植物分类学基础知识一、植物分类学简介植物分类学是植物学科中最古老和最具综合性的一门分支学科。过去的经典分类大多依据外部形态和内部解剖特征去分，后来把孢粉形态、地理分布和古生物学等方面的内容结合进去后，有助于进一步对种类的鉴定和植物演化关系的探讨。分类学（Taxonomy）可以定义为研究和描述有机体的变异、探讨这种变异的因果关系、并运用所掌握的资料去建立某个分类系统的学科。分类学和系统学（Systematic）这两个术语现在常被不严格地作为同义词并用，如果要说两个术语有些什么不同的含义，那么分类学常用来指分类理论和实践（包括它的基础、原理、步骤和规则）而不是它的最终产物（分类系统）；系统学是有机体的种类和多样性以及它们间全部亲缘关系的研究（Simpson 1961），比分类学含义多少宽广些。现在生存在地球上的生物估计有50万种以上（种子植物250000种左右）。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，否则便无从下手。植物分类学内容由三方面组成，它的研究对象为全世界生活的植物。1、植物分类的意义植物分类学是发展较早的一门学科，它的任务不仅要识别物种、鉴定名称，而且还要阐明物种之间的亲缘关系和分类系统，进而研究物种的起源、分布中心、演化过程和演化趋势。因此，它是一门既有实用价值又富有理论意义的学科。为了分类各个植物类群，人们根据植物类群范围大小和等级高低给它一定的名称，这就是分类的等级单位。了解和掌握分类的等级单位（阶层）是分类学必须具备的基本知识。2Plant taxonomy，classification and identification 植物分类学、分类、鉴定 Plant taxonomy：研究和描述植物类群的变异，探讨这种变异的因果关系，并运用所掌握的资料群建立某个分类系统。 Classification：指建立某个合乎逻辑的分类阶元系统（system of categories）。每个阶元系统可包括任何数量的有机体，从中比较容易寻查它的成分。 Identification：指借助参考已有的分类、标本室、资料、试验观察去命名有机体。二、植物分类学思想和分类学方法 （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） 进化论发表前后的自然系统时期（17631920） （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、索恩、诺达格瑞、斯特宾斯、田村道夫） 四个最引人注目的系统： （见第二讲）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） （二） 植物分类学方法 （） 经典的方法 ：标本室核对，文献资料，形态解剖学 形态学分类 （） 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）Cytoaxonomy 3 化学分类学Chemotaxonomy （1） 直接可见物质 （2） 植物本身的产物 初生代谢物 次生代谢物 带信息分子（DNA、RNA、Protein） 3）protein taxonomy Serology （血清学）（1897） Electrophoresis (电泳) Amino-acid sequecing（氨基酸顺序） 4）细胞色素C 5）DNA、RNA分子杂交 4数量分类学（numerical taxonomy）也称数值分类学，是一门边缘学科，使用数学方法和电子计算机研究解决生物学中的分类问题。20世纪50年代末，美国生物统计学家RR索卡尔和英国微生物学家PHA斯尼思等，开创了数量分类学。发展初期，数量分类方法先被表征学派接受。20世纪60年代以后，数量分支分类也得到发展，数量分类学逐渐被愈来愈多的生物学家所接受，广泛应用于生物分类中。数量分类学的产生在生物分类中提出定量的观点，并采用数学方法，把分类学的研究从定性的描述提高到定量的综合分析，对生物分类学的发展带来重大影响。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。 内类群比较法 外类群比较法 分支图法 数量分支分类法三、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、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 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），仍能保持这种可以区别的特征。 （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。四、命名法规 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 lantarum 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 向日葵 Helianthus annuus L. 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 pseudoginseng Wall. var. japonicus (C.A.Mey) Hoo et Tseng 属名 种加词 种名命名人 变种缩写 变种种加词 变种命名人 Panax pseudoginseng 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.Prunus persica (L.)Batsch.现有的书仍用林奈的命名.而将后者作为异名. Amygdalus persica L.(Punus persica Batsch.) ex：代发表：Thalictrum squarrosum Steph.ex Willd. 歧序唐松草, 此种根据Willenow发表文章为准 .3. 国际植物命名法规 - 要点 国际植物命名法规规规是各国植物分类学者对植物命名所必须遵循的规章。现将其要点简述如下： (一)植物命名的模式法和模式标本 科或科级以下的分类群的名称，都是由命名模式来决定的。但更高等级(科级以上)分类群的名称，只有当其名称是基于属名的也是由命名模式来决定的。种或种级以下的分类群的命名必须有模式标本作根据。模式标本必须要永久保存，所以不能是活植物。模式标本有下列几种： 1)主模式标本(全模式标本、正模式标本)(holotype) 是由命名人指定的模式标本，即著者发表新分类群时据以命名、描述和绘图的那一份标本。 (2)等模式标本(同号模式标本、复模式标本)(isotype) 系与主模式标本同为一采集者 在同一地点与时间所采集的同号复份标本。 (3)合模式标本(等值模式标本)(syntype) 著者在发表一分类群时未曾指定主模式而 引证了2个以上的标本或被著者指定为模式的标本，其数在2个以上时，此等标本中的任何1 份，均可称为合模式标本。 (4)后选模式标本(选定模式标本)(lectotype) 当发表新分类群时，著作未曾指定主模式标本或主模式已遗失或损坏时，是后来的作者根据原始资料，在等模式或依次从合模式、副模 式、新模式或原产地模式标本中，选定1份作为命名模式的标本，即为后选模式标本。 (5)副模式标本(同举模式标本)(paratype) 对于某一分类群，著者在原描述中除主模 式、等模式或合模式标本以外同时引证的标本，称为副模式标本。 (6)新模式标本(neotype) 当主模式、等模式、合模式、副模式标本均有错误、损坏或遗失时，根据原始资料从其他标本中重新选定出来充当命名模式的标本。 (7)原产地模式标本(topotype) 当不能获得某种植物的模式标本时，便从该植物的模式 标本产地采到同种植物的标本，与原始资料核对，完全符合者以代替模式标本，虽然采集人与 采集日期不尽相同，称为原产