植物分類的方法
1植物分類、人為分類方法
是人們按照自己的方便或按植物的用途,選擇植物一個(gè)或幾個(gè)特征作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,然后按照人為標(biāo)準(zhǔn)順序排成分類系統(tǒng)。
2、自然分類方法
以植物的親疏程度作為分類的標(biāo)準(zhǔn)。按照生物進(jìn)化的觀點(diǎn),植物由于來自共同祖先而具有相似的遺傳性,表現(xiàn)出形態(tài)、結(jié)構(gòu)、習(xí)性等方面的相似。因此,根據(jù)植物相同點(diǎn)的多少就可判斷它們之間親緣上親疏程度。這種根據(jù)親緣關(guān)系進(jìn)行分類的方法是自然分類方法。
被子植物的分類主要依據(jù)各種器官的形態(tài)特征,尤其是生殖器官的形態(tài)特征,因?yàn)榛ü男螒B(tài)比較穩(wěn)定,不易因環(huán)境的改變而產(chǎn)生變異。
植物的分類單位
依范圍大小和等級(jí)高低,植物分類的各級(jí)單位依次是界、門、綱、目、科、屬、種。每個(gè)等級(jí)內(nèi)如果種繁多還可細(xì)分一個(gè)或二個(gè)次等級(jí),如亞門、亞綱、亞目、亞科等。種以下可有亞種、變種和變型。
種是分類學(xué)上的基本單位,同種植物的個(gè)體起源于共同的祖先,具有相似的形態(tài)特征,能自然交配產(chǎn)生遺傳性相似的后代,要求相同的生態(tài)環(huán)境條件,有一定的自然分布區(qū)。品種不是分類單位,不存在于野生植物中,是栽培學(xué)上的用法,相當(dāng)于變種或變型。
在分類上,親緣相近的種歸類為屬,相近的屬歸類為科,相近的科歸類為目,以此上推直至把所有植物歸類為植物界。
現(xiàn)在從雙子葉植物和單子葉植物中各選一例,說明它們在分類上所屬的各級(jí)單位。
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植物分類學(xué)是植物學(xué)科中最古老和最具綜合性的一門分支學(xué)科。過去的經(jīng)典分類大多依據(jù)外部形態(tài)和內(nèi)部解剖特征去分,后來把孢粉形態(tài)、地理分布和古生物學(xué)等方面的內(nèi)容結(jié)合進(jìn)去后,有助于進(jìn)一步對(duì)種類的鑒定、植物演化關(guān)系的探討和植物的分類。背景知識(shí)生存在地球上的植物估計(jì)有50萬種以上(種子植物250000種左右)。要對(duì)數(shù)目如此眾多,彼此又千差萬別的植物進(jìn)行研究,第一步必須先根據(jù)它們的自然性質(zhì),由粗到細(xì)、由表及里地進(jìn)行分門別類,否則便無從下手。植物分類學(xué)內(nèi)容由三方面組成,它的研究對(duì)象為全世界生活的植物。自然分類法(1)機(jī)械分類階段自17世紀(jì)以來,植物的形態(tài)解剖特征逐漸被認(rèn)識(shí)并被作為分類的依據(jù)。在《物種起源》發(fā)表以前,人們認(rèn)為物種是不變的,物種間不存在親緣關(guān)系,當(dāng)時(shí)的分類標(biāo)準(zhǔn)只考慮某種表面現(xiàn)象。英國《植物的歷史》一書中,首先認(rèn)識(shí)到胚中有一片子葉和兩片子葉之分,但沒有認(rèn)識(shí)到其分類意義,只將其放到次要的地位?!吨参锏姆诸惙椒ā分校J(rèn)為所有的形狀對(duì)植物分類都是有用的,以一復(fù)雜的系統(tǒng)處理了18000種植物。瑞典著名植物分類學(xué)家林奈基于對(duì)大量植物的研究,于1735年寫成《自然系統(tǒng)》一書,根據(jù)雄蕊的數(shù)目和離合情況將植物分為24綱,分別稱為一雄蕊類、二雄蕊類等,結(jié)果將水稻和白菜定為同一綱(六雄蕊類)植物,實(shí)際上水稻和白菜的親緣關(guān)系相差甚遠(yuǎn)。此后又寫成了《植物種志》和《植物屬志》,將約7700種植物歸入1105個(gè)屬,并首次使用了雙名法。由于林奈對(duì)植物分類學(xué)的卓注貢獻(xiàn),后人稱他為“分類學(xué)之父”。這一時(shí)期的特點(diǎn)是從本草學(xué)向分類學(xué)過渡,但停留在植物的1~2個(gè)先定的形狀,使用機(jī)械的思維方法。(2)自然分類階段從18世紀(jì)末至達(dá)爾文的《物種起源》發(fā)表為自然分類階段。由于資本主義生產(chǎn)力的上升,科學(xué)發(fā)展,人們對(duì)植物的認(rèn)識(shí)越來越廣泛和深入,許多學(xué)者在指出18世紀(jì)前植物分類系統(tǒng)和分類方法的漏洞的基礎(chǔ)上,努力尋求反映自然界客觀植物類群的分類方法,從多方面的特征進(jìn)行比較分析,在這種思想指導(dǎo)下建立的分類系統(tǒng)稱為自然系統(tǒng)。1789年在《植物屬志》中發(fā)表了一個(gè)比較自然的系統(tǒng),成為現(xiàn)代系統(tǒng)的奠基人,他將植物分成無子葉、單子葉、雙子葉三大類,并認(rèn)為單子葉植物是現(xiàn)代被子植物的原始類群。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是,從林奈的性系統(tǒng)到達(dá)爾文的進(jìn)化論的誕生,植物學(xué)家的分類原則已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向以植物形狀的相似程度來決定植物的親緣關(guān)系和系統(tǒng)排列,有了自然的因素。系統(tǒng)發(fā)育分類在達(dá)爾文(1859)的進(jìn)化論在《物種起源》上發(fā)表了之后,植物學(xué)家提出來植物分類要考慮植物之間的親緣關(guān)系。系統(tǒng)發(fā)育分類基于這樣一種思想:現(xiàn)代的植物都是從共同的祖先演化而來的,彼此間都有或近或遠(yuǎn)的親緣關(guān)系,關(guān)系越近,則相似性越多,它能夠較徹底地說明植物界發(fā)生發(fā)展的本質(zhì)和進(jìn)化上的順序性。但是,由于古代植物早已滅絕,化石資料殘缺不全,新的物種不斷被發(fā)現(xiàn)等原因,使自然分類法里面也帶進(jìn)了不少人為因素。從具體操作來說,目前采用的通常是比較形態(tài)分類,即通過比較組成植物的各器官的形態(tài)特征進(jìn)行區(qū)分?;ǖ奶卣魇亲钪饕膮^(qū)分標(biāo)志。由于認(rèn)識(shí)上的差異,出現(xiàn)了數(shù)十個(gè)植物分類系統(tǒng),比較著名的有恩格勒系統(tǒng)和哈欽松系統(tǒng),分別代表“假花”學(xué)派和真花學(xué)派。恩格勒系統(tǒng)認(rèn)為葇荑花序類植物(即木本植物種花單性、無花被、有葇荑花序者,如楊柳科)為雙子葉植物種的原始類型,這一觀點(diǎn)目前為許多學(xué)者所反對(duì)。恩格勒系統(tǒng)的使用時(shí)間長、影響較大,許多國家的大的植物標(biāo)本室和植物志仍然按照恩格勒系統(tǒng)編排。哈欽松系統(tǒng)認(rèn)為單性花比兩性花要進(jìn)化,木蘭目是最原始的被子植物?,F(xiàn)在多數(shù)學(xué)者接受這一觀點(diǎn)。但該系統(tǒng)將雙子葉植物分為木本支和草本支兩大類,這一點(diǎn)在現(xiàn)在看來是完全錯(cuò)誤的。這兩個(gè)系統(tǒng)的提出分別在19世紀(jì)末和20世紀(jì)早期。在20世紀(jì)50年代以來,由于植物學(xué)各分支學(xué)科的發(fā)展,給植物分類學(xué)提供了更多證實(shí)親緣關(guān)系的證據(jù),因而出現(xiàn)了很多更符合自然的系統(tǒng),主要有前蘇聯(lián)植物分類學(xué)家塔赫他間系統(tǒng)和紐約植物園前主任柯朗奎斯特系統(tǒng)??吕士固叵到y(tǒng)在各級(jí)分類系統(tǒng)的安排上較前幾個(gè)分類系統(tǒng)更為合理,科的范圍較適中,有利教學(xué),在20世紀(jì)后期的教材種較多使用。系統(tǒng)等級(jí)植物分類的基本單位是種,根據(jù)親緣關(guān)系把共同性比較多的一些種歸納成屬,再把共同性較多的一些屬歸納成科,如此類推而成目、綱和門。因此植物界從上到下的分類等級(jí)順序?yàn)殚T、綱、目、科、屬、種。在各分類等級(jí)之下根據(jù)需要建立亞級(jí)分類等級(jí),如亞門、亞綱、亞目、亞科和亞屬。
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