植物地理学复习资料

植物地理学

第1章绪论

1.植物地理学研究对象

植物地理学是研究生物圈中植物和植被的地埋分布规律，以及区域植物种类组成、植被特征及

其与环境相互关系的科学。

植物地理学研究植物和植被的分布规律和成因。

1.1植物地理学的分支

植物区系地理学：区系是一个地区所有植物种类的总称。研究某一地区植物种类组成、分布、

起源和演化历史的科学。

植物生态地理学：研究环境与植物相互关系的科学。

植物历史地理学：研究植物在地质历史中变迁的科学。

1.2植物地理学与其他学科的关系

植物地理学与植物学：植物地理学研究植物和植被的空间分布规律，植物学是植物地理学的基

础。

植物地理学与生态学：生态学研究植物群体与环境的关系，特别关注环境对生态系统结构和功

能的影响。

植物地理学与自然地理学：自然地理学把植物作为地理环境的一个组成部分，因而植物地理学

就成为自然地理学的一部分。

植物地理学与占植物学：研究占植物发展的时空关系是植物地理学和古植物学共同研究的领

域。

2.植物地理学的发展

2.1植物地理学的萌芽

古希腊在公元前372〜287年发现了气候、土壤对植物分布的影响，并写出《植物历史》和《关

于植被的论文》的记载。

周代（公元前1066-403年）的《诗经》记载有刺榆和榆树两种非常接近的树木在生杰分布上

的差异性。

西周（公元前1066-771年）《禹贡》记载了当时黄河下游直到长江三角洲的植被水平分布。

战国《管子.地员篇》分析了土地与植物相互关系的规律性，并注意到山地植被垂直分布现象

和阴阳坡的差别。

2.2植物地理学的奠基和发展

1807年，Humboldt发表《植物地理学知识》，植物地理学成为一门独立学科。

1859年，达尔文的《物种起源》，用进化论的观点阐明生物的地理分布，并解释其原因，把进

化论引入生物地理学。

19世纪末，丹麦学者Warming《以植物生态地理学为基础的植物分布学》（1895）和德国学者

Schimper《以生理为基础的植物地理学》（1898）。

现代植物生态学和植物地理学主要是在这两部著作的基础上发展起来的。

20世纪中期，植物地理学在我国进入科学研究阶段。先后出版了《中国的植被区划草案》（1956）,

《中国植被》（1980）,《中国自然地理•植物地埋学》（1983）,《中国种子植物属的分布区类型》（1991）

等专著。

第2章植物形态结构和基本类群

1.植物细胞

1.1细胞的概念

1665年，英国学者胡克（R.Hookc）用自制显微镜观察软木薄片，看到极小的蜂巢状小室，并用

cell表示。

1840年提出细胞学说：一切植物和动物均由细胞组成，细胞是构成生命有机体的基本单位。

细胞的概念：细胞是生物体形态结构和功能活动的基本单位。除病毒外，一切有机体均由细胞

构成。

恩格斯把细胞学说、能量守恒定律和进化论并列为19世纪自然科学“三大发现”。

1.2细胞的类型

原核细胞：直径为（）.2〜:0pm,没有核膜将遗传物质和细胞质隔开，由原核细胞构成的生物称

原核生物。

真核细胞：具有细胞器和细胞核，由真核细胞构成的生物称真核生物。

占核生物：20世纪80年代出现的名称，表示一类生活在极端特殊环境中的细菌。

1.3植物细胞的形态结构

植物细胞形态：细胞具有精细的分工，形态差异很大。植物细胞体积很小，直径一般在20〜

5011m之间o

植物细胞的结构：由原生质体和细胞壁两部分组成。

细胞壁是包围在原生质体外面的坚韧外壳，主要成分为纤维素、半纤维素和果胶。原生质体

由质膜、细胞核和细胞质构成。

质膜是围绕在原生质体表面的一层薄膜，对进出细胞的物质进行选择透性。

细胞核由核膜（双层膜）、核仁、核质（染色质）等构成。DNA存在于细胞核的染色质中。细

胞核具有两个重要功能：一是贮存遗传密码（基因），二是控制蛋白质合成。

细胞质是指质膜以内细胞核以外的部分，包括细胞器、膜系统和胞基质。

质体是一类与糖类合成和贮藏密切相关的细胞器，是植物细胞特有的细胞器，质体分为叶绿体、

有色体和白色体。

线粒体是呼吸作用的场所，把有机质降解过程中释放的能量贮藏在ATP中，为细胞代谢活动

提供能最和中间产物。

内质网是由单层膜围成的管状、泡状或相互沟通的网状结构。内质网主要参与蛋白以及膜脂的

合成与加工、蛋白质运输、糖类代谢、解毒等重要生命活动。

高尔基体参与蛋白质和脂类物质的运输，这些物质在内质网上合成后由高尔基体转移到细胞

外。

液泡是植物细胞的显著特征之一，贮存细胞液。

核糖体是细胞合成蛋白质的场所，由RNA（占60%）和蛋白质（占40%）组成。

纹孔和胞间连丝：初生壁上有一些非常薄的区域，称为初生纹孔场，在初生纹孔场分布着许多

小孔，细胞的原生质细丝通过小孔与相邻细胞的原生质体杆连，这种原生质细丝称为胞间连丝。

J核膜染色质

细胞核^

ri核仁核骨架

植物细胞结构组成

1.4细胞的增殖

细胞增殖通过细胞分裂来实现，细胞分裂分为3种类型。

无丝分裂：DNA复制，细胞核直接分裂，多见于低等桎物。

有丝分裂；DNA复制，细胞核内出现细丝，拉开染色体。

减数分裂：DNA不复制，形成单倍生殖细胞。

1.5植物细胞生长和分化

细胞生长：细胞分裂后，幼小细胞体积和重量不断增加，原生质体和细胞壁同时生长：细胞纵

向延长和横向扩展。

原生质体生长最显著变化是液泡增大，细胞核移至侧面；细胞器发生复杂变化，如内质网增加

等。

细胞壁生长包括表面积增加和壁的加厚，原生质体不断分泌壁物质，细胞壁（初生壁）月度增加。

细胞分化：由相同细胞经分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成差异，产生不同细胞类群，称

为细胞分化。

2.植物组织

2.1植物组织的类型

植物组织（planttissue）：由形态结构相似的细胞集合而成的结构和功能单位，植物组织一-般分

为分生组织和成熟组织。

芽和芽的类型芽是处于幼态而未伸展开的枝、花或花序。

按芽在枝上的位置，芽可分为定芽和不定芽。

按芽鳞的有无可分为裸芽和被芽。

按芽所形成器官的性质可分为枝芽、花芽和混合芽。

按芽的生理活动状态可分为活动芽和休眠芽。

茎的生长习性不同植物茎有不同生长习性，以适应外界环境。

直立茎：多数植物的茎直立地面。

缠绕茎：以茎本身缠绕于其它支柱上升。

攀援茎：以特有的结构攀援他物上升。

匍匐茎：茎细长柔弱，沿着地面蔓延生长。

茎的分枝常见的分枝方式有以下4类：

单轴分枝：主茎顶芽生长旺盛，形成直立粗壮主干，而侧枝的发育程度远不如主茎。侧枝也以

同样的方式形成次级侧枝。如：松（P%“s）、白杨等。单轴分枝在蕨类植物和裸子植物中占优势。

合轴分枝；顶芽生长一段时间后死亡或生长极慢，或分化为花芽，靠近顶芽的一个腋芽迅速发

展成为新枝，代替主茎的位置。

假二叉分枝：顶芽生长出一段主茎后，停止发育或分化为花芽，其卜两侧对生侧芽同E寸发育形

成新枝，新枝的顶芽和侧芽生长活动与主茎相同。

二叉分枝：二叉分枝由顶端分生组织一分为二所致，多见于低等植物和部分高等植物如苔葬植

物等。

分孽：禾本科植物的分枝特称为分巢。茎基部节上的某些腋芽发育为新枝，同时在发生新枝的

节上形成不定根。新枝的基部以后还可再形成新枝。

变态茎茎的变态指茎适应不同的功能，形态结构上发生了一•定变化。如茎刺、茎卷须、叶状

茎、根状茎、块茎、鳞茎和球茎等。

（2）茎的结构

茎尖结构茎生长锥由一团分生组织细胞组成，不断地进行分裂，产生新的细胞。它们再分裂

和再分化成为枝和叶。

茎的初生结构双子叶植物茎的初生结构分为表皮、皮层和维管束。单子叶植物的维管束由木

质部和韧皮部组成，没有形成层。

茎的次生结构

双子叶植物茎的束中形成层和束间形成层进行分裂，使茎不端加I粗。所产生的次生木质部称为

木材。在木材的横切面上，可以见到若干同心圆环，称为年轮。

外围皮层或表皮细胞恢复分生能力，形成木栓形成层，产生次生保护组织周皮。

单子叶植物茎没有次生结构，茎的加粗是细胞长大或初生分生组织分裂的结果。

3.3叶

(1)叶的形态

双子叶植物叶包括叶片、叶柄和托叶。禾本科植物的叶由叶片和叶鞘组成，叶片和叶鞘连接处

两侧有叶耳和叶舌

叶脉及脉序叶脉是贯穿在叶肉内的维管组织与机械组织，叶脉在叶肉中的规律性排列称为脉

序，常见的脉序有：

网状脉序：细脉相互交织成网状，网内有游离细脉。

平行脉序：各脉从叶基近于平行发出，在叶尖汇合，脉内无游离细脉。

叉状脉序：叶脉二叉状分枝，可以多级分枝。

叶序叶在茎上按一定规律排列方式，称为叶序。常见为：互生、对生、轮生、簇生等。

单叶和复叶单叶是一个叶柄上只生一片叶，如桃、板栗等。复叶是叶柄上着生两片以上独立

的小叶0复叶的叶柄称为总叶柄，小叶的叶柄即为小叶柄。

羽状复叶：小叶在总叶柄两侧排成羽毛状。根据总叶柄分枝的情况而分成•回羽状复叶、二回

羽状复叶、多回羽状复叶；根据小叶是单数还是复数，又可分为奇数羽状复:叶和偶数羽状复叶。

掌状复叶：4片以上小叶集中在总叶柄顶端，排列呈掌状，如大麻。可根据叶柄分枝的情况分

为一回掌状复叶、二回掌状复叶等。

变态叶变态叶包括：苞片(bract),叶刺(leafthorn),肉质叶，鳞叶(scaleleaf),叶卷须。

(2)叶的结构

叶柄的结构一般与茎的结构相似，由表皮、基本组织和维管束三部分组成。

叶片基本结构由表皮、叶肉(绿色组织)及叶脉(维管组织)三部分组成。

3.4花

被子植物的花由花柄、花托、花被、雄蕊群、雌蕊群组成。根据花中有无雌蕊和雄蔻，把花分

为3类：两性花，单性花，无性花。

(1)花的组成

花柄花柄也称花梗，是茎着生花的小枝。

花托花柄或小梗顶端膨大部分，花被、雄蕊群和雌蕊群按一定方式着生在上。

花被起保护作用，有些花被有助于传粉。有些植物的花被分化为花萼和花冠。

雄蕊群雄蕊群是一朵花中雄蕊的总称。每一雄蕊由花丝和花药组成。

雌蕊群雌蕊群是由雌蕊组成。每一雌蕊由柱头、花柱和了•房三部分组成。

变态叶

子房内包藏着一个或多个胚珠，胚珠由一个珠心和包在珠心外面的珠被构成。胚珠以珠柄和胎

座相连(图2.13)。

子房内壁生长胚珠的地方称胎座，胎座是种子发育过程中养料的供应基地。

(2)花序及其类型

花在花序轴上排列的方式叫花序。总花柄称为花序轴或花轴。

单生花：一朵花单生于枝顶或叶腋。

无限花序：开花的顺序是花序轴基部的花或边缘的花先开，顶部花或中间的花后开，其花序轴

可延长，如总状花序、圆锥花序、伞形花序等。

有限花序：开花顺序为自顶(上)至基部，自中心向外圈，花序轴丧失顶端生长能力。分为单

歧聚伞花序、二歧聚伞花序、多歧聚伞花序、轮伞花序、头状花序。

(3)禾本科植物的花

禾本科是单了•叶植物，花的形态和结构比较特殊。

小麦的麦穗由许多小穗构成，每一小穗由多朵花构成。

花外面有2鳞片包住，外边的一片称外秤，里面一片称内存。

小麦花雄蕊3个，雌蕊1个，有2条羽毛状柱头承受花粉。

(4)传粉与受精

传粉：由雄蕊的花粉囊散出的花粉被传送到同花或异花的柱头上称为传粉。

受精作用：花粉在柱头上萌发、花粉管通过柱头进入胚珠，两个精子分别与中央细胞和卵结合

(双受精)，受精卵发育为胚.受精极核发育为胚乳。

3.5果实

由子房与花的其他部分如花托、花萼等共同形成，形成果皮和种子两部分。

(1)果实的类型

真果直接由子房发育而成，如小麦、桃等的果实；假果由子房、花托、花萼，甚至整个花序共

同发育而成，如梨、苹果、无花果等。根据果皮的形态结构分为2类。

肉质果(freshyfruit)果皮肉质多汁，可分为：

浆果：由复雌蕊的上位子房或下位子房发育而来。如番茄、葡萄等；

核果：具坚硬果核，由单雌蕊或复雌蕊的上位子房或下位子房发育而来，含1粒种子，如李

(Primussalicina)杏(Primusamienica)等。

梨果：由花筒和子房联合发育而成的假果。通常花筒形成果壁、外果皮、中果皮均肉质化，内

果皮常革质，如苹果、梨等。

干果(dryfruit)成熟时果皮干燥，根据成熟后果皮开裂情况分为裂果和闭果。

荚果：由单雌蕊发育而成，沿腹缝线和背缝线裂成两瓣，如大豆等；有的并不开裂，如花生、

皂荚等。

角果：果实成熟时，果皮沿腹缝线处开裂，如十字花科植物的果实，分为长角果和短角果等。

其果：由复雌蕊发育而来，子房室含多数种子。果实成熟时有多种开裂方式，常见有：室背开

裂（胡麻）；室间开裂（烟草）；盖裂（马齿宽、车前等）；孔裂（野罂粟）。

普葵果：由离生雌荒形成，果实成熟时沿背缝线或腹缝线开裂，常见两个以上香葵果聚生在花

托上，如八角等。

瘦果：由上位子房或下位子房形成，内含一粒种子。成熟时，果皮革质或木质，如向日葵、养

麦等。

颖果：含一粒种子，果皮和种皮愈合，如小麦、水稻等。

坚果：由复雌蕊的下位子房构成，含I粒种子，果皮坚厚，如板栗、栓皮林等。

翅果：由单雌蕊或复雌蕊的上位子房形成的干果。果皮的一部分向外扩延成翼翅，如根杨、榆、

械等的果实。

3.6种子和幼苗

（1）种子的组成

成热的种子都具有胚、种皮、胚乳、子叶等部分（图2.9）

种皮是种子外面的保护层。

胚是未发育的新个体的雏体。胚由胚芽、胚轴和胚根组成。

胚乳是有胚乳种子储藏营养物质（淀粉、蛋白质和脂肪）的薄壁组织。

子叶是无胚乳种子储藏营养物质（淀粉、蛋白质和脂肪）的薄壁组织。

只有一片子叶的种子，叫单子叶种子，如玉米、小麦等；有两片子叶的种子，叫双子叶种子，

如花生、黄豆等。

（2）种子的基本类型

有胚乳种子：由胚、胚乳、种皮组成；如童麻、番茄、烟草、小麦、水稻等；

无胚乳种子：由种皮、子叶和胚组成，缺乏胚乳；如大豆、花生、慈姑等。

（3）幼苗的类型

子叶出土幼苗：种子萌发时，将胚轴和胚芽一起推出土面，结果子叶出土；如棉花、菜豆和富

麻。

子叶留土幼苗：种子萌发时，子叶留在土壤中；如玉米、小麦、水稻等。

3.7植物的繁殖及生活史

（1）繁殖的类型：植物的繁殖可分为3类。

营养繁殖：通过营养体的一部分形成独立的新个体；

无性繁殖：通过•类称为池子的细胞，从母体分离后，直接发育成新个体：

有性生殖：通过有性生脂细胞，形成合子或受精卵，成为新个体。

（2）植物的生活史

植物从生长发育的某一阶段开始，经过一系列生长发育阶段，产生下一代又重现该阶段的现

象称为生活史。

高等植物的生活史分为两个阶段，即有性世代（配子体）和无性世代（抱子体）阶段，生活

史中胞子体世代和配子体世代有规则地交替出现，称为世代交替。

图示高等植物的世代交替

4.植物的类群

4.1植物种系的发生

（1）植物界的类群

本教材采用16门分类系统（图2.18）。蓝藻n

裸溺口

，藻类

师

菌类I低等植物

金窝】

I低等植物

抱子植物J地衣.甲海】,（无附§枷

苗子植物褐朗

原植体植物）

（隐夜醐）红窝】］

苔薛、细菌门］

m

真菌门」

＜蕨类

卜高等植物翻界《y

稣n

「裸子植物苔鲜植物门］,高等醐

翻瞬

种子植物J滕醐门「

种子醐（,（有附i硼

被子植物J甑植枷、［\）

'（跳植物）堆管醐茎叶体植掰

I被子植物门.

（2）植物的个体发育和系统发育

个体发育（ontoReny）植物从生命的某个阶段（电子或种子）开始，经过一系列发展，再现这

个阶段的过程。

系统发育（phylogeny）生物种族发展史。可以指一个类群的形成历史，也可以指生命起源和

演化的整个过程。

（3）植物界的主要发展阶段

表2.1植物界主要发展阶段和地质年表（引自金银根，2006）

世（期）（距今百万优势植

代(P.ra)纪(Period)植物进化与发展

年）（Epoch）物

近代(Recent)1.2

第四纪

更新世草本植物大发展

Quaternary)2.5

(Pleistocene)

新生代上新世(Pliocene)7

森林衰落，草本植物发生

(Cenozoic)中新世(Miocene)26被子植

第三纪

渐新世(Oligocene)38物

(Tertiary)

始新世(Eocene)54森林出现

古新世(Faleocene)65

白垩纪后期90被子植物发展

Cretaceous)4期136裸子植物衰退

后期166松柏类占优势，被子植物出

中生代侏罗纪(Jurassic)

早期190现裸子植

(Mesozoic)

后期200物

二迭纪(Triassic)真蕨繁茂，裸子植物大发展

早期225

二迭纪后期260苏铁、银杏类植物繁茂

(Permian)早期280木本蕨类衰退

石炭泥后期325

真蕨出现，种子蕨发展蕨类植

(Carboniferous)早期345

物

古生代后期360裸蕨类由繁茂至衰退，

泥盆纪

(Paleozoic)中期370种子蕨、苔辞植物出现

(Devonian)

早期395裸蕨植物出现，藻类植物繁

志留纪(Silurian)430茂

奥陶纪

500海洋藻类植物繁茂藻类植

Ordovician)

物

寒武纪

570

(Cambrian)真核藻类植物形成和发展

元古代(Proterozoic)570〜1500

生命起

太古代(Archaeozoic)1500~5000原核植物形成和发展

源

（4）植物分类方法及其分类系统

人为分类法：根据植物用途、形态结构、生活习性等进行分类。

自然分类法：以生物进化为依据，判断植物间的亲缘关系，进行植物分类。

（5）植物分类的系统

表2.2植物分类的单位

中文名拉丁文英文

界RegnumKingdom

门DivisioDivision

纲ClassisClass

目OrdoOrder

科FamiliaFamily

属GenusGenus

种SpeciesSpecies

种的概念：种是植物分类的基本单位，具有一定自然分布区的生物类群。

如果种内个体之间具有显著差异，可分为亚种、变种和变型等。

经过人工培育而出现特征差异，叫做品种。

(6)植物命名

每一种植物统一使用科学名称，称为学名。用拉丁文命名。

以林奈1753年创立的双名法为依据，由两个拉丁字组成。第一个字是属名(名词)，第一个字

母必须大写，第二个字是种名(形容词)。

4.2藻类植物

藻类植物是自养低等植物，没有根、茎、叶分化，多为单细胞个体，或为多细胞丝状体、球形

体或枝状体。

藻类植物的光合器均具有叶绿素a和代胡萝卜素。藻类植物多生于海水或淡水，或潮湿土壤、

树皮和石头上，适应能力强。

低等藻类仅有营养繁殖，高等藻类具有无性繁殖和有性繁殖。无性繁殖产生电子，直接形成新

个体；有性繁殖形成配了，蛇雄配子结合为合子，合子再发育成新个体。

现存藻类植物约2.4万利。分为8门：

蓝藻门(Cyanophyta)红藻门(Rhodophyla〉金藻门(Chrysophyla)

甲藻门(Pyrrophyta)褐藻门(Phaeophyta)裸藻门(Euglenophyta)

绿藻门(Chlorophyta)轮藻门(Charophyta)

4.3菌类植物

菌类植物是异养低等植物。植物体无根、茎、叶分化，单细胞体、丝状体或原生质团。菌类植

物约12万种，分为3门；细菌门、粘菌门、真菌门。

(1)细菌门

细菌是单细胞原核生物，一般几微米大小，具纤维素细胞壁，无细胞核。

营养方式：分为寄生细菌和腐生细菌2种。寄生细菌能致人畜和植物病害；腐生细菌分布最广,

生活在动植物的遗体上、土壤、污水、人及动物的消化道中。

生殖方式：细菌的生殖方式是营养繁殖，一个细菌分为两个细菌。环境不宜时，细菌可形成芽

狗，具有很强的抗逆能力。

(2)粘菌门

粘菌是介于动物和植物之间的一类生物，营养体是一团裸露的原生质团，多核，能作变形虫式

运动，吞食固体食物；但生殖时产生纤维素细胞壁的抱子，具植物性状。

（3）真菌门

真菌是一类不含叶绿素、异养真核生物。一般由丝状体的菌丝构成。菌丝成束集中生长，叫菌

丝体。

营养方式：营养方式有寄生、腐生，或兼性寄生等方式。

繁殖方式：包括营养繁殖、无性生殖和有性生殖。

营养繁殖时菌丝断裂形成新植物体；无性繁殖时可产生多种类型的胞子；有性繁殖时.产生各

种有性抱子，进行核配形成合子。

真菌的类群：真菌是生物界中很大的类群，约12万余种，我国约有4万种。

真菌的生活史：真菌的生活史是从泡子萌发开始，最后乂产生抱子的过程。

菌丝体

抱

子

萌

发

表2.3真菌的类群及其特征（引自刘胜祥等，2007）

鞭毛菌亚门接合菌亚门子囊菌亚门担子菌亚门半知菌亚门

无隔多核菌无隔多核菌有隔菌丝组有隔菌丝组有隔菌丝组

形态特

丝组成的菌丝组成的菌成的菌丝体成的菌丝体成的菌丝体

点

丝体丝体

水生，两栖腐生、兼性腐寄生、腐生寄生、腐生寄生

生活方生，少数陆生、寄生或专

式生、腐生、寄性寄生

生

代表植水霉、寄生霜匍枝根霉、毛麦角菌、冬日香菇、木耳稻瘟菌、玉米

物霉霉夏草黑粉菌

约1100种，约610种，分约15000种,约12000种,约26000种，

种类

分为4纲为2纲分为6纲分为3纲分为3纲

4.4地衣植物

地衣是由真菌和藻类形成的共生体。真菌多为子囊菌，藻类主要是蓝藻和绿藻。藻类为植物体

制造养分，菌类则吸收水分与无机盐。

（1）地衣的结构

分为同层地衣和异层地衣（图2.20）。同层地衣：藻类细胞和菌丝混合交织，不集中排列为一

层。异层地衣：上皮层（紧密肉丝）、藻胞层（藻类细胞）、下皮层（紧密菌丝）

（2）地衣的形态

壳状地衣：植物体扁平壳状，紧贴在岩石、树皮和土表等基质上，菌丝直接伸入基质，很难剥

离；占全部地衣的80%。

叶状地衣：植物体有背腹之分，似叶状，以菌丝假根直看于基物上。

枝状地衣：一般为异层地衣；植物体树枝状或须根状，直立或下垂，如石蕊属（Qadcmia）、

松萝属（Uswe）等。

（3）地衣的繁殖

营养繁殖：植物体自行断裂，形成粉芽。粉芽从母体脱落随风传播，遇适宜环境即行萌发，形

成新个体。

无性繁殖：由菌类和藻类分别进行。真菌产生分生泡子，萌发成菌丝后与适合的'藻类形成新的

共生体,藻类也可无性繁殖，增加其数量。

有性生殖：由真菌独立进行。真菌产生有性狗子，抱子释放萌发，遇到合适的藻细胞，才能共

同形成地衣。

（4）地衣的分类

地衣约500余属，25000余种，分为子囊衣纲，担子衣纲，不完全衣纲。

4.5苔辞植物

（1）植物体形态结构

苔葬植物为小型高等植物；生殖器官为多细胞结构；受精卵发育为胚；生活史中具明显世代交

替，配子体世代占优势。

配子体：植物体为扁平的叶状体或具有茎叶的分化（图2.21）,无真根，体内无维管束，构造

简单。

抱子体：不能独立生活，寄生在配子体上。

（2）苔群植物的繁殖

营养繁殖：直接从植株脱落，形成新的植株（配子体）。

无性生殖：胞子散出后，萌发成丝状或片状的原丝体。在原丝体上产生芽体，由芽体发育成为

配子体。

有性生殖：雌雄生殖器官由多细胞构成，分别为颈卵器和精子器，精子与卵细胞融合而成合子

（2n）,合子发育形成胚，胚在颈卵器内吸收配子体的营养，进而发育成原丝体。

（3）苔辞植物的生活史

苔解植物的生活史有明显世代交替，且配子体（有性世代）发达，胞子体（无性世代）简单，这是

与其他陆生高等植物的最大区别。

苔碎植物在植物界的系统演化中，代表着从水生生活向陆生生活逐渐过渡的类型，其形态构造

上的变化，与其从水生向陆生演变的适应。

（4）苔解植物的分类

苔薛植物约23000种左右，我国约2800种。分为苔纲和薛纲。

4.6蕨类植物

（1）形态结构

蕨类植物既是高等的池子植物，又是原始的维管植物。

抱子体：抱子体发达，具有初生维管组织，叶分为营养叶和狗子叶。电子囊生在抱子叶背面边

缘。抱子(n)经过减数分裂形成。

配子体：泡子萌发后成为配子体。配子体上产生颈卵器和精子器，受精卵发育成胚，坯长大形

成抱子体。

(2)蕨类植物生活史

蕨类植物具有明显世代交替，他子体世代占优势。从受精卵萌发，到抱子母细胞进行减数分裂,

这一过程称为或称为无性世代(胞子体世代2n),从抱子萌发到精子和卵结合阶段，称为有性世代

(配子体世代n)。

(3)蕨类植物的分类

蕨类植物门分为五个纲：松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、楔叶纲和真蕨纲(图2.28)。真蕨纲为

进化的大型叶蕨类，亦称真蕨类(fern)。

4.7裸子植物

(1)裸子植物的特征

裸子植物是较原始的种子植物。因种子没有果皮包被，故称裸子植物。

抱子体：裸子植物均为木本植物，有强大的根系，维管组织发达，能进行次生生长。叶为针形、

条形。

胚珠裸露，成熟后形成种子，无心皮包裹。裸子植物的泡子叶聚合成球花。雌、雄配子体进一

步退化寄生在抱子体上，无独立生活能力。

裸子植物的生殖器官，有不同的术语。

雄花<-->小抱子叶球雌花—大抱子叶球

花粉粒-T小狗子胚囊<——>大抱子

成熟花粉粒―一雄配子体成熟胚囊一一雌配子体

(2)裸子植物的分类

裸子植物在中生代最为繁荣。目前仅存近800种，隶属于12科71属。

我国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家，其中不少是第三纪孑遗植物。裸了•植物门分五

个纲：苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲,

苏铁纲(Cycadinae)：常绿木木植物，茎干粗壮。大型羽状复叶集生于树干顶部。抱子叶球生

于茎顶，雌雄异株。本纲现存3科11属，约209种，分布于热带及亚热带。我国仅有苏铁科

(Cycadaccac)苏铁属(Cycas)，约15种，所有种均为国家二级保护植物。我国常见的是苏铁。

银杏纲(Ginkgopsida)落叶乔木，叶扇形。雌雄异株，雌、雄球花均生于短枝顶端，雄球花

呈莱美花序，具一短柄；雌球花具长柄。本纲现存仅有1目，1科，1属，仅银杏(GinkgobibbaL.)

1种，是我国特有种，国家一级保护植物。

松柏纲(Coniferopsida)常绿或落叶乔木，抱子叶球单性，同株或异株，胞子叶常排列成球

果状。松柏纲植物一般称为针叶树。松柏纲是现代裸子植物种类最多、分布最广的类群，我国有3

科23属214种。

松科(Pinaceae)>杉科(Taxodiaceae)>柏科(Cupressaceae)具很多特有种,如油松(Pinus

fa加方即切加)、黄山松(A银杉(Cathayaargyrophylla)(国家一级保护植物)；水杉

(Metasequoia〃帅o/des)(国家一级保护植物)：柏木［Cupressusyunebris)、侧柏(Platycladus

orientalis)、刺柏(Juniperusformosana)等。

红豆杉纲(Taxopsida)常绿乔木或灌木。抱子叶球单性异株。红豆杉纲原属松柏纲，后发现其雌球

花简化，不形成球果，与松柏纲其他类群差异较大，故独立成红豆杉纲。红豆杉纲分为罗汉松科

(Podocarpaceae)>三尖杉科(Cephalotaxaceae)和红豆杉科(紫杉科)(Taxaceae)3科。我国产3

科7属33利其中三尖杉科的三尖杉(Ccphalotcixusfortunet)、红豆杉科的红豆杉(Taxuschinensis)

(国家一级保护植物)是我国的特有种。

买麻藤纲(Gnetopsida)灌木或藤本，叶片形态多样，抱子叶球单性，异株或同株。有类似

于花被的盖被；胚珠1枚，珠被1~2层。成熟大抱子叶球球果状；种子包于由盖被发育而成的

假种皮中，胚乳丰富。买麻麻纲植物包括麻黄目(Ephedralas).买麻藤目(Gnetalas)和百岁兰

目(Welwitschiales)3目，每目1科，每科1属。我国2目2科，分布全国。

4.8被子植物

(1)被子植物的主要特征

被子植物是植物界发展最高级的类群。具有真正的花。

具有双受精现象，两个精细胞进入胚囊后，一个与卵细胞结合形成合子，发育成胚，另一个与

极核结合，发育为胚乳(3n)。

狗子体高度发达，配子体进一步退化，无独立生活能力，完全寄生在抱子体上，结构上比裸子

植物更简化。

表2・1高等植物进化比较

苔薛植物蕨类植物裸子植物被子植物

狗子体(2D)不能独立，寄生在发达木本，高度发达木本和草本，高

配子体上度发达

配子体(n)发达不发达，能独立萎缩，寄生在抱子严重萎缩，寄生

体上在抱子体上

世代交替配子体占优胞子体占优苑子体占优抱子体占优

营养器官有茎叶分化，假维管束发育，管维管束发育，管胞维管束高度发

根，无维管束胞和筛胞和筛胞，次生形成育，导管和筛管，

层次生形成层

（2）被子植物的分类系统

恩格勒系统由德国植物学家恩格勒（Engler）和柏兰特（Prantl）于1897年提出。将菜黄花序类植

物当作被子植物中最原始类型，将被子植物分成62目343科。《中国高等植物图鉴》、《中国植物志》

和我国各大标本馆多采用恩格勒系统。

哈钦松系统由英国植物学家哈钦松（J.Hutchinson提H,1973年重新修订被子植物为411科。

将双子叶植物木兰目和毛莫目为起点，分别演化出平行发展的木本和草本两大支。

（3）被子植物的分类

目前已知被子植物约1万多属25万种，在地球上占有绝对优势，我国有2700多属约3万种，

分为双子叶植物纲和单子叶植物纲，其区别特征见下表。

表2.11双子叶植物纲和单子叶植物纲特征比较

双子叶植物纲单子叶植物纲

种子具2片子叶种子具1片子叶

直根系，主根发达须根系，主根不发达

维管束具有形成层维管束无形成层

网状脉序平行脉序

花通常5-4基数花通常3基数

第3章植物区系地理

1.植物分布区

1.1分布区的概念

分布区（areal）是任何分类单位（种、属、科等）在地球上分布的区域。以种的分布区为基础,

通过合并，形成属和科的分布区。

种的分布区：种分布区是指某种植物所占据的全部地域。

属的分布区：该属所有种分布区总和。单种属的分布区与种分布区一致，但含义不同。属分布

区是植物区系研究的重点。

科的分布区：该科各属分布区的总和。

1.2植物分布区制图

（1）点图法

将某分类单位已知的分布地点用符号标绘在一定比例尺的空白地图上，称为点图法。点图法的

精度取决于研究资料的数量和地图比例尺。

（2）轮廓法（周界法）

把图上最外围的各个点连结起来，绘出分布区的轮廓。推测部分用虚线表示。可以把点图法和

轮廓法结合起来（图3.1）。

1.3植物分布区的形状

(1)分布区的形状

高纬度地区植物种分布区呈东西向展布；热带地区植物种分布区则是南北直径较大；有些植物

种的分布区不连续，呈间断分布。

(2)影响分布区的因素

气候因素地形因素，力史因素土壤因素生物因素

人为因素：例如紫茎泽兰(改3〃”加〃7(•〃6岳，”切)的分布。

1.4植物分布区类型

(1)广域分布区

分布区遍及各大洲。分布广泛的种称为广布种。如大车前(Plantag。major)、蒲公英等的分布

区。

(2)狭域分布区

多数植物分布区只限于局部，称为狭域分布区。如银杉(Calhayaargymphylla)只分布在我国

广西龙胜和重庆金佛山、湖南城步等地。

特有分布区，指某些特有植物的分布区。这叫植物称为该地区的特有种。

古特有种：地质时期残留卜来的特有种(地理残遗种)。如水杉(M.glypiosimboides)、银杏(G

biloba)>杜仲(Eulmoides)等。

新特有种：晚近时期形成的特有种，如我国西南高山地区杜鹃属分化的新特有种。

岛屿特有种：岛上植物长期孤立进化，逐渐形成特有种，甚至特有科或属。

(3)残遗分布区

过去具有广阔的分布区，而现代分布区大大缩小，称为残遗分布区。如水杉只分布于我国川、

鄂交界的很小地区，第三纪它却广布于北半球(图3.3)。

(4)连续分布区

植物种(或属、科)分布在一个完整区域内。它包括以下类型。

世界分布：分布区遍及各大洲，如大车前。

环极地分布：分布区环北极和南极分布。如十字花科的爱氏山芾草。

环北方分布：环绕南北半球高纬度地带分布。如茶藤子属(Ribes)。

泛热带分布：贯穿亚、非、拉及大洋洲热带地区，如棕桐科。

(5)间断分布区

相同分类学单位占据多个相互隔离的区域，称为间断分布区。间断分布具有重要地理学意义，

分为以下类型。

北极-高山间断分布：某一分类学单位分别分布于北极和温带高山地区，如萝蒂草(Loydia

serotina)o

泛北极间断分布：分布于亚洲、欧洲、北美洲的广大地区。

北大西洋间断分布：分布于北美洲和欧洲，被北大西洋隔开。

南北美洲间断分布：间断分布于南、北美洲I。

古热带间断分布：分布区的各部分都在旧大陆的热带范围内，印度、马达加斯加和非洲之间以

及东南亚、马来半岛和大洋洲之间。

洲际山区间断分布：间断分布于各大陆山区。

占地中海间断分布：间断分布于北美东南部、喜马拉雅山、中国西北部。

泛南极间断分布：间断分布于南美洲。

极际间断分布：间断分布于北极地区和南极地区。

星散间断分布：有些古老属的植物孤立分布于彼此远隔的各大陆或岛屿上。

间断分布的成因：间断分布是由连续分布隔离所致。

自然条件变化：某种植物发生地理分化，造成分布隔离。

陆地下沉：如我国海南岛和雷州半岛是在第四纪隔断。

大陆漂移说：提供了“世界植物热带统一起源说”的地质基础，合理解释了洲际间断产生的原因。

跳跃式传播；有些植物种子很轻，被洋流、水鸟等带到远处，造成间断分布。

人为影响：人为促成某党植物种间断分布，例如橡胶树的分布。

（6）替代分布区

相邻两个区域的相同生境起源的两个近缘种相互取代称为替代现象，它们的分布区称为替代分

布区。

由于占地理环境变迁，物种在传播过程中分化出新的种型而形成替代分布。如地中海区域油橄

榄（Oleaeuropaea）在撒哈拉地区被非常接近的O.laperri，龙i所替代。

1.5分布中心

植物种集中分布的区域，称为某分类单位的分布中心。

多度中心：植物分类单位的集中分布区。多度中心不一定在分布区的正中央。

发生（起源）中心：某一植物分类单位在地球表面起源的地点。

变异中心：一个植物种在迁移过程中产生新种，这些新种在起源中心附近集中分布，形成次生

中心（变异中心）。

残遗中心：残遗植物现代集中分布地点。地质时期未必是分布中心。

2.植物区系

2.1植物区系的基本概念

植物区系（flora）是某一地区、某一时期所有植物的总称。

地质古老的地区其植物区系种类比较丰富，年青的地区其植物相对比较贫乏。

（1）植物类群的统计

科属种统计：进行科属和的统计，了解科、属的大小，掌握研究区域植物名录。

（2）分布多度

分布在某一区域内的植物种或属的数目，表示不同地区的植物种或属的分布情况。

2.2植物区系地理成分

分布区或多或少重合的植物种（属、科），划分为相同的区系成分，称为地理成分。划分地理

成分的依据是分布区类型。

（1）世界地理成分

北极高山成分：分布区一部分在北极，另一部分在北方高山地区。

泛北极成分：以北极为中心，环绕它分布的种。

北温带成分：分布区在北半球温带地区的种。

大西洋成分：分布区在大西洋沿岸海洋性气候地区的种。

东亚-北美成分：分布区在东亚和北美。

东亚成分：分布区在东亚的许多种，含有许多残遗种和特有种。

全热带成分：起源于古南大陆，而现在广泛分布于各洲的热带种类。

旧世界热带成分：起源于古南大陆，现仅分布于亚洲、大洋洲、非洲的植物。

地中海成分；包括欧洲、非洲地中海沿岸或地中海盆地的植物。

中亚成分：分布区在中亚沙漠、草原及山地的植物。

中国东北成分：分布区包括我国东北及其以东地区的植物。

中国-日本成分：分布区只限于中国和日本的植物。

中国喜马拉雅成分：分布区在我国横断山脉到喜马拉雅山一带的植物。

印度-马来亚成分：分布区包括印度、中南半岛、马来群岛和我国南方等地。

（2）中国植物地理成分

我国种子植物属（3116属）归纳为15种地理成分。

表3.6中国种子植物属的地理成分（引自吴征镒，1993）

地理成分属数

1.世界广布成分104

2.泛热带成分362

3.热带亚洲和热带美洲成分62

4.旧大陆热带成分177

5.热带亚洲一热带大洋洲成分148

6.热带亚洲一热带非洲成分164

7.热带亚洲，或分611

8.北温带成分302

9.东亚和北美洲成分124

10.旧大陆温带成分219

11.温带亚洲成分55

12.地中海区,西亚至中亚成分171

13.中亚成分116

14.东亚成分299

15.中国特有成分257

合计3116

（3）地区间植物区系比较

属的相似性系数两地的共有属数越多，相似性系数越大，其关系越亲近。

设甲乙两地各分布有A与B属植物，两地共有C属植物，按不同的计算方法，均可获得相似

性系数：

KjMan,=A+B-C（31）

2C

^Sorensen=.（32）

+ZRJ

c

S=----7------r（3.3）

szmin（A,B）

式中：K…,KSorenser和S.$z为相似性系数，A为甲地植物属数，B