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植物类群分类的基本知识

时间:2017-11-28  来源:中国景观网  编辑:fangfang  浏览:837次
世界上几十万种的植物,如果没有科学的分法去分类和鉴别,就无法对植物进行利用。目前,通常的分类方法?#21069;?#19990;界上的大约40万种植物,分为低等植物和高等植物。低等植物没有根、茎、叶的分化,种子没有胚,藻类、菌类和地衣属于低等植物。

地球上的植物种类繁多,目前在已被发现和记载的有40万多种,我国就有高等植物3万种以上,其中木本植物7000多种(包括乔木2000多种)。要了解掌握如此多的植物,没有一个科学的分类是不?#19978;?#35937;的。这是一门主要研究整个植物界的不同类群的起源,亲缘关系,?#32422;?#36827;化发展规律的一门基础学科,知晓植物分类对我们的园艺实践和野外识别有诸多好处。毕竟园艺本身就是植物学和园林艺术的完美组合,而植物分类又是植物学中最古老和最具综合性的一个分支。那么,植物是如何进行分类的呢?

1969年,惠特克在林奈(瑞典植物学家)和海克尔(德国生物下家)等人的观点基础上提出"五界?#20302;?quot;,将生物领域总体分为原核生物界(Monera)、原生生物界(Protista)、植物界(Plantae)、真菌界(Fungi)和动物界(Animalia)。这种分类?#20302;?#20415;于认知,但也存在?#27605;蕁?br/>

在对自然界的研究历程中,面对生物如此丰富的多样性,人们一直设法按照生物各自相似的特征将其分门别类。根据此过程中使用的分类?#20302;常?#25152;有的生物都被分入到若干个被称为"界"(Kingdom)的主要类群。今天我们重点介绍植物界的几个主要类群。

藻类

我们日常对藻类的兴趣可以说非常有限。然而,这些简单的生命形式构成了植物界很大一部分,并在生态?#20302;?#20013;发挥了极其重要的作用。藻类有着极高的多样性,尽管我们大多数人都只对多细胞的海藻比较熟悉,但单细胞的浮游藻类同样十分普遍,它们遍布海洋、湖?#30784;?#27827;流,甚至是积水或阴暗潮湿的地表。

植物分类的基本知识

海藻是海带、紫菜、裙带?#35828;群?#20135;藻类的总称。

池塘是我?#20146;?#33021;邂逅藻类的地方。条件适宜的情况下,藻类可以迅速使池塘的水变色并形成难看的浮渣,或是长满一层密密的"藻毯",任其发展的话,水中的氧气很快会被?#26408;。?#24182;最终威胁池塘里的其他生命。

想要清除池塘中的藻类是一件非常困难的事,虽然化学药品可以杀灭藻类,但随后的问题会变得更棘手。死去的藻类腐烂反而会加剧水体富营养化。在水中种植一些浮水或?#20102;?#30340;植物可以吸收水中的营养物帮助改善水体,更好的选择则?#21069;?#35013;一个过?#20284;鰨?#20197;去除营养物质和藻类。

在"五界?#20302;?quot;提出前,藻类一直作为植物学的研究领域。如今,藻类除?#23545;?#38376;被列入原核生物界外,其余诸如金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、褐藻门、红藻门、裸藻门、绿藻门和轮藻门等9门均被划入原生生物界。

植物分类的基本知识

硅藻是最为常见的藻类,几乎出现在一切光线充足且潮湿的地方。

苔类和藓类植物

对于植物学家来说,这类生物一般被称为苔藓植物。它们通常仅在潮湿的生境中存在,甚至有不少水生种类。

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苔藓几乎会出现在所有的花园里,在潮湿隐僻的地方长成一片。

相比之下,苔类植物并不起眼:在外形上,它们与藓类差异颇大。苔类有着一副扁平革质的"身材",有?#26412;咔沉?藓类的结构则更为精细,它们常常会竖起直立的嫩枝,嫩枝上还会长有一些"小叶"。

苔藓植物是由多细胞组成的结构?#32454;?#26434;的植物体,它们拥有闭合的、被称为孢子囊的繁?#31216;?#23448;,其?#34892;?#32321;殖只能在有水存在的环境中进行,通过孢子传播扩散。如果没有水作为介质,精子和卵子将无法相遇并最终受精。

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地钱纲苔类植物

对于园艺?#21494;?#35328;,藓类的出现常常是个麻烦:它们会侵扰排水不?#23478;约?#38544;僻处的草坪,进一步阻塞排水?#20302;?或是长在铺石路面和木?#24335;?#26500;上,有碍观瞻。尽管如此,某些藓类仍具有一定的观?#22270;?#20540;。比如,在日式花园里,藓类常被用来装饰老旧的建筑,还被广泛用于盆景覆土及吊篮中保水固定的材料等。

砖、?#23601;?#21644;混凝土?#32422;?#20154;造凝?#24050;叶?#24456;适合藓类生长附着,在此基础上,可以施加一些营养使它们变得更加"宜居",比如使用牛奶、酸奶、有机肥或上述三者的混合物,这些都可以为藓类提供营养。

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泥炭藓被认为是一类相当有益的苔?#28023;?#22240;为它是泥炭的重要组成部分。

地衣

直到150年前,植物学家才搞清楚地衣的本质。如今,地衣的分类是依照其真菌的组分进行的,这使得地衣被排除出了植物界。但此前,地衣一直作为植物学的一个研究领域,故也略微提及一下。

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地衣似乎能在地球的任?#20301;?#22659;中生存,以至于在某些极端环境下,如两极地区裸露的岩石上。

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蕨类植物及其近亲

越来越多的蕨类植物被广泛用于花园和室内观赏,且总能成为花园中生长最好的。

从进化的角度看,蕨类及其近亲相比上述两类(藻类和苔藓植物)有了明显的进步,植物体细胞的分化程?#35748;?#33879;提高,还产生了最早的维管?#20302;常?#21487;以为植物体输送水分和营养,并支撑植物结构。由此,蕨类植物成为第一批真正适应陆地生活的植物。

与苔藓植物一样,蕨类植物也有孢子囊,依靠孢子传播扩散。蕨类植物的孢子体呈?#31181;?#31435;分枝或叶状,有时更加特化出专门的生殖枝(或叶),上面生?#34892;?#22810;微小的孢子囊。孢子囊破裂,孢子随之?#22836;牛?#22312;风力作用下传播。

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#鸟巢蕨# 真蕨亚门/铁角蕨科的一属。

蕨类植物是不产生种子的。一个孢子通常比一个种子要小得多,并且孢子的产生并不?#35272;?#21463;精。将孢子撒在培养土上,给予充足的水分及所需的光照,孢子就会开始萌发,但它们并不会直接长成幼年的蕨类,而是进入到生活史的下一个阶段:配子体世代,即生成原叶体。若环?#28526;?#25345;湿润,它们才会慢慢开始长成新的蕨类。

植物生活史 | 指植物在一生中所经历的以细胞分?#36873;?#32454;胞增?#22330;?#32454;胞分化为特征,最终产生与亲代基本相同的子代的生?#22330;?#29983;长和发育的循环过程。

配子体 | 是指在植物世代交替的生活?#20998;校?#20135;生配子和具单倍数染色体的植物体。形成配子并进行繁殖的世代称为配子体世代。

苔藓植物配子体世代?#21152;?#21183;,常见的植物体为配子体,其孢子体寄生在配子体上;蕨类植物的配子体称原叶体,虽能独立生存,但演变期短,孢子体?#21152;?#21183;;种子植物(含裸子植物和被子植物)的配子体即花粉粒和胚囊,不能独立生存,孢子体占绝对优势。

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#鹿角蕨# 真蕨亚门/鹿角蕨科的一属。

全世界大约有10,000种蕨类植物,它们的体型大小和生长环境差异很大。此外,植物学?#19968;?#25226;石松类植物、真蕨类植物和木贼类植物都归为蕨类。

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红豆杉是为数不多的带有"浆果"的裸子植物,其球果高度特化。

裸子植物隶属于一个更大的植物类群:种子植物。顾名?#23478;澹?#31181;子植物?#27492;?#26377;产生种子的植物,它们都具有复杂的维管?#20302;?#21644;特化的解?#24335;?#26500;,如起到支持作用的木质部组织和用于繁殖的球花。除了裸子植物,种子植物还包括被子植物。

种子的出现是植物进化中的?#40644;啤?#34152;类这些较低等的植物类群,它们微小的原叶体在外部环境中?#32536;?#26684;外脆弱,这也是此类植物的致命弱点。为了克服这一类问题,种子植物进化出了一个专门的结构--胚珠。它保护着卵细胞。精子则包藏在花粉粒中并由此进入胚珠,二者相遇受精,胚珠便发育成种子。

植物分类的基本知识

自侏罗纪时期至今,苏铁的变化甚微。

术语"Gymnosperm"的意思是"裸露的种子",对我们而言,这是个相当晦涩的词语。它指的是一个微小的解剖学结构,结构虽小,但有和无的差异却很显著:被子植物的胚珠包裹在子房里,而裸子植物的胚珠缺乏子房的保护。

现代裸子植物主要包含银杏门、松柏门、苏铁门和买麻藤门,?#19981;?#26893;物的人仅?#23601;?#35266;就能认出常见的裸子植物:哪些是松柏,那些是苏铁。银杏也许是一个例外,因为它们是落叶阔叶树,看起来和长满针叶的其他裸子植物相差甚远。

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银杏是著名的"活化石",其化石记录最早出现在距今约2.7亿年前,植物学上找不到它任何近亲。

相比被子植物,裸子植物的种类相对较少,但它们同样占据了地球表面大片的陆地。自然状态下,它们的?#26893;?#36143;穿了整个北半球的广阔森林,还有一些针叶林?#30001;?#21040;南部,特别是在寒冷的高海拔地区。

裸子植物为多年生的木本植物,大多为单轴分枝的高大乔木,少为灌木,稀为藤本。长于寒冷气候下的裸子植物的树冠通常呈狭圆锥形,这有助于它们抖落积雪;来自强?#29031;?#22320;区的裸子植物枝叶往往带有清白色或银色,这有助于反射紫外线。

被子植物(有花植物)

被子植物是陆地上种类最多且最多样的植物类群,与裸子植物同属种子植物类。其所?#38405;?#22815;成为一个独立的类群,完全凭借它们的一个独门绝技:产生花朵。

植物分类的基本知识

在被子植物的进化历程中,动物始终伴随在周围,从它们的花朵样式中也能观察到两者协同进化的作用。

除了能开花,在植物学上,被子植物与裸子植物的差异还包括:

种子包裹在子房中,心皮是产生种子的基本单位。

种子受精后,心皮显著发育,形成果实并将成熟的种子包围起来,产生真正的果实。

种子中含有营养丰富的胚乳,为新生的植物提供能量。

被子植物起源于裸子植物。根据现有的化学石记录,第一株真正的被子植物出现在距今1.3亿年前,便是早已灭绝了的辽宁古果(Arcbaefrucrus Liaoningensis),和所有其他早期被子植物一样,辽宁古果很快就被更成功的物种取代了。现在仍有一些原始被子植物在暖温带和热带地区存活下来,最好的例子就是无油樟(Amborella tricbopoda),它是一种仅生长在太平洋上的新喀里多尼亚岛的珍稀灌木。

植物分类的基本知识

无油?#31890;置?#20114;叶梅,自成一目、一科、一属,是现存被子植物中已知最古老和其他被子植物分开进化的。

约在1亿年前,被子植物开始接管曾经被蕨类植物和苏铁类植物占据的栖息地。6000万年前,它们已经在很大程度上取代了裸子植物成为优势物种。起初,被子植物都是木本,随后草本被子植物的出现为这一类群的进化带来了另一次飞?#23613;?#22312;这一时期,另一个独立的被子植物世系--单子叶植物也出现了。整个被子植物类群由此划分:单子叶植物约占被子植物总数的1/3,双子叶植物?#35745;?#20313;的2/3。

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早期被子植物化石,现已灭绝。

据估计,现存被子植物种数大约在250,000至400,000之间。

绝大多数观赏植物都是被子植物。随着栽培?#20998;?#25968;量的日益增大,它们宛如一个巨大的调色板,?#21592;?#22253;艺家们从中选取"颜料"妆点花园。

此外,我们人类农业的建立几乎完全?#35272;?#20110;被子植物。几乎所有植物性食物和大部分牲畜饲料?#21152;?#34987;子植物提供。在所有被子植物中,禾本科是迄今为止最重要的一个,它?#27605;?#20102;世界上许多种重要作物,如大麦、玉米、燕麦、水稻和小麦。

植物分类的基本知识

地球陆地大约有20%覆?#20146;?#33609;,禾本科则包括多种俗称"某某草"的植物。

在植物界,被子植物站在进化的顶峰,其区别于其他类群植物的特征给予了它们巨大的生态优势,帮助它们成功占据了地球上的大部分地区,并且能在其他植物不能生存的地方繁衍生息。

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