第一節(jié)植物的分類一、植物界的分類林奈（CarolusLinnaeus，1707-1778）一生共出版了180種著作，其中在植物學(xué)方面的代表著作是《自然系統(tǒng)》，《植物學(xué)基礎(chǔ)》、《植物屬志》、《植物綱志》、《植物種志》等，并創(chuàng)立和正式使用了雙名法。在1735年出版的《自然系統(tǒng)》（SystemaNaturae）首次提出了以植物生殖器官作為分類依據(jù)的方法，并將生物界分為植物界和動(dòng)物界。之后1753年出版的《植物種志》（SpeciesPlantarum）中對(duì)植物采用了雙名命名法，例如：水稻：OryzasativaL.。林奈將生物界分為植物界和動(dòng)物界，而?？藸枺℉aeckel）將自然界分為三界系統(tǒng)，即植物界、動(dòng)物界和原生生物界。19世紀(jì)前后，由于顯微鏡的發(fā)明和廣泛使用，人們發(fā)現(xiàn)有些生物具有動(dòng)植物兩種屬性。1860年霍格（Hogg）提出了原始生物界的概念，1866年德國(guó)植物學(xué)家?？藸柼岢隽嗽锝纾⒃松?、原生動(dòng)物、硅藻、黏菌和海綿等歸并原生生物界，從而與植物界、動(dòng)物界并立為三界系統(tǒng)。例如：動(dòng)物與植物之間的小生物——眼蟲(chóng)。眼蟲(chóng)多存在于富含礦物質(zhì)的淡水，立體湖沼、池塘中因含有大量眼蟲(chóng)而顯綠色，水中的糙皮澡使水變?yōu)辄S褐色。眼蟲(chóng)的植物體為單細(xì)胞，在一側(cè)具有感光功能的眼點(diǎn)和伸縮泡，體內(nèi)具有曾圓形薄板、星點(diǎn)等的色素，含有葉綠素a和b、類胡蘿卜素及葉黃素等，色素體內(nèi)還具有淀粉核。威泰克（Wittaker）將自然界分為四界系統(tǒng)：植物界、動(dòng)物界、原生生物界及真菌界，這里的真菌界是指不含有葉綠素的一類真核菌類。其后又將自然界分為五界系統(tǒng)，增加了一個(gè)原核生物界。藍(lán)藻和細(xì)菌是地球上最早的生物，細(xì)胞壁主要是肽聚糖，以細(xì)胞直接分裂方式進(jìn)行繁殖，曾合稱為裂殖植物門(mén)。由于細(xì)胞沒(méi)有形成細(xì)胞核，因此威泰克將這兩類歸為原核生物界。從五界分類系統(tǒng)可以看到生物的進(jìn)化階段（原核生物——原生生物（單細(xì)胞真核生物）——多細(xì)胞真核生物（植物界、真菌界、動(dòng)物界））和演化方向（光合自養(yǎng)生物——吸收方式的真菌——攝食方式的動(dòng)物）。植物界的分類方法可簡(jiǎn)單的劃分為人為分類法和自然分類法。1.人為分類方法：林奈根據(jù)植物雄蕊數(shù)目分為一雄蕊綱、二雄蕊綱…等，這種依據(jù)自己的使用方便或按照用途進(jìn)行的分類方法，被稱之為人為分類法。2.自然分類方法：達(dá)爾文進(jìn)化論提出物種起源于自身變異與自然選擇，從而得知復(fù)雜的物種可能是同源的。物種表面的相似程度能顯示它們?cè)谟H緣關(guān)系上的遠(yuǎn)近。因而，根據(jù)植物的親緣關(guān)系進(jìn)行分類的方法，被稱之為自然分類，這種分類方法反應(yīng)了植物之間的親緣關(guān)系和自然界的進(jìn)化過(guò)程，屬于自然分類法。二、植物分類學(xué)的簡(jiǎn)史

（一）人為分類系統(tǒng)時(shí)期本時(shí)期人類活動(dòng)主要目的是尋找食物、藥物及其他生活用品；所提出的分類系統(tǒng)大多以實(shí)用價(jià)值為依據(jù)。我國(guó)李時(shí)珍的《本草綱目》為該期的典型代表。雖然，缺乏科學(xué)性，但植物特征的描述為以后更科學(xué)的分類系統(tǒng)的建立奠定了基礎(chǔ)。這一時(shí)期對(duì)分類單位的劃分非常粗糙，沒(méi)有真正的物種概念。1古代分類時(shí)期

代表人物和著作是號(hào)稱“植物學(xué)之父”的切奧夫拉斯特斯（Theophrastus）（公元前約370－215），他是柏拉圖和亞里士多德的學(xué)生，著作有《植物的歷史》（DeHistoriaPlanterum）。他利用最明顯的形態(tài)學(xué)特征（如喬木、灌木、草本）及相繼越來(lái)越隱蔽的特征進(jìn)行分類，劃分出約480個(gè)分類群。他甚至根據(jù)子房上位和下位、花瓣的融合或分離及粗放的解剖學(xué)和果實(shí)類型等特征區(qū)分植物的差異。他得出的許多形態(tài)和分類術(shù)語(yǔ)至今仍被沿用。

我國(guó)古代本草中記載的“神農(nóng)嘗百草，一日而遇七十毒”，就是指這一時(shí)期。2本草學(xué)家時(shí)期

受歐洲文藝復(fù)興影響，隨科學(xué)的發(fā)展，印刷術(shù)的發(fā)明出版了大量的新書(shū)，植物學(xué)領(lǐng)域主要是本草書(shū)（herbals）。主要是研究對(duì)人類有價(jià)值的植物，尤其是糧食和藥用植物。所以，本草學(xué)家在十六世紀(jì)曾統(tǒng)治了整個(gè)植物學(xué)界。那時(shí)植物學(xué)和本草學(xué)實(shí)際上是同一個(gè)意思。此時(shí)期本草書(shū)特點(diǎn)是圖文并茂，有些書(shū)還提出了初步的自然分類，但這不是他們的目的，大多分類系統(tǒng)是人為排列，往往按字母排列。李時(shí)珍（1513－1593）的《本草綱目》，收入1892種藥物，其中植物類1195種，分草、谷、菜、果、木等（純實(shí)用各部）。其中的草部：山草、濕草、青草、水草等；木部：?jiǎn)棠?、灌木等六類。從?shí)用、生境、習(xí)性分類，也算前進(jìn)了一步。3早期分類學(xué)家時(shí)期

在此時(shí)期，研究者對(duì)植物的研究產(chǎn)生了真正的興趣，開(kāi)始有意識(shí)地從科學(xué)角度來(lái)研究植物，但受整個(gè)科學(xué)發(fā)展水平和宗教的影響，研究水平受到限制。代表人物有意大利的凱沙爾賓羅（A.caesalpino）,被稱為第一個(gè)分類學(xué)家，代表著作是《植物》（DePlantis）(1853年)。書(shū)中收入1500種植物。主要分類依據(jù)是生長(zhǎng)習(xí)性；如果實(shí)、種子形態(tài)、花和營(yíng)養(yǎng)器官等一系列性狀。書(shū)中提出的許多分類群與現(xiàn)存承認(rèn)的許多分類群密切相符，如十字花科和菊科。4.林奈及其信徒時(shí)期

18世紀(jì)，資本主義發(fā)展，歐洲對(duì)外擴(kuò)張，客觀上促進(jìn)了植物分類研究的進(jìn)展。植物學(xué)家林奈（瑞典）于1737年發(fā)表的“自然系統(tǒng)”（Systemamatuae）將植物進(jìn)行了初步的分類。分類依據(jù)是花結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各部數(shù)目，尤其是雄蕊數(shù)目，故又稱“性系統(tǒng)”，該植物系統(tǒng)將植物分為24綱，將隱花植物列為一綱。他的主要著作是《植物屬志》、《植物科志》。然而，自然系統(tǒng)人為性大，僅依雄蕊數(shù)目分類，會(huì)使部分關(guān)系遠(yuǎn)的種類歸為一類。林奈的思路受當(dāng)時(shí)流行的“物種不變”的影響，因此不了解親緣關(guān)系，因而，此時(shí)期仍屬典型的人為分類系統(tǒng)時(shí)期。但林奈總結(jié)了18世紀(jì)前的研究?jī)?nèi)容，初步整理了較為混亂的資料，而且提出了一個(gè)分類系統(tǒng)，為以后科學(xué)的分類系統(tǒng)的創(chuàng)立奠定了正確的研究方向。（二）自然分類系統(tǒng)時(shí)期（林奈后進(jìn)化論發(fā)表前時(shí)期）

自然分類系統(tǒng)是指依據(jù)形態(tài)、解剖、生殖、發(fā)育等全面的資料進(jìn)行分類所建立的分類系統(tǒng)。在前人工作的基礎(chǔ)上，隨著科學(xué)進(jìn)步，進(jìn)化思想開(kāi)始醞釀，加之資料的積累，產(chǎn)生了從自然角度研究植物分類的傾向。此時(shí)代表人物有法國(guó)的阿當(dāng)森（1727－1806）和

裕蘇（1748－1836）。此時(shí)期的代表著作如《植物屬志》，將植物分為無(wú)子葉植物（包括隱花植物和一些被誤認(rèn)為無(wú)子葉的單子葉植物）；單子葉植物，僅子葉植物（裸子植物）。分15綱，100個(gè)自然目（相當(dāng)于現(xiàn)在的科），并使用了許多與現(xiàn)代相同的術(shù)語(yǔ)，如子房上、下位，離瓣、合瓣花等。該分類系統(tǒng)雖不夠準(zhǔn)確，但已接近現(xiàn)代的分類，他劃分的大多數(shù)類群的界限同現(xiàn)代分類系統(tǒng)的劃分相似。因此，他的著作可作為現(xiàn)代植物分類的直接淵源。另外，代表人物還有法國(guó)的拉馬克，他是進(jìn)化論的提出者。本時(shí)期，可稱為是分類學(xué)的經(jīng)典時(shí)期，為現(xiàn)代分類學(xué)的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。（三）系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)時(shí)期（1883－）

進(jìn)化論是指生物有起源、進(jìn)化、發(fā)展的過(guò)程；物種是變化發(fā)展的，各類生物間有或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。達(dá)爾文進(jìn)化論的發(fā)展及孟德?tīng)栠z傳理論的發(fā)表，進(jìn)化論學(xué)說(shuō)和遺傳理論的發(fā)現(xiàn)，促使分類學(xué)家重新估價(jià)已建立的分類系統(tǒng)，認(rèn)識(shí)到應(yīng)創(chuàng)立反映植物界進(jìn)化規(guī)律，體現(xiàn)出各類群間進(jìn)化關(guān)系和親緣關(guān)系的分類系統(tǒng)，就提出了系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)（進(jìn)化系統(tǒng)）。系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)是體現(xiàn)各類群間親緣關(guān)系和進(jìn)化關(guān)系的分類系統(tǒng)。百余年來(lái)，對(duì)系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)的研究取得了巨大進(jìn)展，并由許多學(xué)者建立了數(shù)十個(gè)分類系統(tǒng)，但并不表示這些系統(tǒng)是最科學(xué)的。盡管“系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)”學(xué)說(shuō)是正確的，但在生物進(jìn)化問(wèn)題完全解決以前，不可能創(chuàng)立出真正的、最科學(xué)的系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)，也許最科學(xué)的分類系統(tǒng)是不可能存在的。下面簡(jiǎn)單介紹2個(gè)常見(jiàn)系統(tǒng)分類學(xué)。1.細(xì)胞遺傳學(xué)

研究植物細(xì)胞染色體的信息、多倍化、雜交和繁殖的行為，確定物種之間和種下的親緣關(guān)系。由于染色體在一個(gè)物種內(nèi)基本是穩(wěn)定不變的，因此常被作為植物分類的依據(jù)。減數(shù)分裂時(shí)染色體的行為方式表明了不同親本的染色體組之間配對(duì)程度，因而常用來(lái)揭示種間關(guān)系。多倍化即一個(gè)細(xì)胞中出現(xiàn)多套染色體，是生物進(jìn)化的重要機(jī)制，多倍體多是由不同種之間的雜交產(chǎn)生的雜種染色體加倍而成的。二倍體與四倍體交配產(chǎn)生不育的三倍體，三倍體加倍可成為能育的六倍體，二倍體與多倍體在形態(tài)上差異很小，確是不同物種。不同物種在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理變化方面的差異，是染色體基因的差別造成的一種表現(xiàn)型差異。分子生物學(xué)就是直接在染色體DNA結(jié)構(gòu)上尋找分子水平的差異，作為分類依據(jù)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基配對(duì)有二種形式：A-T和G-C，每個(gè)物種的都有其特定G+C含量，不同物種的C+C含量不同，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，其G+C含量差異就越大，所以這是一個(gè)新的能反應(yīng)屬種之間親緣關(guān)系的遺傳型特征。在細(xì)菌的分類中以此作為常規(guī)的分類指標(biāo)。2.化學(xué)分類學(xué)

植物的化學(xué)成分組成隨物種的不同而異，是受植物基因及外界環(huán)境影響而產(chǎn)生的一類初生或次生代謝產(chǎn)物，研究植物的化學(xué)成分，特別是生物大分子，評(píng)價(jià)植物類別的種系發(fā)生關(guān)系，建立以化學(xué)信息資料為基礎(chǔ)的化學(xué)分類系統(tǒng)，可用以研究生物類群之間的親緣關(guān)系和演化規(guī)律。具有分類意義的化學(xué)物質(zhì)分為次生代謝產(chǎn)物如生物堿、萜類、甾體、苷、酚等，以及大分子如蛋白質(zhì)、酶、DNA、RNA等。3.數(shù)量分類學(xué)

采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，對(duì)物種的生物資料進(jìn)行數(shù)量分析，客觀的評(píng)價(jià)各組生物資料之家的關(guān)系，判斷各分類性狀之間的進(jìn)化關(guān)系。三、植物類群

早在30多億年前太古時(shí)代出現(xiàn)了最原始植物，隨著地質(zhì)變遷和時(shí)間的推移，新的物質(zhì)不斷產(chǎn)生，一部分老的物種因各種因素而消亡，經(jīng)過(guò)不斷的遺傳、變異和演化就形成了今天地球上這豐富多彩的植物界。根據(jù)植物的形態(tài)特征、生活習(xí)性、親緣關(guān)系將植物分為高等植物和低等植物兩大類。低等植物是起源較早，構(gòu)造簡(jiǎn)單的一群植物，低等植物分為藻類、菌類、地衣，高等植物分為苔蘚植物、蕨類植物和被子植物。低等植物：植物體無(wú)根、莖、葉分化（原植體）；生殖器官多為單細(xì)胞，無(wú)不育細(xì)胞構(gòu)成的外壁；合子脫離母體發(fā)育，不產(chǎn)生胚的植物即為低等植物。因其植物體無(wú)根、莖、葉分化，故又稱原植體植物；因其生活史過(guò)程中合子不發(fā)育為胚，又稱無(wú)胚植物。包括藻類（8門(mén)），菌類（3門(mén)）和地衣類植物（1門(mén)），共12門(mén)。高等植物：植物體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具根、莖、葉分化（莖葉體）；生殖器官為多細(xì)胞，具不育細(xì)胞構(gòu)成的外壁；合子（在母體內(nèi)）發(fā)育為胚的植物即為高等植物。因其植物體具根、莖、葉分化，故又稱莖葉體植物。又因其生活史中產(chǎn)生胚，又稱有胚植物。包括苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物，共4門(mén)。藻類植物：具光合色素，營(yíng)自養(yǎng)的無(wú)胚的原植體植物。實(shí)際上就是具光合色素的低等植物，共8門(mén)。菌類植物：無(wú)光合色素，營(yíng)異樣的無(wú)胚的原植體植物。即無(wú)光合色素的低等植物，有細(xì)菌門(mén)、真菌門(mén)和粘菌門(mén)3門(mén)。地衣門(mén)：藻類和真菌共生的一類植物（1門(mén)）。頸卵器植物：雌性器官為頸卵器的植物。苔蘚植物、蕨類植物和裸子植物3門(mén)均屬此類。維管植物：具維管組織分化的植物。包括蕨類、裸子植物和被子植物3門(mén)。孢子植物：無(wú)開(kāi)花結(jié)果現(xiàn)象，不產(chǎn)生種子，僅以孢子繁殖的植物。因無(wú)開(kāi)花結(jié)果現(xiàn)象，又稱其為隱花植物。包括低等植物（12門(mén)）以及高等植物中的苔蘚植物、蕨類植物。種子植物：具開(kāi)花結(jié)果現(xiàn)象，產(chǎn)生種子，以種子繁殖的植物即為種子植物，又稱顯花植物。包括裸子植物和被子植物2門(mén)。植物類群的檢索表

1.植物體構(gòu)造簡(jiǎn)單、無(wú)根、莖、葉的分化，無(wú)多細(xì)胞構(gòu)成的生殖器官

（低等植物）2.植物體不為藻類和菌類組成的共生體。3.植物體內(nèi)含葉綠素或其它光合色素，營(yíng)自養(yǎng)生活…..藻類植物3.植物體內(nèi)無(wú)葉綠素或其它光合色素，營(yíng)異養(yǎng)生活…..菌類植物2.植物體為藻類和菌類組成的共生體…………地衣類植物1.植物體構(gòu)造復(fù)雜、多有根、莖、葉的分化，有多細(xì)胞構(gòu)成的生殖器官（高等植物）4.植物體莖、葉和根中,無(wú)維管束存在,配子體較孢子