植物地理學(xué)第一章課件

第一章

植物分類類群、演化與地球環(huán)境第一節(jié)植物分類與植物系統(tǒng)進(jìn)化（一）植物分類原則、單位和命名

1-1-1物種1-1-2植物分類的原則和依據(jù)1-1-3分類單位和等級(jí)系統(tǒng)1-1-4植物的命名1-1-5植物分類和鑒定的工具1.植物的分類地位兩界系統(tǒng)（林奈，1753）：植物界、動(dòng)物界三界系統(tǒng)（?？藸?，1866）：原核生物界、植物界和動(dòng)物界四界系統(tǒng)（科普蘭，1938）：原核生物界、原始有核界、后生植物界、后生動(dòng)物界五界系統(tǒng)（懷塔克，1969）：原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界和動(dòng)物界生態(tài)學(xué)理解的生物：植物、動(dòng)物、微生物廣義理解植物界：植物、真菌和原核生物16屆國(guó)際植物學(xué)大會(huì)宣布：植物界分為綠色植物、褐色植物、紅色植物和真菌。植物的共同特征多數(shù)植物含葉綠體，能進(jìn)行光合作用；幾乎所有植物細(xì)胞都有細(xì)胞壁；體內(nèi)通常有永久的分生組織(頂生、側(cè)生、居間)。2.植物分類系統(tǒng)人為分類法與人為系統(tǒng)自古代至1830年左右，基于實(shí)用，給植物以俗名，又稱為民間分類學(xué)或本草學(xué)階段。自然分類法與人為系統(tǒng)（1）機(jī)械分類學(xué)階段：基于1～2個(gè)特征。（2）自然分類學(xué)階段：多方面特征進(jìn)行比較。系統(tǒng)發(fā)育分類自達(dá)爾文發(fā)表《物種起源》以后，基于親緣關(guān)系。人為分類法與人為系統(tǒng)李時(shí)珍《本草綱目》：草、谷、菜、果、木五部，草分11類，木分喬灌等6類。提奧夫拉斯圖（Theophrastus）《植物的歷史》：?jiǎn)棠?、灌木、半灌木、草本四類；有限花序和無(wú)限花序、離瓣花和合瓣花之分；并注意到了子房的位置；馬格納斯（Magnus）：?jiǎn)巫尤~植物和雙子葉植物布隆非爾（Brunfels）：有花植物和無(wú)花植物系統(tǒng)發(fā)育分類與系統(tǒng)恩格勒系統(tǒng)（1897）：認(rèn)為葇荑（讀作ti）花序類植物（即木本植物中花單性、無(wú)花被、花序軸柔軟者，如楊柳科）為雙子葉植物種的原始類型；哈欽松系統(tǒng)（1926）：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。前蘇聯(lián)植物分類學(xué)家塔赫他間（A.Takhtajan，1954）系統(tǒng)和美國(guó)紐約植物園前主任柯朗奎斯特（A.Cronquist，1958）系統(tǒng)。他們都承認(rèn)木蘭目的原始地位。分子系統(tǒng)學(xué)研究認(rèn)為：木蘭目不是最原始的被子植物。3.分類等級(jí)與分類單位中文拉丁文英文詞尾界Regnumkingdom門Divisiophylum(division)-phyta綱Classisclass目Ordoorder-ales科Familiafamily-aceae屬Genusgenus種Speciesspecies分類單位舉例界：植物界Regnumvegitabile

門：種子植物門Spermatophyta

綱

：雙子葉植物綱Dicotyledoneae

目：薔薇目Rosales

科

：薔薇科Rosaceae

屬：李屬Prunus

種：桃Prunuspersica亞種（subspecies,縮略為ssp.）：是種內(nèi)個(gè)體在地理和生殖隔離初期所形成的群體，有一定的形態(tài)特征和地理分布區(qū)，亦稱“地理亞種”。種內(nèi)單位粳稻糯稻變種（varietas,縮略為var.）：與原種不存在地理隔離，但在形態(tài)和生理特征上有1-2個(gè)性狀的差異。系統(tǒng)進(jìn)化理論認(rèn)為，變種實(shí)際上是同種不同基因型的表現(xiàn)。蟠桃桃變型（forma,縮略為f.）：為形態(tài)和個(gè)別性狀變異比較小的類型，通常只有一個(gè)性狀的差異。變型通常見(jiàn)于栽培植物中，如碧桃為桃的變型，其花為重瓣。4.植物的命名拉丁文與拉丁名雙名法植物命名法規(guī)植物學(xué)拉丁文不同語(yǔ)言對(duì)同一植物的稱謂不同，同一種語(yǔ)言中也出現(xiàn)同物異名和同名異物，科學(xué)需要統(tǒng)一的語(yǔ)言；拉丁語(yǔ)已經(jīng)是一種“死語(yǔ)言”，不會(huì)發(fā)生變化；古羅馬時(shí)期遺留了大量的拉丁文書(shū)籍；在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，規(guī)定拉丁文為世界通用的語(yǔ)言。雙名法屬名(名詞)＋種加詞(形容詞)＋命名人桃：Prunuspersica

（L.）Batsch.桃曾經(jīng)被定名為AmygdaluspersicaL.persica表示產(chǎn)于波斯，實(shí)際上是西方學(xué)者的誤解，桃的原產(chǎn)地在我國(guó)西北地區(qū)。②種名、變種名、亞種名而種加詞一般是形容詞，用以形容植物的外部形態(tài)、顏色、氣味、生境特征和被發(fā)現(xiàn)或主要分布的地點(diǎn)。對(duì)于變種，則須再加上變種名，如蟠桃是桃的變種，它的拉丁名為Ppressa,其中var.是varietas（變種）的縮寫，compressa（扁的）是蟠桃的變種名。亞種與變型的命名與變種類似，它們的縮寫分別是ssp.和f.。③命名人命名人的姓氏位于種加詞之后，一般超過(guò)一個(gè)音節(jié)時(shí)要縮寫，如Bunge縮寫位Bge.。特別著名的植物分類學(xué)家可以只寫其一個(gè)字母，如Linnaeus（林奈）縮寫為L(zhǎng).。如果命名人為兩人，則在兩個(gè)人名中間加“et”（“和”）；如果作者多于兩人，則用“etal”；有時(shí)兩人名中間用“ex”，表示前一人是命名人，后一人是著文公開(kāi)發(fā)表這個(gè)種的人。一般屬名和種名用斜體書(shū)寫，而命名人縮寫用正體。在一些生態(tài)學(xué)的書(shū)籍中，命名人縮寫通常被略去。國(guó)際植物命名法規(guī)（1）每種植物只能有一個(gè)合法的拉丁學(xué)名每種植物的拉丁學(xué)名包括屬名和種加詞，另加命名人名；一種植物如已見(jiàn)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的拉丁學(xué)名，應(yīng)以最早發(fā)表的，并且是按“法規(guī)”正確命名的名稱為合理名稱；一個(gè)屬中的某一個(gè)種確應(yīng)轉(zhuǎn)移到另一屬時(shí)，可以采用新屬的屬名，而種加詞不變，原來(lái)的名稱稱為基本異名。如白頭翁[Pulsatillachinensis(Bge.)Rgel]的基本異名為AnemonechinensisBge.原命名人的名字用加括號(hào)后移入新的名稱種；國(guó)際植物命名法規(guī)（3）雜交種可以用兩個(gè)種加詞之間加×表示，如加拿大楊(Populusdeltoides×P.nigra)為三角楊（P.deltoides）和黑楊（P.nigra）之間的雜交種。但也可以另取一名，用×分開(kāi)，如Populus×canadensis。栽培植物有專門的命名法規(guī)。基本方法是在種以上的分類單位與自然植物命名法相同，種下設(shè)品種（cultivar,cv.）。5.植物分類和鑒定的工具1.花黃色………………黃刺玫1.花紫紅色、淡紅色或白色…………22.葉兩面無(wú)毛…………月季2.葉下面具毛…………33.葉上表面皺褶，下表面灰綠色……玫瑰3.葉上表面具疏柔毛，下表面顏色較淺……………薔薇平行檢索表（二）植物界的大類群1-2-1原核生物1-2-2真核藻類和真菌、地衣1-2-3苔蘚和蕨類植物1-2-4種子植物植物門的劃分植物界孢子植物（隱花植物）種子植物（顯花植物）裸藻門綠藻門輪藻門金藻門甲藻門褐藻門藍(lán)藻門細(xì)菌門粘菌門真菌門原核生物紅藻門地衣門苔蘚植物門蕨類植物門裸子植物門被子植物門真核生物

低等植物（無(wú)胚植物）

高等植物（有胚植物）一.原核生物

單細(xì)胞生物，沒(méi)有核膜包圍核質(zhì)，沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，DNA未與蛋白質(zhì)結(jié)合，是簡(jiǎn)單的環(huán)形分子，沒(méi)有質(zhì)體、線粒體等細(xì)胞器，細(xì)胞壁有非纖維素的另種多糖與氨基酸結(jié)合構(gòu)成。（1）細(xì)菌門(SCHIZOMYCOPHYTA)

細(xì)菌是最古老的也是最小的生物。細(xì)菌按形態(tài)特征區(qū)別出球菌、桿菌和螺旋菌，作用：很多種是嚴(yán)重影響人體和動(dòng)物健康的異養(yǎng)型病菌，也有些種類是可以進(jìn)行特殊的細(xì)菌光和作用或化能合成作用的自養(yǎng)型細(xì)菌。（2）藍(lán)藻門1.藍(lán)藻是一類細(xì)胞中含有葉綠素和藍(lán)藻素，可進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物。有機(jī)體有單細(xì)胞的群體和多細(xì)胞絲狀體等結(jié)構(gòu)。2.分布很普遍，有些種類甚至出現(xiàn)于某些極端嚴(yán)酷的環(huán)境中。3.許多藍(lán)藻能固定大氣中的氮，當(dāng)藻體死后釋放出較多的含氮化合物，為其他植物提供氮肥(3)真菌1.體內(nèi)不含可行光合作用的任何色素而為營(yíng)腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物。2.有機(jī)體大都是由多細(xì)胞生物的菌絲聚集在一起而形成的菌絲體。3.外表呈灰色黑色和色或紅色等。4.大多數(shù)真菌的細(xì)胞壁是由幾丁質(zhì)（甲殼質(zhì)）組成細(xì)胞內(nèi)貯存的物質(zhì)主要是脂肪和多糖。5.以各種孢子進(jìn)行繁殖

粘菌Molds地衣（4）動(dòng)物界1.動(dòng)物屬于體內(nèi)不含光合色素的真核一樣生物。2.構(gòu)成軀體的細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁；體內(nèi)的細(xì)胞因生理功能不同發(fā)生了分化，形成了許多組織，一定種類的組織聯(lián)合起來(lái)司某種生理機(jī)能而成為器官，許多不同的器官再聯(lián)合為器官系統(tǒng)。3.動(dòng)物界的種類非常繁多形體結(jié)構(gòu)與進(jìn)化程度差異大，因此被劃分為許多類群，其中主要有環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、脊索動(dòng)物。A.原生動(dòng)物多為單細(xì)胞低等動(dòng)物，生活在水、泥土或有機(jī)質(zhì)豐富的地方。如：草履蟲(chóng)，變形蟲(chóng)。B．后生動(dòng)物形體構(gòu)造與進(jìn)化程度差異極大。環(huán)節(jié)動(dòng)物門蚯蚓、螞蟥軟體動(dòng)物門蝸牛、河蚌節(jié)肢動(dòng)物門蝦、蟹各種昆蟲(chóng)脊索動(dòng)物門魚(yú)、蛙、蛇、鳥(niǎo)、人等各種哺乳動(dòng)物第二節(jié)植物進(jìn)化與地球環(huán)境

地質(zhì)年代時(shí)期紀(jì)同位素年齡（億年）各類植物繁盛時(shí)期新生代第四紀(jì)

被子植物時(shí)代第三紀(jì)

中生代白堊紀(jì)晚

早

裸子植物時(shí)代（共約1.4億年）侏羅紀(jì)

三疊紀(jì)

古生代二疊紀(jì)晚

早

蕨類植物世代

（共約1.6億年）石炭紀(jì)

泥盆紀(jì)晚

中

裸蕨植物時(shí)代

早志留紀(jì)

奧陶紀(jì)

寒武紀(jì)

前寒武紀(jì)

元古代太古代0.0250.6511.361.902.252.402.803.453.653.954.3055.710182532藻菌時(shí)代（共28億年）藻類時(shí)代細(xì)菌－藍(lán)藻時(shí)代原核生物出現(xiàn)（35億-32億年前）生命起源（37億-35億年前）一.藻菌植物時(shí)代

約太古代晚期至古生代志留紀(jì)

改變大氣組成－通過(guò)光合作用固定大氣中的CO2，釋出O2

－開(kāi)始形成臭氧層

改變地球氣候條件，全球性降溫造成豐富多樣的小生境

為動(dòng)、植物的分化奠定的基石。綠藻可能就是30萬(wàn)種現(xiàn)有高等植物的遠(yuǎn)祖

累積有機(jī)質(zhì)二.蕨類植物時(shí)代

約志留紀(jì)末期至二疊紀(jì)

植物離開(kāi)大海，產(chǎn)生了以裸蕨為代表的第一批陸生植物

蕨類植物向著發(fā)展孢子體的方向進(jìn)化，苔蘚植物卻是朝著發(fā)展配子體的方向演進(jìn)

全球第一個(gè)成煤期三.裸子植物時(shí)代

在石炭紀(jì)和二疊紀(jì)之交，地球自然環(huán)境發(fā)生變化，裸子植物在生存競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)：

－根系和維管束發(fā)達(dá)

－葉片角質(zhì)層發(fā)達(dá)

－受精作用不再依賴水的存在

中生代是裸子植物最繁盛的時(shí)期，為全球第二個(gè)成煤期更加適應(yīng)陸地生活四.被子植物時(shí)代

被子植物的發(fā)展與地球環(huán)境

－晚白堊紀(jì)始，被子植物爆發(fā)－最發(fā)達(dá)，種類最多

－被子植物形態(tài)的多樣性是對(duì)自然環(huán)境廣泛適應(yīng)而產(chǎn)生多種變異的結(jié)果

－與動(dòng)物界，特別是昆蟲(chóng)動(dòng)物的協(xié)同進(jìn)化也是被子植物得以發(fā)