…………………………………………………………稻

9.穗状花序直立,顶生,小穗无柄;雄蕊3个……………………………………………小麦

常用的检索表有分科,分属和分种检索表,可以分别检索出植物的科,属,种.要正确检索一种植物,首先要有完整的检索表资料.其次,要掌握检索对象的详细形态特征,并能正确理解检索表中使用的各项专用术语的涵义,如稍有差错,含混,就难以找到正确的答案,因此,在检索过程中,须要十分细心,并要有足够的耐心.

检索一个新的植物种类,即使对一个较有经验的工作者来说,也常会经过反复和曲折,因此,检索的过程也是学习,掌握分类学知识的过程.


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