第一章园艺植物的分类.doc

第一章园艺植物的分类第一节 概述地球上的植物有40多万种，其中高等植物30多万种，归属300多个科，绝大多数的科含有园艺植物。据统计，全世界果树（含野生果树）大约有60科，2800多种，其中较重要的果树有300多种，主要栽培的有近70种；蔬菜约有30多科，200余种，我国栽培的蔬菜有100多种，其中普遍栽培的有4050种；观赏植物远多于果树和蔬菜的种类，而且随着时间的推移会不断地增加。一些含重要园艺植物的科及园艺植物(种)。不论从研究和认识的角度，还是从生产和消费的角度，都需要对纷繁复杂的园艺植物进行归纳分类。总体上来说，园艺植物分类方法有两个分类体系，一是科学分类法，即用植物学专业术语描述其性状特点和用世界上统一的拉丁学名命名，二是实用分类法，即除尽量参考植物学特征外，更重要的是按照从有利于生产管理、有利于营销等角度考虑，将用途或生产等方面相同或比较接近的归为一类，例如园艺植物分为果树、蔬菜、观赏植物就是按照用途来进行实用分类的。实用分类法最大的优点是方便人们应用，在分类过程中不要过多地去考虑植物本身的特点，而实用分类法往往会出现一些交叉现象，比如银杏，其种子可供食用，其树型挺拔、叶型奇特，而且其叶片有可以提取药用成分，因此既是果树，又是观赏植物和药用植物；再比如百合和藕（荷花）既是观花植物，又是蔬菜植物。另外，实用分类法在实际应用中也会有一些局限性，比如覆盖较全面时分出的类别太多，不便于识记，解决这一矛盾最好的办法是将某些植物归为其他类，而这一类中个体间特点各异，实际上还是没有全面地归类。第二节植物学分类一、植物学分类的依据和意义植物学分类属于自然分类系统的范畴，其理论基础是达尔文的进化论和自然选择学说。传统的植物学分类是借助形态学、解剖学的证据，按照植物间亲缘关系的远近和进化过程进行分类。随着科学技术的进步，植物学分类可借助的资料来源也越来越广泛，包括细胞学、遗传学、生物化学、孢粉学、植物地理学、分子生物学和数量分类学等学科领域的资料。植物学分类可以使人们比较深入地了解植物科、属、种间在形态、生理上的关系，以及在遗传和系统发育上的亲缘关系，对指导园艺植物育种和野生资源的开发利用具有重要的意义。二、植物学分类的等级 植物分类的等级为界、门、纲、目、科、属、种(如下表所示），其中种为基本单位，它永远是分类工作的基本单位，也是林奈植物命名法的基本根据。在种以下还可分出亚种、变种等。 植物界最初分成约12个主要门（phyla或divisions），最高级（即最进化）的门与园艺有直接的关系。这一门包含所谓的高等植物（它有根、茎、叶与维管束或导管系统。其余几个门几乎没有属于园艺作物的植物（但食用菌类除外）。下面是传统的植物类目或称分类群（taxa）的一览表，每一分类群再往下细分，每一项类目并不一定都被利用到，但它的秩序却不可调换，中间的亚门经常被用到并在字首加一亚字（sub-）。由界到科间的类目是主要分类群，而低于科者则为次要分类群。 界（Kingdom）门（Division） 纲（Class） 目（Order） 科（Family） 属（Genus，复数为genera） 种（Spcies，缩写为sp. 复数为spp） 变种（Variety ，缩写为 var.） 型（Form，缩写为f.） 个体（Individual） 三、植物学名的命名法则植物命名是植物学分类的重要内容，每一种植物都应该有一个国际通用的名称。林奈和他的学生将每一个植物给予两个拉丁单词的名字，前一个单词是属名，后一个是种名，同时加上命名人的名字，这种命名法叫双命名法。林奈的工作后来经多次国际会议的不断完善，最后形成了世界公认的国际植物命名法则（International Code of Botanical Nomenclature，ICBN）。植物的属名命名有以下几个特点：1、根据产地命名，如Taiwania台湾杉属；2、根据原产地俗名或方言，直译而成，如Caragana 锦鸡儿属；3、根据主要形态特征或生态习性命名，如Primula 报春花属；4、纪念某些人士，如Tsoongiodendron 观光木属，是纪念钟观光教授的。 植物种名有以下几个特点：1、采用加词的方法命名，如Prunus triloba Rehb.榆叶梅，tri-意为叶片三裂；2、表示颜色，如Camellia chrysansa 金花茶，chrysansa表示花色金黄；3、表示风味或气味，如Hovenia dulcis Tnunb；4、表示原产地或采集点，如Aesculus chinensis Bunge 七叶树，意为原产于中国；5、纪念名人，如Cercis chingii Chun 黄山紫荆，意为纪念中国秦仁昌教授 四、园艺植物的品种园艺学上常对栽培中的品种（Cultivar）感兴趣。这是因为我们人为栽培的往往是品种，有时也称为栽培种。不同的品种间通常是某一性状或某些性状，特别是产品器官或生产上需要的特点有明显的区别，如抗逆性、生长结实习性等。每一种园艺植物都有很多的品种，如苹果品种富士(Malus domestica cv. Fuji)和红玉(Malus domestica cv. Jonathan)、厚皮甜瓜品种白雪公主（Cucumis melo var. cantalupensis cv. Whitesnow princess）、西瓜品种金钟冠龙（Citrullus lanatus cv. Jinzhongguanlong）等；而观赏植物同样对园艺品种有兴趣，而现状是对种以下的植物学分类单位变种、型的兴趣更浓，如：梅与杏的杂交变种杏梅（Prunus mume var.bungo）、常绿梅（Prunus mume f.sempervirens）等。园艺植物的品种根据其繁育和保存的方法不同可分为三类：1、无性系品种 如果树、月季、马铃薯和球根花卉等的品种都是从自然或人工杂交后代中经选择而形成的具特殊或优良性状的品种，一经获得即可通过营养器官来繁殖生产上需要的种苗或保存之。这类品种在生产中还会出现某些新变异，称之为芽变（Sports），对人们需要的变异同样可以通过营养器官繁殖和保存之。例如苹果品种：元帅、富士和嘎拉三个品种在长期的栽培中发现和固定了很多新品种，园艺上把这一系列品种分别称之为元帅系、富士系和嘎拉系。系内品种与原品种之间除个别性状外基本相同，如元帅（Delicious）的第一代芽变品种红星（Starking Delicious）的性状除果皮颜色比元帅更浓一些外，基本与元帅相同，以后又依次发现了新红星（StarkrimsonDelicious）、Richared Delicious、首红（Redchief Delicious）等。2、自花授粉品种 如自花授粉的豌豆、番茄等中某些品种是特殊的纯系（Pure line）或称之为自交系（Inbred line），这些园艺作物在避免污染和混杂的前提下可通过种子来自行繁殖。异花授粉植物如：甘蓝、菠菜等的，与其他品种在形态或生理基础上不同的一个群体可以通过选择和分离的方式来繁育和保存该品种的，亦称之为自花授粉品种。 3、杂交品种 是自交系间的特殊杂交后获得的种子，我们通常称之为F1杂交品种，这类品种通常具有杂种优势，要获得该品种的种子必须进行杂交制种。对于某些植物获得F1杂交品种的植物体后也可通过无性繁殖法如扦插、分株等来繁育后代，生物技术包括组培快繁和诱导体细胞胚最终形成人工种子技术的出现为通过无性繁殖法来繁育和保存杂交品种提供了新思路。五、园艺植物的鉴定当一个学生面对一株陌生的植物时，就得去翻阅植物的书籍，中国科学院编撰的中国植物志是我们鉴定植物很好的工具书。一般学习园艺者所遇到的植物几乎都可依赖此类植物志来鉴别。一株非常少见或非常不重要的植物，可能在植物志里不易查到，或许这是前人所未发现的植物。在这种情形下，最好将其送到研究机构，请专门研究植物分类的学者来鉴定。大多数的植物志或园艺植物分类书籍中均有植物检索表(analytical key)，就利用它来鉴别不认识的植物。检索表有分科、分属、分种等几种，按照其编排方式可分为定距检索表、平行检索表、连续检索表等，其中定距检索表是将每一对相对立的特征分开间隔在一定距离处，标上相同的符号，下面是杏属植物分种的定距检索表。第三节 果树的分类一、按照叶的生长特性分类按照叶的生长特性可将果树分为两大类：1、落叶果树（Deciduous fruit tree）：果树的叶片在秋冬季全部脱落，翌年春季再发芽长叶。因此落叶果树有生长期和休眠期明显的界限。苹果（Apple）、梨（Pear）、桃（Peach）、李（Plum）、梅（Japanese apricot or mume）、柿（Persimmon）、葡萄（Grapevine）、核桃（Walnut）、板栗（Chinesechestnut）、樱桃（Cherry）等这些多在我国北方栽培的果树都是落叶果树。 苹果梨桃李梅柿葡萄核桃板栗樱桃2、常绿果树（Evergreen fruit tree）：叶片终年常绿，春季新叶长出后老叶才逐渐脱落，每片的寿命一年甚至几年。常绿果树在年周期活动中无明显的休眠期。柑橘（Citrus）、荔枝（Litchi）、龙眼（Longan）、芒果（Mango）、菠萝（Pineapple）、香蕉（Banana）、椰子（Coconut）等，这些一般多在南方栽培的果树都是常绿果树。 柑橘荔枝龙眼芒果菠萝香蕉椰子二、按照生态性分类1、寒带果树（Cold-area fruit tree）：一般能耐-40摄氏度以下的低温，只能在高寒地区栽培，如榛、醋栗、穗醋栗、山葡萄、果松等。2、温带果树（Temperate-zone fruit tree）：多是落叶果树，适宜在温带栽培，休眠期需要一定的低温。如苹果、梨、桃、杏、李、枣、核桃、柿、樱桃等。3、亚热带果树（Subtropical fruit Tree）：既有常绿果树，也有落叶果树，这些果树通常在冬季需要短时间的冷凉气候。如柑橘、荔枝、龙眼、梅、无花果、猕猴桃、枇杷、杨梅等。枣、梨、李、柿等果树中有一些品种或类型也可以在亚热带地区栽培。无花果猕猴桃枇杷杨梅枣 4、热带果树（Tropical fruit tree）：适宜在热带地区栽培的常绿果树，较耐高温、高湿，如香蕉、菠萝、芒果、椰子等。三、按照生长习性分类1、乔木果树（Arbor fruit tree）：有明显的主干，树体大或较高大，如苹果、梨李、杏、荔枝、椰子、核桃、柿、枣等。2、灌木果树（Bush fruit tree）：丛生或几个矮小的主干,如石榴、醋栗、穗醋栗、无花果、刺梨、树莓、沙棘等。3、藤本果树（Liana fruit tree）：这类果树的枝干称藤或蔓，树体不能自然直立，依靠缠绕或攀缘在支持物上生长。如葡萄、猕猴桃等。4、草本果树（Herbaceous fruit tree）：这类果树具有草质的茎，多年生。如香蕉、菠萝、番木瓜、草莓(图1、图2)等。四、按照果实构造分类根据植物学上果实的概念，可将果树的食用器官果实分为以下几大类：1、仁果类（Pome）：这类果树的果实是假果，即整个果实是由子房和花器官的其他部位共同发育而来的，其食用部位是肉质化的花托，果心中含有多粒种子。如苹果、梨、山楂、枇杷等。2、核果类（Stone）：这类果树的果实是真果，整个果实是由子房发育而来，有明显的外、中、内三层果皮；外果皮薄，中果皮肉质，是食用部位，内果皮木质化，成为坚硬的核。如桃、梅、李、杏、樱桃、芒果、橄榄等。3、浆果类（Berry）：这类果树的果实是真果，整个果实是由子房发育而来，也有外、中、内三层果皮；外果皮薄，中内果皮肉质，是食用部位，内含多粒种子。如葡萄、猕猴桃、柿等。4、坚果类（Nut）：这类果树的果实外部具坚硬的外壳，食用部位是种子的子叶或胚乳。如板栗等。5、柑果类（Hesperidium）：这类果树的果实称为柑果，整个果实是由子房发育而来，外果皮革质，且具许多油胞，内含芳香油，中果皮呈白色海绵状，内果皮向内折叠形成由汁胞构成的囊瓣，是食用的部位。柑橘类果树包括枳、柑、橘、橙、柚、柠檬、葡萄柚等的果实均属于柑果。6、荔果类（lychee）：荔枝、龙眼、韶子。7、荚果类（legume）：酸豆、角豆树、苹婆。8、聚合果类（aggregate）：树莓、桑。9、聚花果类：无花果、菠萝。五、果树栽培学分类在兼顾果实的构造的同时，将生物学特性和栽培技术较相似的归为一类，称为果树栽培学分类。这种分类方法对于生产实践更有意义。通常果树栽培学可将果树分为六大类：1、仁果类：苹果、梨、山楂等。2、核果类：桃、梅、李、杏、樱桃等。3、浆果类：葡萄、猕猴桃、柿、草莓、石榴、醋栗、穗醋栗、树莓等。4、坚果类：板栗、核桃、银杏、阿月浑子、榛子、扁桃、椰子等。5、柑果类：枳、柑、橘、橙、柚、柠檬、葡萄柚等。6、其他热带和亚热带果树类第四节 蔬菜的分类一、按照农业生物学分类分页：1，2农业生物学分类法是将生物学特性和栽培技术两个方面均有一定相似性的蔬菜归为一类，在生产栽培中有更大的应用价值。但也必须注意到按照农业生物学分类即使归为同类的蔬菜，其栽培的具体技术是存在一定差异的，不能机械地完全照搬套用。按照农业生物学分类法可将蔬菜分为十一大类：1、根菜类（直根类，Straight-root vegetable）：包括萝卜、胡萝卜、根用芥菜（大头菜）、芜菁甘蓝、芜菁等。这类蔬菜以肥大的肉质直根为食用器官，生长期中喜冷凉的气候；在生长的第一年形成肉质直根，贮藏大量的水分和糖分，到第二年开花结籽，即需通过春化阶段，在长日照的条件下开花结实；均为种子繁殖；要求疏松而深厚的土壤。萝卜胡萝卜根用芥菜芜菁2、白菜类（Chinese cabbage vegetable）：包括结球白菜（大白菜）、不结球白菜（小白菜）、叶用芥菜、结球甘蓝 、花椰菜等。 结球白菜不结球白菜结球甘蓝花椰菜这类蔬菜以柔嫩的叶或叶球为食用器官，生长期内需要温润和冷凉的气候，温度过高生长不良；在第一年形成叶丛或叶球，到第二年才抽薹开花，即为二年生植物；均为种子繁殖；在栽培上，除食用器官为花球及菜薹（花茎）外，要防止早期抽薹。是南方主要的秋冬蔬菜。3、绿叶蔬菜（Green vegetable）：包括的蔬菜种类很多，植物学分类上较复杂，共同的特点是以其幼嫩的绿叶或嫩茎为食用器官，如菠菜、苋菜、蕹菜、茼蒿、芹菜、莴苣、落葵、木耳菜等。 菠菜茼蒿苋菜芹菜 这类蔬菜大都生长迅速，其中蕹菜、落葵等能耐炎热，而莴苣、芹菜、菠菜等则好冷凉；植株矮小，栽培上的定植密度较大，要求充足的肥料和水分，特别是氮肥的供应。4、茄果类：包括番茄、茄子和辣椒等三种蔬菜，均以果实为产品器官，同属于茄科，这三种蔬菜的生物学特性和栽培技术较相似，如都不耐寒冷，露地栽培春季定植，营养生长和生殖生长同步进行，平衡两者之间的矛盾是栽培技术之关键，一般采用种子繁殖，育苗定植，忌连作。番茄茄子辣椒5、瓜类（Cucurbita vegetable）：包括黄瓜、南瓜(图1、图2、图3)、丝瓜、苦瓜、冬瓜、瓠瓜、甜瓜、西瓜、西葫芦、笋瓜、佛手瓜等。这类蔬菜同属于葫芦科，茎为蔓性，雌雄同株异花，除佛手瓜外均为一年生植物。黄瓜南瓜西瓜甜瓜苦瓜冬瓜瓠瓜丝瓜6、豆类（Legume vegetable）：包括菜豆、豇豆、豌豆、蚕豆、毛豆、扁豆、刀豆等。均为豆科植物，果实为荚果，以嫩荚或籽粒为食用器官。这类蔬菜在栽培上也有相似之处，菜豆和豇豆一般采用支架栽培。 菜豆蚕豆毛豆豌豆7、葱蒜类（Bulb vegetable）：这类蔬菜都是百合科石蒜科植物，包括大葱、洋葱、蒜、韭菜等。为二年生植物，种子繁殖或分根繁殖。大葱洋葱蒜韭菜8、薯芋类（Tuber vegetable）： 包括马铃薯、芋、姜、山药(图1、图2)、豆薯、甘薯等。这类蔬菜以富含淀粉的变态块茎、块根为食用器官。营养繁殖。 芋甘薯姜山药9、水生蔬菜（Aquatic vegetable）：包括藕、荸荠、慈姑等以变态的地下茎为食用器官和菱角、茭白、芡实(图1、图2)等蔬菜。藕荸荠慈姑茭白10、多年生蔬菜（Perennial vegetable）：包括香椿、竹笋等多年生木本植物和金针菜、石刁柏、百合等多年生草本植物。这类蔬菜的产品器官可以连续收获多年。香椿竹笋金针菜百合11、食用菌类（Edible vegetable）：是一类可供食用的真菌，包括金针菇、香菇(图1、图2)、草菇、木耳等。 金针菇香菇木耳（2）宿根花卉:地下部分形态正常，不发生变态，依其地上部茎叶冬季枯死与否，又分落叶类与常绿类;前者如菊花、芍药、蜀葵、鸢尾、荷兰菊、玉簪、耧斗菜等，后者有鹤望兰、萱草、君子兰、非洲菊、红掌、四季秋海棠等。 菊花芍药蜀葵鸢尾荷兰菊玉簪耧斗菜鹤望兰萱草君子兰非洲菊红掌四季秋海棠（3）球根花卉:地下部分变态肥大，茎或根形成球状物或块状物，其中球茎类花卉有小苍兰、唐菖蒲、番红花等；鳞茎类花卉有水仙、风信子、朱顶红、郁金香、百合、葱兰等；块茎类花卉有马蹄莲、晚香玉、球根秋海棠、仙客来、大岩桐、彩叶芋等；根茎类花卉有、美人蕉、鸢尾、射干等;块根类花卉有大丽花、花毛茛等。 小苍兰唐菖蒲番红花水仙风信子朱顶红郁金香百合葱兰马蹄莲晚香玉球根秋海棠仙客来大岩桐美人蕉射干花毛茛（4）兰科花卉:春兰、惠兰、墨兰、大花惠兰、蝴蝶兰、文馨兰、万代兰、卡特兰、兜兰等。 春兰惠兰墨兰大花惠兰蝴蝶兰文馨兰万代兰卡特兰兜兰（5）水生花卉:生长在水池或沼泽地，如、荷花、王莲、睡莲(图1、图2)、千屈菜、凤眼莲、慈姑、泽泻、芡、水葱、金鱼藻等。 荷花王莲睡莲千屈菜凤眼莲（6）蕨类植物:这是一大类观叶植物，包括很多种的蕨类植物，如铁线蕨、肾蕨、巢蕨、长叶蜈蚣草、卷柏、观音莲座蕨、金毛狗等。、木本观赏植物（1）落叶木本植物:月季、玫瑰、牡丹、杜鹃、白玉兰、紫玉兰、二乔玉兰、蜡梅、日本晚樱、银杏、红叶李、红枫、丁香、爬山虎、西府海棠、碧桃、李、合欢、柳树、木槿等。 月季玫瑰牡丹杜鹃白玉兰紫玉兰二乔玉兰腊梅日本晚樱银杏红叶李红枫丁香爬山虎西府海棠碧桃李合欢柳树木槿2）常绿木本植物:雪松、龙柏、罗汉松、桂花、栀子、含笑、夹竹桃、雀舌黄杨、苏铁、变叶木等。 雪松龙柏罗汉松桂花栀子含笑夹竹桃雀舌黄杨苏铁变叶木（3）竹类:紫竹、佛肚竹、凤尾竹、斑竹、方竹、矮竹、箭竹等。 紫竹佛肚竹凤尾竹斑竹方竹、地被植物（1）草坪草:主要的是禾本科草和莎草科草。草坪在我国城镇绿化中有极重要的作用，发展很快。我国原产和由国外引进的草种，按地区的适应性分类，有适宜温暖地区(长江流域及以南地区)的，如结缕草、沟叶结缕草、细叶结缕草、中华结缕草、大穗结缕草、狗牙根、双穗雀麦、地毯草、近缘地毯草、假俭草、野牛草、竹节草、多花黑麦草、宿根黑麦草、鸭茅、早熟禾等;适宜寒冷地区的(华北、东北、西北)，如绒毛剪股颖、细弱剪股颖、匍匐剪股颖、红顶草 (小糠草)、草原看麦娘(狐尾草)、细叶早熟禾、牧场早熟禾、林中早熟禾、加拿大早熟禾、异穗薹、细叶薹、羊胡子草、紫羊茅、梯牧草(猫尾草)、偃麦草、狼针草、羊草 (硷草)、中华草莎 (中华沙石蚕)等。（2）地被植物:地被植物一般指低矮的植物群体，用于覆盖地面。地被植物不仅有草本和蕨类植物，也包括小灌木和藤本。草坪草也属地被植物，但通常另列一类。主要的地被植物有白车轴草(白三叶草)、多边小冠花、鸡眼草、葛藤、紫花苜蓿、百脉根、直立黄芪、蛇莓、二月兰、百里香、铺地柏、虎耳草等。4、仙人掌类及多浆植物多浆植物，多数原产于热带或亚热带的干旱地区或森林中，通常包括仙人掌科以及景天科(图1、图2)、番杏科、萝摩科。 仙人球景天二、 按植物原产地分类分页：1，2，3 各种植物的原产地，其环境条件千差万别，使得植物的生长发育特性也各有异。了解植物的原产地及相应的植物特性，栽培中给以需要的环境条件和适宜的技术措施，才能保证栽培的成功和取得最佳经济效益。观赏园艺植物按原产地分类，主要是:（1）中国气候型中国气候型又称大陆东岸气候型，气候特点是冬寒夏热、年温差较大。除中国外，日本、北美东部、巴西南部、大洋洲东部、非洲东南部等也属这一气候地区。这一气候型又因冬季气温的高低，分温暖型和冷凉型，各有很多著名的观赏植物。温暖型：中国水仙、石蒜、百合、山茶、杜鹃、南天竹、中国石竹、报春花、凤仙、矮牵牛、美女樱、半枝莲、福禄考、马蹄莲、唐菖蒲、一串红、麦秆菊、猩猩草等。 中国水仙石蒜山茶杜鹃南天竹中国石竹报春花麦秆菊冷凉型：菊花、芍药、翠菊、荷包牡丹、荷兰菊、随意草、吊钟柳、金光菊、翠雀、花毛茛、乌头、百合、紫菀、铁线莲、鸢尾、醉鱼草、蛇鞭菊、贴梗海棠等。 荷花牡丹随意草吊钟柳翠菊翠雀铁线莲蛇鞭菊贴梗海棠大菊随意草（2）欧洲气候型欧洲气候型又称大陆西岸气候型，气候特点是冬季温暖，夏季也不炎热。欧洲大部分、北美西海岸中部、南美西南角、新西兰南部等属于这一气候地区著名观赏植物有：三色堇、雏菊、矢车菊、霞草、喇叭水仙、勿忘草、紫罗兰、羽衣甘蓝、宿根亚麻、毛地黄、铃兰、锦葵、剪秋罗等。 霞草毛地黄铃兰羽衣甘蓝紫罗兰（3）地中海气候型地中海气候的特点是秋季至春季是雨季，夏季少雨为干燥期。地中海沿岸、南非好望角附近、大洋洲东南和西南部、南美智利中部、北美加利福尼亚等地属于这一气候地区。著名观赏植物有：郁金香、小苍兰、水仙、风信子、鸢尾、仙客来