植物分类学的基础知识
1. 人类衣食住行的需要:
1.人类生存的需要
2.经济发展的需要
3.健康长寿的需要
2. 生物学科发展的需要:
1. 植物分类学自身发展的需要:
① 资源清查——植物志的编写
② 对物种多样性的认识和保护
③ 探讨植物的起源和演化:
A、物种的实质及形成机制
B、各分类群之间的亲缘关系
2. 其他生物学科发展的需要:
植物地理学
植物生态学
地植物学
植物遗传学
植物生理学
植物化学
植物资源学
环境植物学
园林植物学
药用植物学
资源植物学 一 植物分类学思想
植物分类学思想的三次飞跃:人为分类,自然分类,系统分类
三种不同的分类系统:人为分类系统,自然系统,系统发育系统
分类学史三个时期:
人为分类系统时期(——1830) (李时珍、林奈)
进化论发表前的自然系统时期(1763——1920) (亚当森、裕苏、拉马克、德堪多、本瑟姆、虎克)
系统发育系统时期(1883——) (艾希勒、恩格勒、哈钦松、塔赫他间、克朗奎斯特、佐恩、诺·达格瑞、斯特宾斯、田村道夫)
四个最引人注目的系统:
1.Cronquist系统(1968,1979,1981)
2.Takhtajan系统(1953,1966,1969,1980)
3.Hutchison系统(1926,1934,1948,1959,1973)
4.田村道夫系统(1974)
哈钦松被子植物分类系统:将双子叶植物分为草本支和木本支,分别以木兰目和毛茛目为原始起点,平行进化。认为柔荑花序类植物比较进化,,认为单子叶植物较双子叶植物进化,起源于毛茛目。代表着被子植物起源学说中的真花学派。
二 植物分类学方法
1. 经典的方法 :标本室核对,文献资料,形态解剖学——形态学分类
2.现代实验分类学方法
1.栽培观察试验
2.细胞分类学(染色体分类学)Cytotaxonomy
3.化学分类学Chemotaxonomy
1. 直接可见物质
2. 植物本身的产物
①初生代谢物
②次生代谢物
③带信息分子(DNA、RNA、Protein)
1)protein taxonomy
① Serology (血清学)(1897)
② Electrophoresis (电泳)
③ Amino-acid sequencing(氨基酸顺序)
2)细胞色素C
3)DNA、RNA分子杂交
4. 数量分类学Numerical taxonomy:应用数学理论和电子计算机技术处理生物分类学问题的边沿学科。
1957年诞生(?),索卡尔和斯尼斯《数量分类学原理》(1963)为标志。
5. 分支分类学:以谱系学(geneology),即系统发育的分支式样为基础,旨在建立生物种系发生的谱系关系。
① 内类群比较法
② 外类群比较法
③ 分支图法
④ 数量分支分类法
植物分类的等级 1. 基本等级
界、门(-phyta)、纲(-opsida,-phyceae)、目(-ales)、科(-aceae)、属、种
亚界(-bionta)、亚门(-phytina)、亚纲(-idea,-phycidae)、亚目(-ineae)、亚科(-oideae)、亚属、亚种
2. 完全等级
界、亚界、门、亚门、纲、亚纲、(超目)、目、亚目、科、亚科、(超族)、族(-eae)、亚族(-inae)、属、亚属、组、亚组、系、亚系、种、亚种、变种、亚变种、变型、亚变型
植物界、有胚植物亚界、维管植物门、种子植物亚门、被子植物纲、双子叶植物亚纲、蔷薇超目、蔷薇目、蔷薇亚目、蔷薇科、蔷薇亚科、蔷薇族、蔷薇亚族、蔷薇属、犬蔷薇系、犬蔷薇亚系、犬蔷薇、黄花变种、黄毛柱变型
Plantae,Embryobionta,Tracheophyta,Spermatophytina,Angiospermopsida,Dicotyledonidae,Rosanea,Rosales,Rosineae,Rosaceae,Rosoideae,Roseae,Rosinae,Rosa,Caninae,Caninae,Canina,Lutetiana,Lasiostylis
例子:酸角分类
中文学名酸角:拉丁学名Tamarindus indica Linn.
别称:通血图、通血香、木罕、曼姆、罗望子、酸饺、酸豆、甜目坎。
二名法:酸角 Tamarindus indica
界: 植物界
门: 被子植物门 Angiospermae
纲:双子叶植物纲 Dicotyledoneae
亚 纲:原始花被亚纲 Archichlamydeae
目:蔷薇目 Rosales
亚目:蔷薇亚目 Rosineae
科:豆科 Leguminosae
亚 科:云实亚科 Caesalpinioideae
族:璎珞木族 Trib. Amherstieae
属:酸豆属 Tamarindus
3. 种及种下分类群
1. Species(种):是生物分类的基本单位。它是具有一定的自然分布区和一定的生理、形态特征的生物类群。同一种中的各个个体具有相同的遗传性状,而且彼此杂交可以产生能育后代,但与另一个种的个体杂交,在一般情况下,则不能产生后代(或不育)。种是生物进化与自然选择的产物。
2. Population(种群):是物种的结构单元,一个物种是由若干个种群所组成,一个种群有由同种许多个体所组成,而各个种群总是不连续地分布于一定的区域内(即种的分布区域)。每一种群内即是一个集体,自成一个繁殖体系,个体之间进行有性繁殖,交流基因,维持种的繁衍。
3. Subspecies(亚种):一个种内的类群。形态上有差别,分布上或生态上或季节上有隔离,这样的类群称~
4. Variety(变种)。Varietas.是一个种内有形态变异,变异比较稳定,它分布的范围比亚种小得多。是一个种的地方宗(local race)
5. Form(变型):forma.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,这样的个体视为~
6. Cultivar(栽培品种):指为了农业和园艺上的目的,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。
(是可以认识的、具有不同性质的种下实体。如无性系,有花能孕的纯系,或以1-多个属性为其特征的异花受精的集合物(assemblages)。
4.确定种的四个主要准绳:
1. 各个体彼此间应有密切的相似性,易于将它们识别为该类群的的成员
2. 近缘种所表现出的变异谱之间有间隙(gaps)
3. 每个种占据一定的地理区域(或宽或窄),并证明对于他们所遇到的环境是适应的
4. 有性分类群各个体之间应该能互交繁育,很少甚至于不失去其能育性,与其它种杂交的水平或成功率应有所下降。 International cade of botanical nomenclature (ICSN)
1867年的巴黎会议由A.P.Decandono等拟定
1930年在英国召开的国际植物学会议修订
1975年列宁格勒第十二届国际植物学会议—第九版(1978)
1981年悉尼第十三届国际植物学会议—第十版
每五年修改一次
75条+无数辅则、注释和例证
追溯既往之效,规定:
1.苔藓植物和维管植物从1935年起
2.藻类植物从1958年起,凡新类群描述要用拉丁文。
1. 林奈的双名法(bionomial nomenclature)
J.Bauhin (1623)首创。Rivinus(1692)首创(?)。林奈将其完善化。故国际上公认林奈,为首创双名法(binomial nomenclature) 的学者并以其在1753年发表的Species Plantarum 一书所载的植物全用双名法为起点.凡此书已命名的植物均为有效名。
双名法:指用拉丁文给植物的种起名字。需用两个拉丁词来表达。第一个词是属名,第二个词是种加词(即种名),第三个词为命名人。
如 Helianthus annuus L.向日葵
↓ ↓ ↓
太阳花 一年生的 林奈
2. 三名法.
亚种或变种 名称如不带亚种Subsp或变种(Var.)的缩写词.则为3个词。即属名+种加词+亚种或变种加词。即为 ~
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
Panax Pseudo-ginseng Wall. Var. notoginseng (Burkill) Hoo et Tseng
Et: 合发表:Cathaya argyrophylla Chun et Kung
郑万钧和匡可任
作者多于2人可用et al
Comb.nov. 新组合.(Combintio nova);
桃:Amygdalus persica L.后由Batsch.重新组合入李属.Prunus:成.Prunuspersica (L.)Batsch.现有的书仍用林奈的命名.而将后者作为异名. Amygdaluspersica L.(Punus persica Batsch.)
ex:代发表:Thhaloctrum squarrosum steph.ex willd. 歧序唐松草
此种根据Willenow发表文章为准
3. 法规要点.
(法规是国际植物分类学者命名***同遵循的文献和规章.)
①.每一种植物只有一个合法的拉丁学名.其它名只能作异名或废弃.(异名Synonym)
②.每种植物的拉丁学名包括属名和种加词.另加命名人名.
③.一植物如已见有2个或以上的拉丁学名.应以了早发表的名称(不早于1753年林奈的<<;植物种志>>;一书的年代).并且是按法规正确命名的.方为合用名称.
④.一个植物合法有效的拉丁学名,必须为有效发表的拉丁文描写。
⑤.对于科或科以下各级新类群的发表,必须指明其命名的模式种.新种一模式标本。
⑥.保留名(nomina conservwnda)是不合命名法规的名称.按理应不通用通行.但由 于历史上已习惯用久了.经公议可以保留.但这一部分数量不大.
如一些非-aceae 结尾的科 名:
Umbelliferae (Apiaceae) Labiatae (Lamiaceae)
Cruciferae (Bassicaceae) Leguminosae (Fabaceae)
Grramineae (Poaceae) Palmae (Arecaceae)
Compositce (Asterraceae) [Gutliferae (clusiaceae)
基本异名.(basionym):为异名之一.即一植物的属名已改.(如重新组合列入另一属.种加词不变.)种加词不改时,原来的拉丁学名为~
如白头翁.Pulsatilla chinensis (Bge.)Regel的基本异名为
Anemine chinensis Bge .
4. 模式标本.(模式方法)
模式标本:即将种(或种以下分类学群) 拉丁学名与一个或一个以上选定植物标本相联系,这种选定的标本作为发表新种的依据,就叫~。
(命名模式:是分类单位性名称所永久依附 那个分子.element.而不论该名称正确或为异名.必须是某一分类单位中最典型,最具代表性的分子.
1..全模式标本.(正模式标本.主模式标本.模式标本.)holotype 简写type:由命名人指定的模式标本.用作新种的的描述.命名和绘图.
2..同号模式标本 isotype (等模式)
为与全模式标本同一号码的标本.采集时同一号采有几枝同种植物.装订成几张标本.其中1-2张为主模式标本,其余的为~
3..合用模式标本.syntype (合模式)
当命 名人末指定模式标本时,或者有2号以上的标本被指定为模式标本时,(同雌.雄株..凡其引用的标本称为~
4..同举模式标本. paratype
命名者在原描述中,除模式标本外同时指出 标本.称为~
5..选定模式标本.(lectotype) (选模式.) (后选模式)
原来发表的文章或著作中,没有肯定哪一号标本为模式标本或主模式已丢失.或换切时.以后 学者在原始材料中选用一号标本为命名模式标本.(可为等模式or合模式及新模式.)
6..原产地模式(topotype)
当得 不到某种植物的模式标本时.根据记载该植物的模式标本产地采到同种植物 的标本.并选出一个标本代替模式标本.称为,~
7..新模式标本.neotype
当所有某一植物 的等模式.合模式以及任何原始资料标本都丧失时.重新选定标本作为模式标本.
模式的方法可用到属.科和目.
新组合的模式;为基原异名模式.新名称的模式是被替代名称的模式
5.合格发表(Valid publication)
①.合法名.是指符合国际植物学命名法规有关发表方面所有规则的名称.为某个分 类群的可接受的名称,是正确的名称,
②.为了合法名称必须:
1)合格发表即有效发表.印成材料.通过出售交换或赠送.在植物学界公开,
2)遵照名称形成 有关规则.
3)附有拉丁文特征摘要或引证前人有效发表的特征摘要,拉丁文标准不适用于化 石植物,但化石和藻类另外需要附以一幅说明其特征 的图.
4)标出命名模式.
5)明确指出它们所建属 的等级
③.当某一作者采用另一作者创立但尚未有效发表名称时,两个作者的名字都出现在 作者引证内,较先作者名+ex+较后作者名
④.完整引证还 需把所发表的地方引证在作者引证后.如.Ranuncuhus acris L.,Species plantarum,P554(1753)若发表在不完全被名称的作者所写著作里 就用in这个词.如:Ramatuella virens spruce ex Eichler in Martius, FloaBrasiliensis, 14 ⑵:100(1867) 新描述 分类群名称通常标以SP.nov.;gen nov cimb.nov. 一个新名称,即根据以前描述的分类群来定名.但所有的名称不同时,用.nom nov.
⑤.合格发表通常或是通过新分类群的描述.或者通过引证同一分类群以前曾合格发表的名称,而到达目的. 6优先律原则(the principle of priority)
①.采用人为最早的有效发表合法名称,(其它为异名)
②.不能早于林奈的<<;植物种志>>(1753.5.1)(泥炭藻科始于Hebwig<<;藻纲种志>>(1801.1.1)某些藻类所有真菌和化石植物除外)
③选择某个分类群最早的名称时,只有该等级的名称或加词才可考虑,其发表日期也是以该等级 发表日期为准 ,未必是名称或加词的最早发表日期.通常,当相应等级的最早加词只存在于一个不适用的组合里时.就另创这一个新的组合.
④.优先法规只适用于科和其下的各个等级.
⑤.属以下分类群的名称.按国际植物学 命名法规有规则.无论如何.改变某个属名以后.(如由于发现一个最早,的名称,)对于它所 包括的种必须创立很多新 的组合.为避免这种情况.对于一些根据国际植物学命名法规尽管发现是不正确的属名.但考以别的属名替换后会引起许多不便 的话,此时属名可以保留.而那些正确的属名却反而废弃.风车蕨属.√ Combrretum Loefl(1758) 有几百种 .
× Gislea L.(1753) (自林奈时代以来几乎就不使用了) ~是鉴定植物的工具。常是运用植物形态比较方法,按划分类群(科.属.种等)的标准.和显著特征.选用一对明显不同的特征.将未知植物(已记载过的).一一区分开来,最后分出其科、属、种来。
1.类型:
一、提纲式检索表:
以简明的最少量识别特征对分类群作出排列,其排列顺序反映了它们假设的亲缘关系。是所有的识别特征可能是隐蔽的或者难于确定的,这种纲要编写成的检索表形式。
二.人为检索表
1)单道或连续性检索表 (二波式.R.Morison)
A.定距检索表.(锯齿式.内缩式)
B.平行检索表(阶层式)
2)多道检索表
A.刀仞穿孔检索表
B.主体穿孔检索表.
C.表格式检索表
D.侧面检索表.
2.编制和使用:
二歧分类法:将特征不同的一群植物.用一分为二 方法.逐步对比排列.进行分类,称~.根据~可将自然界 植物列成分类检索表.又名拉马克式二歧分类法(1744-1829) (其实应为R.Morison 在其Plantarum Umbelliferarum Distributio Nova(1072)中首次应用)
1).定距检索表(级次式检索表)
将每一对互相区别的特征分开编排在一定的距离处,标以相同的项号,每低一项号退后一字。
每一组特征写在右边一定 的距离处,前有号码1.2.....与之相对 的一组特征写在同样距离处,每分歧 下一级 一组相对性状则在上一级的稍后处开始,如此继续下去,描写愈来愈短。直到检索出某类或某种植物的名称为止。
优点:对照区别清楚,使用便当
缺点:种类较多时,左边空白太浪费篇幅,每组对句两边部分难翻书寻找。
2).平行检索表
将每一对互相区的特征编以同样的项号,并紧接并列,项号虽变但不退格,项未注明应查的下一项号或查到的分类等级。
与上***同之处在于每组相对特征紧紧相连易于比较 在一组特征叙述后,为一数字或名称。
3).连续平行式检索表
将一对互相区别的特征用两个不同的项号表示,其中后一项号加括弧,以表示它们是相对比的项目。