植物分类的基础知识

1、第十章 植物界基本类群与演化,生物灭绝100/day 未被认识就已消亡 保护珍稀濒危物种保护生物多样性,第一节 生物多样性的意义,一、什么是生物多样性？ 1.生物多样性概念的提出 人口、资源、环境 1948年：世界自然保护联盟(IUCN) 1961年：世界野生生物基金会 1971年：人与生物圈计划 1980年：由IUCN等世界自然保护大纲,第一节 生物多样性的意义,2. 生物多样性的定义 生物多样性：biodiversity 或biological diversity 所有生物(动物、植物、微生物等)和它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。,第一节 生物多样

2、性的意义,3生物多样性的主要组成 (1)遗传多样性(genetic diversity) 广义遗传多样性：生物所携带的各种遗传信息的总和遗传基因的多样性。 狭义遗传多样性：生物种内基因的变化，包括不同种群之间以及同一种群内的遗传变异。,第一节 生物多样性的意义,(2)物种多样性 (species diversity) 物种多样性：动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。 物种：175万 物种：1300万1亿,第一节 生物多样性的意义,全球物种数目(Heywood et al. 1995),类群已描述数目(万种) 估计数目(万种) 病毒0.440 细菌0.4100 真菌7.2150 原生动物4.

3、020 藻类4.040 高等植物27.032 线虫2.540 甲壳动物4.015 蜘蛛类7.575 昆虫95.0800 软体动物7.020 脊椎动物4.55 其他11.525 总计175.01362,(3) 生态系统多样性(ecosystem diversity) 生态系统：各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。 生态系统的多样性： 地球上生态系统组成、功能的多样性 各种生态过程的多样性：生境的多样性、生物群落的多样性、生态过程的多样性等。,第一节 生物多样性的意义,(4)景观多样性(landscape diversity) 景观多样性：由不同类型的生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时

4、间动态方面的多样化程度。,第一节 生物多样性的意义,遗传传多样性基础 物种多样性基本单元,第一节 生物多样性的意义,4生物多样性公约(Convention on Biological Diversity) 1992年6月5日在联合国里约热内卢世界环境与发展大会上正式通过 1993年12月29日起生效 生物多样性公约的目标是： (1)保护生物多样性及对资源的持续利用； (2)促进公平合理地分享由自然资源而产生的利益。,第一节 生物多样性的意义,二、 保护生物多样性的重要意义 (一)生物多样性的价值： 1.直接价值(Direct Value)：使用价值或商品价值。 消费使用价值 生产使用价值 在1

5、976-1984年期间，美国从生物资源方面获得的利润高达每年876亿美元。 全世界每年的木材产值在750亿美元以上。,第一节 生物多样性的意义,2.间接价值：与生态系统功能有关。 非消费性使用价值： 光合作用 传粉、基因流动、异花授精、环境效力、有益遗传品质、保持进化过程、使竞争者保持永恒的张力。 污染物的吸收和分解。 娱乐和生态旅游休闲价值。 保护土壤 调节气候 稳定水文,第一节 生物多样性的意义,选择价值： 为育种提供更多的可供选择的机会。 多保存一个物种，为后代多留下一份宝贵的财富。 存在价值： 带来某种荣誉感或心理上的满足大熊猫，金丝猴，褐马鸡。 科学价值： 生物演化历史上的重要地位孑

6、遗物种。,第一节 生物多样性的意义,(二)生物多样性的意义: 为人类提供合适的环境，维系着自然界中的物质循环和生态平衡。 人类赖以生存和可持续发展的基础。,世界因生命而美丽 因生物多样性而精彩,第一节 生物多样性的意义,一、生物的分界,第二节 植物分类的基础知识,Linnaeus：两界系统（1735）：植物界，动物界,Haeckel： 三界系统（1866）：植物界，动物界， 原生生物界,Whittaker：四界系统（1959）、五界系统（1969）,原核生物,五界系统 Whittaker,六界系统,病毒界 细菌界 蓝藻界 植物界 动物界 真菌界,陈世骧 1979,二、为什么要对植物进行分类？,

7、第二节 植物分类的基础知识,1、植物界数量大； 2、植物界变化多。,现在生存在地球上的植物，估计有50万种以上。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，否则便无从入手。,第二节 植物分类的基础知识,300万？500万？1000万？,1、什么是植物系统学 2、什么是植物分类学,第二节 植物分类的基础知识,三、两个概念,植物系统学,亦称“系统植物学”：研究植物之间的亲缘关系，建立植物界自然系统的科学。为广义植物分类学的一个方面。,第二节 植物分类的基础知识,植物分类学,区分植物种类，探索植物之间的亲缘关系，阐明植物界自然系统

8、的科学。它与植物形态学、植物解剖学、植物胚胎学、植物生理学、植物地理学、植物生态学、细胞学、遗传学、古生物学、生物化学都有密切的关系。,第二节 植物分类的基础知识,1、植物分类学历史 2、人为分类系统和自然分类系统,四、如何对植物进行分类,第二节 植物分类的基础知识,（1）古希腊提奥弗拉斯（Theophrastus371286B.C) （2）英国人John Ray（16281705） （3）李时珍（15181593） （4）吴其睿（17891847） （5）林奈（1707-1778） 法国：A.L.Jussieu 瑞士：A.P.de.Candolle 英国： Bentham and Hooke

9、r 德国：A.W.Eochler艾希勒 德国：A.Engler恩格勒 英国：J.Hutchinson哈钦松 苏联：A.Takhtajan塔赫他间 日本：田村道夫 美国：A.Cronquist柯郎奎斯特,1、植物分类学历史,第二节 植物分类的基础知识,1.人为的分类方法：凭借植物的形态、结构、生活习性和用途，选择植物的一个或几个特点作为分类依据。 (1)按植物的习性分类： 草本植物、木本植物、灌木、藤本植物(草质藤本、木质藤本)等。 (2)按植物的生物学特性分类： 常绿植物、落叶植物、宿根植物、球根植物、多浆植物等。,2、自然分类系统和人为分类系统,第二节 植物分类的基础知识,(3)按植物的生态

10、学特性分类： 阳性植物、耐荫植物、水生植物、湿生植物(沼生植物)、中生植物、旱生植物等。 (4)按经济用途分类： 药用植物、油料植物、淀粉植物、纤维植物、其它(栲胶植物、有毒植物、有特殊用途的植物等)。,第二节 植物分类的基础知识,(5)按植物的外形分类： 林奈的以雄蕊数目为标准的分类系统。 (6)其它形式的分类： 果树的分类： 仁果类、核果类、坚果类、浆果类、橘果类等； 花卉的分类： 一年生花卉、二年生花卉、多年生花卉、露地花卉、温室花卉等。,第二节 植物分类的基础知识,2.自然分类方法：以植物亲缘关系的远近程度作为分类依据。 (1)经典的方法：形态学分类 (2)现代实验分类学方法 栽培观察

11、试验 细胞分类学(染色体分类学) 化学分类学 数量分类学：索卡尔和斯尼斯数量分类学原理(1963)。 分支分类学：以系统发育的分支式样为基础，建立生物种系发生的谱系关系。,第二节 植物分类的基础知识,现代植物分类学综合运用其它学科的研究成果： 植物化学 细胞学 植物胚胎学 遗传学、生态学 解剖学 孢粉学等 更准确地反映植物间的进化关系和亲缘关系,第二节 植物分类的基础知识,五、植物分类的等级 1基本等级 界、门、纲、目、科、属、种 亚界、亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种 2完全等级 界、亚界、门、亚门、纲、亚纲、目、亚目、科、亚科、族、亚族、属、亚属、组、亚组、系、亚系、种、亚种、变种、变型

12、,第二节 植物分类的基础知识,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（Regnum vegetabile）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）。,第二节 植物分类的基础知识,小麦所属的各级单位是： 植物界(Regnum veget

13、abile) 种子植物门(Angiospermae) 单子叶植物纲(monocotyledoneae) 颖花亚纲(Glumiflorae) 禾本目(Graminales, Poales) 禾本科(Graminae,Poaceae) 禾亚科(Agrotidoideae) 小麦属(Triticum) 小麦(种)(Triticum aestivum L.),第二节 植物分类的基础知识,玫瑰所属的各级分类单位： 植物界(Regnum vegetabile) 种子植物门(Angiospermae) 双子叶植物纲(Dicotyledoneae) 蔷薇目(Rosales) 蔷薇科(Rosaceae) 蔷薇亚

14、科(Rosoideae) 蔷薇属(Rosa) 玫瑰(种)(Rosa rugosa Thunb.),种也称为“物种”：是生物分类的基本单位，它是具有一定分布区和一定生理、形态特征的生物类群。,种的特征： 起源相同 形态特征极为相似 进行自然交配，繁育后代 有一定的生物学特性 要求一定的生存条件，占有一定 的分布区域,第二节 植物分类的基础知识,一个物种的个体一般不能和其他物种进行生殖结合；由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，也不能产生有生殖能力的后代，即生殖隔离。 物种是生物进化过程中从量变到质变的一个飞跃，是自然选择的历史产物。,第二节 植物分类的基础知识,种以下的分

15、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：和原种有变异并能遗 传，且有独特的分布区域。 变种：同一分布区域内的同种 植物，在不同环境下产生可遗传，但没有独特的分布区域。 变型：同一分布区内的同种植物，在不同环境此案产生变异，但不能遗传。,第二节 植物分类的基础知识,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。,第二节 植物分类的基础知识,亚种(Subsp

16、ecies)：形态上有差别，分布上或生态上或季节上有隔离。,柳叶沙棘(尼泊尔 ) Hippophae salicifolia D. Don,第二节 植物分类的基础知识,中国沙棘(山西交城 ) Hippophae salicifolia subsp. sinensis Rousi,云南沙棘(云南中甸) Hippophae salicifolia subsp. yannanensis Rousi,中亚沙棘(哈萨克斯坦 ) Hippophae salicifolia subsp. turkestanica Rousi,变种(Variety)地方宗(local race)：种内有形态变异且比较稳定，分

17、布范围比亚种小得多。,华北紫丁香 Syringa oblata Lind.,第二节 植物分类的基础知识,白丁香Syringa oblata var. affinis Lingelsh.,变型(Form)：有形态变异，但看不出有一定的分布区，而是零星分布的个体。,鸡爪槭 Acer palmatum Thunb.,第二节 植物分类的基础知识,紫叶鸡爪槭Acer palmatum f. atropurpureum Vanhout,品种(Cultivar)： 农业和园艺 凡具有任何一种特征(形态学的、生理学的、细胞化学的或其他)的栽培个体的集合，且被繁殖后(无性的或有性的)，仍能保持这种可资区别的特征

18、。,第二节 植物分类的基础知识,六、植物的命名方法,1、为什么要对植物命名； 2、如何给植物命名；,第二节 植物分类的基础知识,同物异名同名异物 学名：给每一物种一个全世界通用的拉丁文的科学名称。 1. 林奈的双名法(bionomial nomenclature) 双名法：用两个拉丁词给物种命名。第一个词是属名(字头大写)，第二个词是种加词(种名)，第三个词为命名人。,第二节 植物分类的基础知识,所谓双名命名法是指用拉丁文给植物的种起名字，每一种植物的种名，都由两个拉丁词或拉丁化形式的字构成，第一个词是属名，相当于“姓”；第二个词是种加词，相当于“名”。一个完整的学名还需要加上最早给这个植物命

19、名的作者名，故第三个词是命名人。 因此，属名+种加词+命名人名是一个完整学名的写法。,第二节 植物分类的基础知识,如向日葵：Helianthus annuus L. 太阳花 一年生的 林奈 水稻：Oryza sativa L. 水稻 栽培的,第二节 植物分类的基础知识,2. 三名法 属名+种加词+亚种或变种加词 Panax pseudo-ginseng Wall. var. japonicus (C. A.Mey) Hoo et Tseng 属名 种加词 种名命名人 变种缩写 变种加词 变种命名人,第二节 植物分类的基础知识,七、植物检索表 拉马克(1744-1829)二歧分类法：将特征不同的一群植物用一分为二的方法，逐步对比排列进行分类。 R.Morison(1672)：首次应用在Plantarum Umbelliferarum Distributio Nova 定距检索表 平行检索表 分科、