森林植物—植物分类的方法

第九单元植物分类的方法

本单元学习目标掌握植物分类的单位、系统、命名、植物检索表等植物分类的基本概念和方法。熟悉植物的生物学及生态学特性，植物的分布区，学会标本采集制作和检索表的编制和应用。了解植物的基本类群及进化关系，学会识别常见蕨类植物。

理论知识部分

第一节植物分类的基础知识

本节学习目标掌握植物分类的单位、系统、命名、植物检索表等植物分类的基本概念和方法。熟悉植物的生物学及生态学特性，植物的分布区，学会检索表的编制和应用。

一、植物分类的方法

植物分类学是一门历史较长的学科，它是人类在识别植物和利用植物的社会实践中发展起来的，经历了人为分类到自然分类的不同发展阶段。

（一）人为分类方法：是仅根据形态、习性、用途上的某些性状进行归类，往往用一个或少数性状作为分类依据，而不考虑植物彼此间的亲缘关系和演化顺序的分类方法。从人类文明的早期，人们就开始区别哪些植物可以食用，哪些植物有毒，哪些植物可以做药等；直至今日，人们还常根据植物形态习性的不同分乔木、灌木、草本和藤本，或根据经济价值不同分用材树种、药用树种、油料树种、观赏树种等，这些分类方法都属于人为分类方法。人为分类法不能反映出植物间的亲缘关系和进化顺序，其分类范围有局限性，无法包含所有的自然种群，在科学性方面有些欠缺。但这种方法实用性强，使用方便，可以灵活地按照实际的需要，从不同角度进行分类，具有重要的实用意义。

（二）自然分类方法：随着科学的发展、知识的积累和达尔文进化论的影响，人们根据大量的资料，借助形态学、解剖学、细胞学、遗传学、生态学、古植物学、植物地理学和植物化学等学科的研究成果，对植物进行各种比较分析，按照植物类群间的进化规律与亲缘关系加以系统归纳，逐步建立了自然分类系统，这类系统较客观地反映出植物界的亲缘关系和演化顺序，而且能反映更多的信息和使其更多的用途。这种分类形式就属于自然分类方法。

二、植物分类系统

分类系统的建立是自然分类方法的最大特点，根据自然分类法建立起来的分类系统称为

自然分类系统，自然分类系统能反映植物的进化顺序和亲缘远近关系。从十九世纪后半期至今，分类学家在达尔文进化论的引导下，纷纷提出许多能反映植物演化和亲缘关系的自然分类系统假说。其中影响最大、应用最广的为德国的恩格勒(A．W．Engler)系统和英国的哈钦松系统（Hutchison）许多国家的标本馆、植物志的编排多采用这两个系统。近代影响较大的还有前苏联的塔赫他间(Takhtajan)系统和美国的柯朗奎斯特(Cronquist)系统。但由于植物起源的复杂性、演化的历史及化石证据的不完整，因此到目前，人们使用的自然分类系统还在不断完善中。我国目前普遍采用的是恩格勒系统和哈钦松系统。恩格勒系统是德国植物学家恩格勒在19世纪提出，包含了所有的植物类群，后经人们不断修改完善而形成一个相对比较完整的自然分类系统。该系统的主要观点是：（1）认为被子植物中的木本、单性花、无花瓣、风媒传粉等特征较为原始；而有花瓣、两性、虫媒传粉是进化特征。所以把葇荑花序类的木本植物（单性花、无花瓣的木麻黄类）作为双子叶植物中最原始的类型；而把木兰科、毛茛科等一些有花被的植物认为是较进化的类型。虽然这种观点目前看来有错误，但由于历史和习惯，世界上大部分国家都采用该系统。（2）恩格勒系统其科的范围比较大。哈钦松系统则认为被子植物起源于已灭绝的原始被子植物，具有离生多心皮、花各部螺旋状着生的木兰目为双子叶植物的原始类群，葇荑花序植物是进化的类群，它们的花无花瓣是适应风媒传粉而退化的缘故，这种看法得到较多植物分类学家的赞同。哈钦松系统主要针对被子植物类群，其科的范围比较小，全系统(1959)将被子植物分为411科，本教材的被子植物部分科的排序采用了哈钦松系统。

三、植物分类的阶层单位

人们在运用自然分类系统进行植物分类时，设立了一系列的分类等级单位，构成分类系统的层次，也称为分类阶层，其基本等级有界、门、纲、目、科、属、种7个。其中种是分类的基本单位。“种”是具有相似的形态特征，一定的生物学特性，要求一定的生存条件，能够产生相似的后代，在自然界占有一定分布区的一类个体总和，每一个种都具有自己的特征和特性，并以此区别其它种。如油松、马尾松、毛白杨、银白杨、毛竹、苹果等都是具有不同特征的种。一般情况下最常用的等级是科、属、种。

分类学上把形态特征相似且具有密切关系的种组合为属，相近的属组合成科，依据同样的原则依次组合成目、纲、门、界等分类单位，在各级分类单位中，又可根据实际需要，再划分为亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属和亚种，这些分类单位按顺序排列，使我们便于识别植物和表达植物间的亲缘关系和系统地位。现以油松为例，说明其在分类学上的系统地位：界——植物界（Plantae)

门——种子植物门（Spermatophyta)

亚门——裸子植物亚门（Gymnospermae)

纲——松柏纲（Coniferae)

目——松柏目（ Coniferales)

科——松科（Pinaceae)

属——松属（Pinus)

亚属——双维管束松亚属（Subgenus Pinus）

种——油松（Pinus tabulaeformis）实际应用中，种以下还根据实际需要，划分有变种(variety)、亚种(subspecies)、变型(form)和栽培品种等种下等级单位。

四、植物的命名

由于世界范围广大，植物种类丰富，各种植物通常在不同的国家、不同的地区有不同的名称，同一种植物，即使在同一国家也往往由于地区不同而出现同物异名或同名异物的现象，例如红松（Pinus koraiensis），在我国有的地方也称为朝鲜松，有的地方则叫果松、海松等；又如北方的一种鼠李科的小灌木和南方山地常见的漆树科的一种大乔木中名都被称为酸枣。因此，植物同名异物或同物异名的命名现象普遍存在。为避免混乱、便于研究以及学术交流需要，因此有必要给每一种植物制定世界统一的科学名称。因此，国际上采用瑞典植物学家林奈所倡导的双名法作为统一的植物命名法，这一方法已沿用了200多年，并制定了相应的国际命名法规，根据命名法规定，每一种植物只能有一个正式的学名，一个完整的学名由属名+种加词+命名人三部分组成。例如银杏的学名是Ginkgo biloba L.,其中 Ginkgo 是属名， biloba是种加词， L.是定名人林奈姓氏的缩写。学名的组成和书写规则是：属名多数由名词组成，第一个字母要大写；种加词多数由形容词组成，全部字母用小写；命名人名在字母音节较多情况下，一般采用缩写形式。因学名是用拉丁文书写的，所以又叫拉丁名。

因有些植物存在一些种下变异，相应采用以下的命名方式，来表达种以下分类群的命名：

(1)变种varietas(缩写形式为var.) ，是使用最广的种下等级，一般用于不同生态的分化，而在形态上有异常特征的变异居群。如山里红（Crataegus pinnatifida Bge. var. major N. E. Br.）因果实大，裂叶浅的变异被当作山楂（Crataegus pinnatifida Bge.）的变种。其学名是在原种种加词后面加上var.，再接上变种种加词major和变种命名人名N. E. Br.。

(2)亚种subspecies (缩写形式为ssp. 或subsp.)，一般用于在形态上有较大的变异且占据有不同分布区的变异类型。如与厚朴（Magnolia officinnalis Rehd. et Wils.）相似，分布在我国东南省区的一种凹叶变异，被分类学家定为厚朴的亚种凹叶厚朴(Magnolia officinnalis Rehd. et Wils. ssp. biloba Law)。其学名是在在原种种名后面加上ssp.或subsp. ，再接上亚种加词biloba和亚种命名人名Law。

(3)变型forma (缩写形式为f.) ，用于种内变异较小但很稳定的类群，如灰楸（Catalpa fargesii Bur. f.）有一个无毛的变异类型被定名为滇楸（Catalpa fargesii Bur. f. duclouxii Dode）。其学名是在原种种名后面加上forma 或f.，再接上变型加词duclouxii