植物地理學第一章課件

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、動物界三界系統(tǒng)（?？藸?，1866）：原核生物界、植物界和動物界四界系統(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、真菌界和動物界生態(tài)學理解的生物：植物、動物、微生物廣義理解植物界：植物、真菌和原核生物16屆國際植物學大會宣布：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，能進行光合作用；幾乎所有植物細胞都有細胞壁；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，基于實用，給植物以俗名，又稱為民間分類學或本草學階段。自然分類法與人為系統(tǒng)（1）機械分類學階段：基于1～2個特征。（2）自然分類學階段：多方面特征進行比較。系統(tǒng)發(fā)育分類自達爾文發(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》：喬木、灌木、半灌木、草本四類；有限花序和無限花序、離瓣花和合瓣花之分；并注意到了子房的位置；馬格納斯（Magnus）：單子葉植物和雙子葉植物布隆非爾（Brunfels）：有花植物和無花植物系統(tǒng)發(fā)育分類與系統(tǒng)恩格勒系統(tǒng)（1897）：認為葇荑（讀作ti）花序類植物（即木本植物中花單性、無花被、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）：認為單性花比兩性花要進化，木蘭目是最原始的被子植物。前蘇聯(lián)植物分類學家塔赫他間（A.Takhtajan，1954）系統(tǒng)和美國紐約植物園前主任柯朗奎斯特（A.Cronquist，1958）系統(tǒng)。他們都承認木蘭目的原始地位。分子系統(tǒng)學研究認為：木蘭目不是最原始的被子植物。3.分類等級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個性狀的差異。系統(tǒng)進化理論認為，變種實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)和個別性狀變異比較小的類型，通常只有一個性狀的差異。變型通常見于栽培植物中，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)植物學拉丁文不同語言對同一植物的稱謂不同，同一種語言中也出現(xiàn)同物異名和同名異物，科學需要統(tǒng)一的語言；拉丁語已經(jīng)是一種“死語言”，不會發(fā)生變化；古羅馬時期遺留了大量的拉丁文書籍；在生物學、醫(yī)學等領(lǐng)域，規(guī)定拉丁文為世界通用的語言。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，實際上是西方學者的誤解，桃的原產(chǎn)地在我國西北地區(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。對于變種，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，一般超過一個音節(jié)時要縮寫，如Bunge縮寫位Bge.。特別著名的植物分類學家可以只寫其一個字母，如Linnaeus（林奈）縮寫為L.。如果命名人為兩人，則在兩個人名中間加“et”（“和”）；如果作者多于兩人，則用“etal”；有時兩人名中間用“ex”，表示前一人是命名人，后一人是著文公開發(fā)表這個種的人。一般屬名和種名用斜體書寫，而命名人縮寫用正體。在一些生態(tài)學的書籍中，命名人縮寫通常被略去。國際植物命名法規(guī)（1）每種植物只能有一個合法的拉丁學名每種植物的拉丁學名包括屬名和種加詞，另加命名人名；一種植物如已見有兩個或兩個以上的拉丁學名，應以最早發(fā)表的，并且是按“法規(guī)”正確命名的名稱為合理名稱；一個屬中的某一個種確應轉(zhuǎn)移到另一屬時，可以采用新屬的屬名，而種加詞不變，原來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后移入新的名稱種；國際植物命名法規(guī)（3）雜交種可以用兩個種加詞之間加×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，如Populus×canadensis。栽培植物有專門的命名法規(guī)?；痉椒ㄊ窃诜N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藻門細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（無胚植物）

高等植物（有胚植物）一.原核生物

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

細菌是最古老的也是最小的生物。細菌按形態(tài)特征區(qū)別出球菌、桿菌和螺旋菌，作用：很多種是嚴重影響人體和動物健康的異養(yǎng)型病菌，也有些種類是可以進行特殊的細菌光和作用或化能合成作用的自養(yǎng)型細菌。（2）藍藻門1.藍藻是一類細胞中含有葉綠素和藍藻素，可進行光合作用的自養(yǎng)生物。有機體有單細胞的群體和多細胞絲狀體等結(jié)構(gòu)。2.分布很普遍，有些種類甚至出現(xiàn)于某些極端嚴酷的環(huán)境中。3.許多藍藻能固定大氣中的氮，當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腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物。2.有機體大都是由多細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)真菌的細胞壁是由幾丁質(zhì)（甲殼質(zhì)）組成細胞內(nèi)貯存的物質(zhì)主要是脂肪和多糖。5.以各種孢子進行繁殖

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

地質(zhì)年代時期紀同位素年齡（億年）各類植物繁盛時期新生代第四紀

被子植物時代第三紀

中生代白堊紀晚

早

裸子植物時代（共約1.4億年）侏羅紀

三疊紀

古生代二疊紀晚

早

蕨類植物世代

（共約1.6億年）石炭紀

泥盆紀晚

中

裸蕨植物時代

早志留紀

奧陶紀

寒武紀

前寒武紀

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

約太古代晚期至古生代志留紀

改變大氣組成－通過光合作用固定大氣中的CO2，釋出O2

－開始形成臭氧層

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、植物的分化奠定的基石。綠藻可能就是30萬種現(xiàn)有高等植物的遠祖

累積有機質(zhì)二.蕨類植物時代

約志留紀末期至二疊紀

植物離開大海，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)展孢子體的方向進化，苔蘚植物卻是朝著發(fā)展配子體的方向演進

全球第一個成煤期三.裸子植物時代

在石炭紀和二疊紀之交，地球自然環(huán)境發(fā)生變化，裸子植物在生存競爭中獲得優(yōu)勢：

－根系和維管束發(fā)達

－葉片角質(zhì)層發(fā)達

－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期，為全球第二個成煤期更加適應陸地生活四.被子植物時代

被子植物的發(fā)展與地球環(huán)境

－晚白堊紀始，被子植物爆發(fā)－最發(fā)達，種類最多

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

－與動物界，特別是昆蟲動物的協(xié)同進化也是被子植物得以發(fā)