植物分类学的理论（植物系统分类学-第一章基础知识）

一、植物分类方法与分类系统

人类要利用植物，首先要识别植物，这就要分类。从人们对植物的辨别和分类到发展成为一门学科，经过了漫长的历史。一般以亚里士多德的弟子西奥弗拉斯脱（Theophrastos Eresio，约公元前371～公元前286）所著的《植物的历史和植物本原》（De Historia et De Causis Plantarum）一书问世，作为植物分类学的开始。植物的分类经历了人为分类方法与人为分类系统到自然分类方法与自然分类系统的发展时期。

（一）人为分类方法与人为分类系统

人为分类法是人们按照自己的便利，根据植物的用途，或根据植物的形态结构、生活习性，或选择植物的一个或几个明显的特征将植物进行分门别类的分类方法。人为分类法不考虑物种间亲缘关系的远近。其主要代表人物及其贡献有：瑞典分类学家林奈（Carl Linnaeus, 1735，1707～1778），在他的《自然系统》（Systema Naturae）中以表格的形式发表了“性”系统。把有花植物雄蕊的数目、雄蕊的不同特征以及雄蕊与雌蕊的关系作为分类的标准，将植物界分为24纲，如一雄蕊纲、二雄蕊纲……二十四雄蕊纲。我国明代药物学家李时珍（1518～1593）所著的《本草纲目》将所收集的1000多种植物分成草部、谷部、菜部、果部和木部。每部又分成若干类，如草部又分为山草、茅草、湿草、毒草、蔓草、水草、石草、苔草和杂草等。这些都是典型的人为分类方法。因此，依据人为分类法所建立的植物体系（或排序、或分类系统）就是人为分类系统。

人为分类法常把亲缘关系极远的植物归并为一类，而相近的植物反被分离得很远，以致所建立的分类系统不能客观地反映出植物间的内在联系和固有次序。但是，对人类的生产和生活等实际应用却起了重要作用，例如，栽培学上所称粮食作物、油料作物、纤维植物等，果树学上将果树分为仁果类、核果类、坚果类、浆果类、柑果类等，通俗易懂、紧密联系生产实际，简单易行。

（二）自然分类方法与自然分类系统

自然分类法是在林奈的《植物的纲》（Classes plantarum，1738）中“自然系统的片段”、Candolle（法）的《植物学的基本原理》（Therorie elementaire′de la bontanique，1813）、Bentham 和Hooker(1862～1883)(英)《植物的属志》（Genera Plantarum），以及达尔文（1809～1882）1859年发表的《物种起源》等的进化论思想的影响下逐渐建立起来的。自然分类法是以生物进化的观点为出发点，根据植物间的形态结构、生理生化和生态习性等特性的相似性程度大小，判断植物间的亲疏程度，或亲缘关系的远近，寻求分类群谱系的发生关系和进化过程，并进行植物的分门别类和排序的方法。

根据自然分类法，现今的植物都是从共同的祖先演化而来的，彼此间都有或近或远的亲缘联系，关系愈近，相似性愈多，愈远则差异性愈大。由此所形成的“真花”学派与“假花”学派都是依据植物形态的演化趋势来决定植物类群的位置和亲缘关系。

因此，按自然分类法来分类，可以看出各种植物在分类系统中的地位和相互间在关系上的亲疏。如小麦与水稻，有许多相同点，于是认为它们较亲近；小麦与甘薯、大豆，相同的地方较少，所以它们较疏远。

自然分类法能够比较客观地说明植物界发生发展的本质和进化上的顺序性，因此，自然分类法又称为系统发育分类法，现代植物的分类大都是依此进行的。但是，由于百万年来植物的变化发展很复杂，许多古代植物早已灭绝，化石资料残缺不全，新种还不断被发现，因此，从事这方面研究的学者们的见解很难一致，出现了各种不同的分类系统。现代被子植物的主要分类系统有：恩格勒（Engler）分类系统（1897）、哈钦松（J. Hutchinson）分类系统（1962），塔赫他间（A. Taxtaujqh）分类系统（1942）和克朗奎斯特（Cronquist）分类系统（1958）。我国著名分类学家胡先驌也曾于1950年提出了一个被子植物的多元系统。这些系统从不同侧面反映了植物界的发生演化关系，各有其优缺点。随着生产实践的发展和科学水平的提高，植物分类系统将会不断得到修正和完善。

植物分类的各级单位

为了便于有效地识别多样性的植物种类和系统地表示植物间的亲缘关系与系统发生的时序性，对全部植物进行分门别类，按照植物类群的等级，所给予的一定名称，就是分类上的各级单位（或阶元）

各级单位根据需要可再分成亚级，即在各级单位之前，加上一个亚（sub-）字，如亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属。种下面又分为亚种、变种和变型。现以水稻为例，说明它在分类上所属的各级单位。

物种的概念及其意义

在进化论产生之前，分类学家根据生物的表型特征来识别和区分物种。就生物分类的目的而言，物种是生物界可依据表型特征识别和区分的基本单位。而从进化的观点来看，物种是进化的，是在进化中产生的。

早在17世纪，约翰.雷（John Ray）在其《植物史》一书中把种定义为“形态类似的个体之集合”，同时认为物种具有“通过繁殖而永远延续的特点”。林奈继承了约翰?雷的观点，他认为，物种是由形态相似的个体组成，同种个体可以自由交配，并能产生可育的后代，而异种杂交则不育。达尔文打破了物种永恒性的传统观点，认为一个物种可变为另一个物种，物种之间存在着不同程度的亲缘关系。

由上可见，物种（或“种”）是分类系统的基本单位。种不是相似个体的简单集合。种是起源于共同祖先、具有极为相似的形态和生理特征，能自然交配、产生育性正常的后代，并具有一定的自然分布区的生物类群。通常，一个物种的个体一般不能和其他物种进行生殖结合，即使结合，也不能产生有生殖能力的后代，即具有生殖隔离现象。因此，物种是生物进化过程中从量变到质变的一个飞跃，是自然选择的历史产物。

物种虽具有相对稳定的形态特征，但又处于不断发展演化中。如果种内某些个体之间具有显著差异，则可视差异的大小，分为亚种（subspecies）、变种（varietas）和变型（forma）等。亚种除形态结构和生理上有显著特征外，还具有一定的自然分布区。变种在植物分类中是一个比较常用的单位，它与原有种只是在特征上存在较小的差别。例如花色的变化、毛的有无、枝条下垂与否等，这些特征是种内个体在不同环境条件影响下所产生的可遗传的变异，如糯稻（Oryza sativa var. glutinosa Matsum.）。变型是同一种内的植物，在形态上表现出与原有种有差异的个体群，其变异更小，不稳定，也不能遗传，如树木的形态、叶色的变异等。

在栽培植物中，人们常以品种（cultivar）来评价或区分种内不同栽培群体类型。因此，品种是人类在栽培某一物种的过程中，基于经济意义和形态上的考虑，而选择出来的变异群体类型。确立品种的指标主要有色、香、味、植株大小、产量高低等。如苹果有国光、香蕉、红元帅等品种，小麦、玉米、水稻、菊花等具有更多的品种。品种只用于栽培植物，不用于野生植物。实际上是栽培植物的变种或变型。种内各品种间的杂交，叫近亲杂交。种间、属间或更高级的单位之间的杂交，称远缘杂交。育种工作者，常常遵循近亲易于杂交的法则，培育出新的品种。

植物的命名法则

人们在生产和科学研究中，为了识别、掌握和利用植物，常常给不同种类的植物起不同的名称，借以区别它们，所以各国、各地区或各民族对某种植物都有他们自己的通俗称呼，即俗名。俗名地方通用、一说皆知，具有描述性、形象性。如七叶一枝花、人参、钻天杨、龙爪槐等。但俗名也有其局限性：存在同物异名（synonym），或异物同名（homonym）的混乱现象，如马铃薯在南京叫洋山芋，在东北和华北多叫土豆，在西北则叫洋芋。同叫白头翁的植物多达16种，分属于4科16属，造成识别和利用植物及成果交流等方面的障碍。

为避免混乱，很早以前，植物学家就对制定国际通用的植物命名法做了很多努力。1753年瑞典植物学家林奈发表的《植物种志》（Species Plantarum）一书系统规范应用了双名法（binomial nomenclature），后被世界植物学家所采用，并经国际植物学会确认，于1867年由德堪多（A.P.Decando）等人拟定出国际植物命名法规（International Code of Botanical Nomenclature，ICBN），后经多次国际植物学会讨论修订。双名法是用两个拉丁单词作为一种植物的名称，第一个单词是属名，是名词，其第一个字母要大写；第二个单词为种名形容词（specific opithet）；后边再写上定名人的姓氏或姓氏缩写（第一个字母要大写），便于考证，这种国际上统一的名称，就是学名（scientific name）。属名和种名应为斜体字。如稻的学名是Oryza sativa L. 第一个词是属名，是水稻的古希腊名，是名词；第二个字是种名形容词，是栽培的意思；后边大写“L”，是定名人林奈的首字母。

种以下的分类单位有亚种（subspecies）、变种（varietas）、变型（forma）等，这三个词的缩写为subsp.或ssp.（亚种）、var. （变种）、f. （变型）。其命名方法是在原种的完整学名之后，加上拉丁文亚种或变种或变型的缩写，然后再加上亚种名、变种名或变型名，最后附以定名人姓氏或姓氏缩写，如蟠桃（Prunus persica var. compressa Bean.）为桃的变种，白丁香（Syringa oblata Lindl. var. alba Rehd.）为紫丁香的变种, 龙爪槐（Sophora japonica L. f. pendula Loud.）是槐树的变型等。

植物的科名常根据本科中某一显著特征而来，或根据一科中最显著的某一属名而定，如茄科（Solanaceae）是由茄属（Solanum）而来。科及科以上各级单位的名称均为正体书写。

定距式检索法

这是最常用的一种，每对特征写在左边一定的距离处，前有号码为1，2，…，与之相对立的特征写在同样距离处，如此下去每行字数减少，距离越来越短，逐级向右收缩，使用上较为方便，每组对应性状一目了然，便于查找核对。只是如果种类较多时，行次偏斜，左空而右挤，行次变短，是其不足。

平行式检索法

与内缩式检索表不同处在于每一对特征(相反的)紧紧相连，易于比较，在一行叙述之后为一数字或为名称。

连续平行检索法

将一对互相区别的特征用两个不同的项号表示，其中后一项号加括弧，以表示它们是相对比的项目，如下列中的1.（6）和6.（1），排列按1.2.3 的顺序。查阅时,若其性状符合1时，就向下查2。若不符合1时就查相对比的项号6，如此类推，直到查明其分类等级。：

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