森林植物—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。 文明的早期，人们就开始区别哪些植物可以食用，

从人类

哪些植物有毒，哪些植物可以做药等；直

或根据经济价值不

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，

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

( Magnolia

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

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

人名 Dode。

forma或f.,再接上变型加词 duclouxii 和变型命名

(4) 栽培变种 (缩写形式为 cv .) ，根据栽培植物国际命名法规的规定：栽培变种用以 表示农、林、园艺上具有形态、生理、细胞和化学等相异特征的栽培个体群，此特征可通过 有性和无性繁殖得以保持。如圆柏( Sabina chinensis )有一栽培品种龙柏，其学名定为 Sabina chinensis cv ．Kaizuca 。其学名是在在原种种名后面加上

cv ．，再接上亚种加词

Kaizuca 。

(5)

命名 是将X加在杂交种种加词的前面， 或者采用其母本与父本的名称用

杂交种“ X”

联接起来，如巨尾桉是巨桉和尾叶桉的杂交种，其学名可用 Ecalyptus urophylla X

Ecalyptus grandis 来表示。

我国幅员辽阔， 植物中文名称也存在地方差异， 使一种植物常有数个中文名称， 或多至 数十个名称， 通常选用其中一个较为合适的名称作为正式的中文名称， 红松就是一个较正式的中文名称。

其余则作为别名。 如

五、植物分类检索表

检索表做为快捷简便的生物科学鉴定工具， 在植物分类鉴定过程中被普遍使用， 它是根 据二歧分类法的原理， 以人为对比的方式， 把要区别的一群植物的主要特征， 依次分成同序 号相对应的二个分支，一直分到最后所需确定的科、属、 种等鉴定目标。 使用时从中选择其 中符合的特征， 放弃另一个不符合的特征，依次选取，逐步检索到所需分类鉴定的单位。检 索表的种类和格式有多种， 目前最广泛使用的为定距检索表。 以下为定距检索表的参考形式：

1. 植物体无茎、叶的分化；生殖器官由单细胞构成。 2. 植物体常无叶绿素 3.

细胞无细胞核的分化 .................................................. 细菌植物

3. ...................................................................................................................... 细胞有细胞核的分化

真菌植物

2. .......................................................................................................................... 植物体有叶绿素 藻

类植物

1. 植物体有茎、叶的分化，生殖器官由多细胞构成

4. 植物体无维管束的分化 .................................................. 苔藓植物 4. 植物体有维管束的分化 5. 5. 6. 6.

无种子，以孢子繁殖 .................................................. 蕨类植物 有种子形成

种子外面无果实包被 ..................................................... 裸子植物 种子外面有果实包被 ..................................................... 被子植物

六、植物的特性

植物的特性是植物在一定条件下生长过程中的生理反应和性状表现，包括生物学特性和 生态学特性两个

方面， 学习了解掌握植物的特性， 对今后根据不同的条件， 不同的需要和目 的，选择目的造林树种，或选择树种所需的最佳环境都有重要的意义。

（一）植物的生物学特性 植物生长发育的规律称为植物的生物学特性，不同的植物在 外形、生长速度、寿命长短、开花结实等方面都有自己的特点，有着各种差异，植物的生物 学特性取决于植物的遗传因素， 并受周围环境条件的深刻影响。 下面以树木为例说明一些需 要注意的特点：

1. 植物外形有大小的不同，如北美红杉可以说是世界上最高大的树，其树高可达到 100m;而最矮小的北极柳树高仅有几

cm按外形大小可分为乔木、灌木、藤本等。

2. 生长速度有快慢的不同，如泡桐、杨树、桉树、杉木等树种幼龄生长很快，尤其是

桉树， 1 年可长高 8m，6~10 年就可成材，被人们称为速生树种;而有的树种生长缓慢， 年甚至 100年以上才能成材，如银杏、红松、云杉等属于慢生树种。

50

3. 寿命有长短的不同， 短的仅有几十年， 长的可达千年以上， 通常速生树种的寿命短， 如杨树;慢生

树种的寿命长，如银杏。

4. 年生长周期的不同，有的植物常绿，而有的会落叶。每年不同植物发芽、长叶、开 花、结果的时间和

数量也都各不相同。

5. 植物繁殖方式包括有性繁殖和无性繁殖两大类型。 有性繁殖即实生繁殖 （播种繁殖） ， 无性繁殖

包括扦插、嫁接、压条、分株、组织培养等，也称营养繁殖。

（二）植物的生态学特性 植物对环境条件所表现的不同要求和适应能力，称为植物 的生态学特性。其中对植物生长发育有影响的因素称为生态因素，大致可分为气候、土壤、 地形、 生物等四类。 它们与植物在长期共存的条件下会产生较大的相互适应和影响。 树木为例说明它们之间的相互关系：

下面以

1. 气候因素 气候因素中对植物影响最大的因子有温度、光照、水分、空气等。

（1） 温度 各种植物种子发芽、生长、休眠、长叶、开花和结实都需要一定的温度条

件，植物对温度的要求和适应范围各有不同，大致可分为 4种类型：（ 1 ）最喜温树种：如橡 胶、椰子、轻木、可可等; （ 2）喜温树种：如杉木、马尾松、毛竹等;

（ 3）耐寒树种：如苹

果、油松、毛白杨等; （4）最耐寒树种：如落叶松、樟子松等。大致与地球表面的热带、亚 热带、 温带和寒带相对应。每一树种对气温的适应性有一定的限度，超过其适应温度，

植物

就生长不好，甚至难以生长。因此在正常条件下， 不宜把喜温树种栽种到寒带，也不应把耐 寒树种栽到热带地区。

（2） 光照 植物的需光性随着种类、环境、年龄不同而有差异，以树木为例，可分成 三大类： 喜光树种又称阳性树种， 这类树种需要充分光照才能正常生长发育， 如油松、 桦木、 马尾松等; 耐阴树种又称阴性树种， 在壮龄或壮龄以后能在其它树木的树冠下忍受相当程度 的庇阴，如云杉、冷杉;介于两者之间者属中性树种，如杉木。

（3） 水分 植物对水分的需要与适应不同，可分为耐旱植物、喜湿植物及中生植物， 喜湿极强的植物有垂柳、落羽杉、红树等，虽长期受淹，仍能生长;能在干燥环境中生长者 为耐旱植物，如木麻黄、松类;沙漠中生长的梭梭、盐豆木则为极耐旱植物;中生植物既不 耐干旱也不耐水湿，如杉木、毛竹等。

2. 土壤因素 土壤的水分、肥力、空气、微生物等条件，对植物的分布和生长发育有 着重要影响，植物

对土壤酸碱度、盐分的适应能力也常因种而异， 如马尾松、杜鹃花可适应 酸性土，侧柏、柏木可适应石灰岩山地，木麻黄可适应盐碱土质。

3. 地形因素 山脉走向、垂直高差、地形起伏、坡向、坡度的变化，对植物生长所需 要的温度、 水

分、 光照等环境因素都会产生综合影响， 因而对植物的生长发育形成明显的影 响，也是一种生态因素。

4. 生物因素 植物生长不仅需要气候、 土壤、 地形等环境条件， 还需要生物环境， 如植 物群落、伴

生树种，同时与层间植物、地被物、寄生、附生、腐生植物、真菌等各种生物构 成复杂的关系， 如果离开了这些生物就会生长不良。 如马尾松等一些松属树种， 需要有共生 性的菌根，如果缺乏这种菌根，就会生长不良。一些寄生植物，更需要有寄主才能生存。

七、植物的分布区

植物的分布区是指每一植物所占有的一定范围的分布区域。 植物分布区是受气候、 土壤、 地形、 生物、地史变迁及人类活动等因子的综合影响而的。 植物分布区因划分标准的不同有 以下的分法。

天然分布区： 植物依靠自身繁殖、 侵移和适应环境而形成的分布区。 如杉木的天然分布 区在我国长江以南地区，红松在我国东北地区。

人为分布区 （栽培分布区） ：凭借人为力量而形成的分布范围。如刺槐原产北美，橡胶 树原产巴西，木麻黄原产澳大利亚，引进我国后，形成它们的人为栽培分布区。

水平分布区： 植物按经纬度、 植被带、行政区域或地形所占有的分布范围， 如樟树的水 平分布区在北纬 10~30 度之间，梭梭分布于新疆沙漠地区，均属于它们的水平分布区。

垂直分布区： 植物在山地自低而高所占有的分布范围， 如马尾松在华东、 华中分布于海 拔800m以下山地，黄山松分布于海拔 800m以上的山地。

连续分布区： 连续分布区是指某分类群 （科、属、种 ） 的分布基本上是完整的，由封闭 的分布界限构成连续的分布区。 就种的连续分布来说， 它的分布区范围内个体间的距离是正 常的， 未超出其自然散布可能的范围。 繁殖和散布力旺盛的广布种常形成连续分布区， 如马 尾松、油茶、苦槠、毛竹等。

间断分布区 间断分布区是指某分类群 （科、属、种）具有分散成 2 片以上呈分散状的分 布区。 一般认为间断分布是由于地壳运动、气候变化、冰川的发生和大陆漂移所造成的。如 鹅掌楸属全世界现仅存鹅掌楸和北美鹅掌楸 2 个种， 在中国和美国分别各分布一种， 就呈现 间断分布，形成间断分布区。

第二节植物标本的采集与制作

本节学习目标 学习掌握植物标本采集制作的目的、方法和程序。学会采集制作植物标

本。

植物标本是人们认识、了解、研究全世界或某一国家、某一地区植物的主要依据和基本 材料，是开展教 学、科研和生产建设的重要凭证和参考资料。千百年来，人们已采集、制作 了数以亿计的植物标本， 这些 标本大多已分别保存在各国、 各地的标本馆内，是一笔巨大的 科学财富。学习植物标本的采集与制作， 也是森林植物课程学习的一个基本知识点， 下面我

们来学习有关植物标本的采集和制作的基本知识。

一、植物标本的采集 1.植物标本的采集目的 不同的采集目的对植物标本的采集要求有所区别，采集目的

大体上可分为普通采集和特殊采集两大类。 普通采集是不特定采集地区和种类， 如教学实习

采集等。特殊采集是为了某种特定的目的而进行的采集， 如为了了解某地区的植物分布情况， 在该地区进行的全面采集， 为了了解植物同环境的关系 （如林型、生态调查）所作的采集，为 了某种经 济目的而进行的采集 （如用材树种、药用植物、香料植物调查等 ）。 2 •采集工具和用具 采集时应准备携带的工具和用具有：标本夹、吸水纸、绳索、手

枝剪、高枝剪、手锯、镐、铲、采集箱、采集袋、钢卷尺、野外记录表、号签、野外防护用 品等。有条件尽

可能带上望远镜、海拔仪、

式设计： 采集人： ______________ 采集号： ______________ 采集地点： ____________ 采集时间： ____________ 号签式样

GPS和照相设备。野外记录表和号签可按以下样

野外采集记录表

采集人 日期 采集地点 生长环境 海拔 性状 叶颜色 花颜色 果颜色 地方名 学名 用途 高 米胸径 厘米 野外采集记录表式样

3.采集要点 植物标本采集时要注意以下事项： （1）注意标本采集部位，用标本鉴定植

物种类时，花果形态是主要的，所以要采集有研究和保存价值的标本必须采集带有花果的部

位，最好两者必有其一。要采带花果的标本有时还需要熟悉和掌握好植物的开花结果季节。 （2）注意采集标本的大小，木本植物应选有花或果而其叶片较完整的枝条剪下，其长度以 25~30cm,宽15~25cm为合适，特大型叶子或复叶过长或过宽的，可加以折迭至合适长宽， 果、叶太多时可以适当疏去一部分。 采集草本植物时， 矮草要连根拔起或挖出， 把它折成“ N” 字型后压制，或剪成几段压制。 太粗太高的， 可以剪取上段带花或果的部分，下段带根的部 分，中间切一小段带一个叶子，三段合并成一份标本，但一定要把全草高度记下来。

（ 3）注

意某些植物的特异习性， 如有一些树木是先开花后长叶的， 这就要在开花时采一次， 做好树 木记号， 等到叶子长好时再补采一次， 注明与另一份标本的联系。 有的树木或草本是雌雄异 株的（雌花和雄花分别长在不同植株上，

如柳树 ），就要分别加以采集， 而且要注意不要搞错

了种。 有的植物同一株上有异形叶， 如繁殖叶和营养叶、 或基生叶和上部叶片不同型， 要一 起采来，压在同一份标本里。 （4）竹类植物不易采到花果，通常需采集一段较完整的枝叶， 一段根状茎和一些笋箨， 并详细记录其根状茎性状、 笋的性状和笋期， 如有花果时仍须尽量 采制标本。（5）棕榈类因叶片和花序巨大，采集压制有困难，只能采集叶和花序的一部分， 若叶柄有刺也须采压，更重要的是作详细记载，记载内容有树的高度、大小，叶的大小，羽 叶或裂叶的数目，花序的长度和着生位置等， 有条件尽量补上照片。 （6）野外采集应有现场 记录，记录的内容参照专门的记录表格式填写， 但其中有几项最为重要， 如植物的当地土名、 用途、生态环境、植物花果颜色、形状、质地、气味等，应现场记载清楚。 （7）采集记录同 时要按种编号， 号码写在号签小纸牌上， 用线栓在标本上， 其号数与野外记录本上的号码应 一致，不得重复，便于查找和引证标本。

二、植物标本的制作

1 ．标本处理 采集的标本起初是湿的， 要把它放在标本夹中用吸水纸吸干， 要使标本完 美，水要尽快

吸干，要勤换纸，刚采回的新鲜标本，头 3天每天要换纸 2至 3次，以后每天 至少换一次。换下来的湿纸及时晾干或烘干， 以备替换使用。 换纸时注意检查花瓣、叶片有 无皱折，如果皱折，要拉整平，并有意留折几片反面叶子。

标本压干后， 通常要进行消毒， 因为植物体上往往有虫子或虫卵， 不消毒会被虫子蛀食 破坏，消毒方法常用气熏或升汞水浸泡。消毒时要注意安全，消毒后即可装帧。

2. 装帧 装帧是把标本装钉在台纸上，台纸是用厚纸板裁割或由白纸裱糊加厚而成， 大小一般为长40cm,宽30cm。将消过毒的标本放在台纸上，按右上向左下斜向或中部摆好 合适位置， 不要让标本太靠纸

缘，如果枝叶太大或花果过密时，可疏剪去一些，然后在台纸 上选择标本需固定的必要部位，用刻刀刻开小口，将小纸条穿过小口粘贴固定，粘贴好后， 在台纸的左上角贴上抄下来的野外采集记录表， 在台纸的右下角贴上定名签， 这些标本就算 制作完成，可收存或送去研究鉴定。

3．特殊标本的处理和制作 有些植物如百合科的野葱和百合等，地下鳞茎生命力强， 在普通吸水纸压制

过程中还会萌芽， 需要先把其鳞茎放在开水里煮几分钟， 然后再压。 马齿 苋、景天之类的肉质茎叶植物， 还有一部分容易掉叶和掉花的植物也可以用上法处理。 一些 带球果的标本， 如云杉、 油松等，可待其干燥后托以棉花放入标本盒中。树皮标本可干燥后 钉、贴于薄板上，消毒后存于塑料袋中。

4. 浸液标本的处理和制作 有许多水果和带肉质果标本，象葡萄、苹果等，果实不好 压制可以用浸制的

方法，处理程序为：清洗标本，放入浸液瓶中，药液应浸没标本，蜡封瓶 盖，贴上标签。普通浸制用 70%酒精或 5~10%甲醛水溶液浸制保存即可。若有特殊需要，还 可采用如下不同的药液配方和处理方法：

a. 保存绿色浸制法：醋酸铜粉末加入 50%冰醋酸中，渐至饱和。将饱和液加清水 1： 4

稀释，加热至 85oC,放入标本，少时标本变黄绿色或褐色，继而转绿，重现原有色泽•约 10~30 分钟后，将标本取出，用水清洗，放入

50%甲醛水溶液保存。

b. 保存红色浸制法：先放 1辦醛0. 08%硼酸中浸1~3天，标本由红转褐，取出清水洗 净，置入

1~2%亚硫酸及0. 2%硼酸溶液中即可。如仍发绿可加少量硫酸铜。 c.

保存黄色、绿色浸制法：亚硫酸、 95%酒精各 568ml 加水 4500ml 混合使用。

5. 其他制作方法 由于科学水平的提高，一些新材料新方法也已在植物标本制作中应 用，如硅胶包埋，

塑封、有机玻璃、聚酯塑料灌注、乳胶涂制、除氧保鲜等等，可根据需要 和可能选择进行，这里不作详细介绍。

第三节 植物界的基本类群

本节学习目标 掌握植物基本类群的概念，熟悉植物各大类群的基本特征，了解植物的 基本类群及进化关系，学会识别常见蕨类植物。

地球上的植物种类繁多， 形体多样， 植物分类学家通常根据植物体的形态构造和进化顺 序，将它们分为孢子植物和种子植物两大类，或者分为低等植物和高等植物两大类群。

一、低等植物

低等植物相对高等植物而言， 是地球上出现最早、 最原始的植物类群， 植物体结构比较 简单，通常是单细胞的或是多细胞的叶状体，无根、茎、叶的分化，生殖器官构造简单，常 是单个细胞构成， 有性生殖时合子不发育成胚， 而直接发育成新的植物体， 根据植物的结构 和营养方式的不同，将它们分为藻类、菌类、地衣三大类群。

（一） 藻类植物

藻类是一群极古老的低等植物， 现存有 2 万多种， 其形体有单细胞的、 群体的和多细胞 的，最小的要在显微镜下才能看见， 最大的巨藻则长达100m以上。藻类的细胞含有叶绿素， 属自养植物，大多数水生，少数陆生；繁殖方式有营养繁殖、无性繁殖、和有性繁殖。

藻类植物细胞除含有叶绿素外， 还含有藻黄素、藻红素、 藻褐素和藻蓝素等，通常根据

常见的藻

藻体内所含的色素、 细胞的形态、构造、 繁殖方式和贮存的养料分成若干门和纲。 类植物有发菜、海带（图 境较少，因此不多做介绍。

（二）菌类植物

菌类也是一群古老的低等植物。菌类植物体不含叶绿素，除极少数细菌外都不能进行光

9-1 ）、裙带菜等。藻类植物多数要在水生环境中生长，在森林环

合作用，生活方式为异养，根据体内细胞的形态、构造、繁殖方式和贮存的养料分成等区别, 可分为细菌门、粘菌门和真菌门。

根状物

图9-1海带和海带与紫菜 A.海带 B .紫菜

A.

图9-1细菌的形状

球菌B.杆菌C.带鞭毛杆菌D.弧菌及螺旋菌

1. 细菌门（Bacteriophyta ）细菌是一类原始的、微小的单细胞植物，结构简单，没

有真正的细胞核，大小通常在

1um左右。根据细菌的形态（图 9—2）可以分为球菌、杆菌、

螺旋菌及放线菌几类。外形有时可随环境的变化而改变，例如根瘤菌可以由杆状变为椭圆形； 有许多细菌在生活史中的一个时期生有鞭毛，

能运动。细菌通常以裂殖的方式进行繁殖，

细

菌裂殖的速度极快，当菌体长到一定程度后， 细胞中部向内凹入， 原生质被向内生长的新壁 分裂成为两个细菌。 细菌分布广泛，地球上几乎到处都有。在自然界物质循环中， 十分重要的作用，例如细菌的活动使动植物遗体腐烂分解， 成腐殖质，使复杂的有机物分解成无机物而重新为植物所利用。

细菌起着

森林下的枯枝落叶经细菌分解变

细菌可以被人类利用， 例如

利用根瘤菌和其他固氮菌的固氮作用，用来制造细菌肥料，提高土壤肥力，促进植物生长。

利用细菌制造药物、酒精、乳酸、醋酸和其他工业产品等。细菌也有对人类有害的一面，女口 不少细菌能使人和动物、植物致病，或使蔬菜、水果、肉类腐烂等。人们正致力于开发利用 细菌有益的一面，控制和转化其有害的方面，使之更好地服务于人类。由于细菌没有真正的 细胞核，特征上与其他植物类群存在差异， 因此有些生物学家将它们与其它原核生物划归为 微生物界。

图9-3真菌（蘑菇的子实体）

2 .真菌门（Eumycophyta）真菌是一类不含叶绿体和色素的异养植物，其植物体比细

菌大，细胞结构比较完善，有明显的细胞核， 些分枝或不分枝的丝状体构成，

除少数单细胞的种类外，

大多数营养体是由一

称为菌丝体。菌丝体有的疏松如网，有的紧密坚硬如木。贮

藏的营养物质为肝糖和脂肪。真菌的生活方式为寄生、腐生或共生。真菌的繁殖方式多种多 样，可由菌丝断裂进行营养繁殖；或产生各种类型的游动孢子、孢囊孢子、 性繁殖；有性繁殖的方式也很多样。

真菌种类很多，分布极广，陆地、水中及大气中都有。根据营养体的形态和生殖方法不 同，通常分为壶菌纲、接合菌纲、子囊菌纲、担子菌纲和半知菌纲，在森林病害防治课程中 有详细介绍，这里只简单介绍几种常见类型：

（1） 接合菌纲（Zygomycetes）最常见为黑根霉属（Rhizopus），又称面包霉，多腐生 于含淀粉的

食品如面包、馒头和其他食物上，这些发霉物体上成层的白色绒毛状物就是它们

的菌丝体，也可腐生于食品、蔬菜、水果以及其它有机物上，在高温高湿、通风不良的环境 下生长特别快，常引起种实发霉，使之丧失萌芽能力或烂芽，对林业生产有一定影响。

（2） 子囊菌纲（Ascomycetes）已知有4万多种，除酵母菌为单细胞外，都有发达的菌

丝体，有性生殖过程中形成子囊，产生子囊孢子，

因而称为子囊菌纲。 本纲最常见的是青霉

分生孢子进行无

属（Penicillium ），常生长在腐烂的水果、蔬菜、肉类、衣服及皮革等有机物上。青霉属中 有些种能分泌抗生素，即青霉素，可用来治疗疾病；有的种类能产生毒素， 病，也可使农林产品腐烂，或引起林木病害。

（3） 担子菌纲（Basidiomycetes ）已知有4万多种，担子菌纲最重要的特征是菌丝

为分枝的多细胞，子实体显著，具有伞状（蘑菇） 形状，子实体中产生一种棒状的菌丝叫担子，

、片状（如木耳）、球状（如马勃）等特殊 担子上长有4个孢子，叫担孢子。担子菌纲常

可使人和动物致

腐生于森林中的朽木败叶上，其中伞菌类植物如蘑菇（图 是常见味美的食用菌。

9-3 ）、香菇、草菇、猴头菇等，

真菌在自然界的作用很大，能使林下的枯枝落叶分解为无机物，能与藻类共生成地衣， 能与植物根共生成菌根。真菌与人类的关系也很密切，许多真菌可供食用或药用，如木耳、 银耳、竹荪、松茸、平菇、冬虫夏草、灵芝、茯苓等均属于真菌。许多真菌则是林木和农作 物的病原菌，有的还能使人和动物致病。

（三）地衣植物

地衣是植物界中一类特殊的植物， 约25000种。地衣由藻类和真菌类共生而成。 组成地 衣的真菌多为子囊菌， 少数为担子菌；组成地衣的藻类多是单细胞的绿藻和蓝藻。 菌类吸收 水分和无机盐供藻类使

用， 藻类光合作用制造有机物供菌类所需， 形成一种共生关系。根据 地衣的形态，可分为三种类型(图 9-4 )。

图9-4地衣的类型

A.壳状地衣 B .叶状地衣 C、D.枝状地衣

1. 壳状地衣 叶状体成干壳状，紧贴在树皮、岩石或其它植物体上，

衣适应力强，种类也多，约占地衣种类的 (Lecidea )等。

不易剥落。这种地

80%左右。常见的如文字衣属(Graphis )、网衣属

2. 叶状地衣叶状体呈薄片状的扁平体，其下面的菌丝似假根附着固定在基质上， 叶状

体边缘有叉状分裂的裂片，易与基质剥离。如生在岩石、树皮上的梅花衣属( 石耳属(Gyrophora )等。

Parmelia )和

3. 枝状地衣 叶状体呈丝状或枝状分枝，有的直立成丛，如石蕊属( Glad onia ),有的

缠绕着树枝生长，下垂如丝状，如松萝属(

Us nea)。

又可分为同层地衣和异层地衣。

地衣生

地衣通常为营养繁殖， 根据叶状体的内部构造，

长缓慢，分布很广，通常生长在岩石、树皮、土壤上，忍受干旱能力很强。地衣对岩石风化 和土壤形成有促进作用， 供药用或食用。

被誉为大自然的拓荒者。

有些地衣可提取染料和化学试剂；

有的可

二.高等植物

高等植物是由原始的低等植物经过长期演化而形成的， 比较复杂的大类群，其中大多数是陆生植物， 它们的生殖器官由多细胞构成， 植物、种子植物三大类群。

高等植物在个体发育周期中， 体，能产生孢子进行无性繁殖； 胞进行有性繁殖结合成合子，

有两个不同的世代：一个是无性世代，它的植物体称孢子 由孢子发育成的植物体， 合子再发育成为孢子体，

称配子体，配子体产生精子和卵细 这个过程称为有性世代，

这两个世代

是植物界中形态构造和生理功能

除苔藓植物外，都有根、茎、叶和中柱的分化，

卵受精后在母体内发育成胚。高等植物包括苔藓植物、蕨类

交替出现的现象称为世代交替。高等植物各大类群世代交替表现各不相同，在苔藓植物中， 配子体占绝对优势， 孢子体以寄生状态存在， 依靠配子体供给它所需的养料；

在蕨类植物中

孢子体比较发达，配子体则退化为原叶体， 但仍能独立生活； 裸子植物和被子植物的孢子体 则更发达，而配子体则更加退化， 寄附在孢子体上。 这是一种由水生到长期陆生生活的进化 标志。

（一）苔藓植物门（Bryophyta） 苔藓植物是构造最简单的高等植物，

一般生长在阴湿的地方，

植株矮小，低等种类常呈

扁平的叶状体，较高等的类型则有假根和类似茎叶的分化。 假根由单个细胞或单列细胞组成，

世代交替

具有固着和少量的吸收作用；类似茎叶的部分，多由薄壁细胞构成，没有维管束。

过程中配子体发达，能独立生活，孢子体寄生在配子体上。 由于苔藓植物的生殖器官是多细 胞的，雌性生殖器官为颈卵器构造，

的构造，通常分为苔纲和藓纲。

生活史中有胚出现， 所以被归为高等植物。根据植物体

1. 雌托2.抱芽杯3.雄托4.假根

1. 苔纲（Hepaticae） 苔纲植物大多数成叶片状，

成，匍匐生长，有背腹之分，中肋一般不明显，下面以地钱（图

叫叶状体。叶状体是由1~2层细胞构

9-5 ）为代表说明苔纲的植

物特征。地钱属（Marchantia ）常生长在阴湿的沟边、墙边，叶状体（配子体）深绿色，

由多层细胞组成，叉状分枝，雌雄异株，雌株上长雌托，雌托上产生颈卵器；雄株长雄托， 雄托顶端着生有多数精子器。颈卵器和精子器都是生殖器官，

可以进行有性生殖。地钱雌雄

配子体的上表面，有时出现杯状构造，叫做孢芽杯，杯内产生粒状孢芽，孢芽落地后萌发生 长为新的地钱。

2. 藓纲（Musci）藓纲的植物体通常直立，多数有类似茎叶的分化，茎内具有运输功

能的中轴，叶状体的中肋较明显。下面以葫芦藓（

Fun aria hygrometrica ）（图9-6 ）为代

表说明藓纲植物的特征。葫芦藓分布广泛，常见于田野、庭院和路旁，植物体（配子体）矮 小直立，有茎叶的分化，

基部由假根固着于土壤上，茎上螺旋状着生小叶，

叶片由一层细胞

构成，具中肋。葫芦藓雌雄同株异枝，精子器和颈卵器分别生长在不同的枝顶，每个精子器 生有多个精子，初春，精子借雨水流入颈卵器内与卵细胞受精成合子， 成胚，胚逐渐发育成孢子体，孢子体以基足寄生在配子体上，

合子在颈卵器内发育

吸收养料，上端产生蒴柄和孢

蒴，孢蒴成熟时散发出孢子，孢子萌发形成原丝体，由原丝体上的芽发育成新的配子体。

苔藓植物在森林中常繁茂生长， 构成厚密的覆盖物， 对保持土壤水分，促进岩石的分解 和土壤的形成具有重要意义。 苗木培养或包装运输， 可用苔藓作基质或用来保鲜。 还可利用 苔藓作为大气污染的监测植物。

（二）蕨类植物门（Pteridophyta ） 蕨类植物是有维管束分化的孢子植物，

其配子体和孢子体各自独立生活。

孢子体大而明

显，有根、茎、叶及维管束的分化，但维管束结构比较简单，木质部只有管胞，韧皮部只有 筛胞，是最原始的维管束植物。

蕨类植物的配子体退化为简单微小的原叶体，直径约为

0.2cm，多为绿色，具背腹分化

的叶状体，在它的腹面生长着多数的精子器和颈卵器， 精子有鞭毛，必须在有水的条件下进 行受精作用，受精卵在配子体上发育成胚，由胚萌发成新的孢子体。

蕨类植物种类繁多，多为草本状，全世界约有

12000种，大多生长在温暖湿润的环境，

我国有2000多种，为森林下层常见植物。蕨类植物共分 5纲，以石松纲、木贼纲、真蕨纲 较为常见。

图9-7石松 图9-8节节草

1. 石松纲

（Lycopodinae）多年生草本状，茎圆形或扁形，多二叉分枝，叶多呈鳞片状， 密生于茎上，茎的顶端常生有

由变态叶（孢子叶）组成的孢子叶球，孢子叶上产生孢子囊， 囊内产生孢子。本纲仅有 2科2属，即石松属和卷柏属，常见的种类有石松（图

刷子石松、卷柏、江南卷柏等，多生于我国南方森林环境。

9— 7）、地

2 .木贼纲（Equiset inae ）本纲仅木贼一属，多年生草本状，有根状茎和直立的地上

茎，地上茎不分枝或轮状分枝，中空有节，表面有纵沟，绿色，能光合作用，叶退化成鳞片 状，在节上轮生，基部连合成鞘。孢子叶球生于茎的顶端。本纲常见种类有木贼、问荆、节 节草（图9— 8）,多生长在河岸、沟边、沼泽地带。

3.真蕨纲（Filicinae ）本纲除桫椤科为有主干的树蕨外， 都为多年生草本，叶较发达,

单叶或复叶，常具羽状裂叶，幼叶拳状卷曲， 孢子囊聚生成孢子囊群， 生于正常叶或特化叶

的下面或叶缘。本纲种类很多，多生长在森林环境，是森林植被中林下草本层的重要组成部 分，重要的科有里白科、蕨科、蚌壳蕨科、乌毛蕨科、桫椤科、鳞毛蕨科、水龙骨科等，下 面介绍一些我国森林环境常见的真蕨纲种类。

（1）芒萁（铁芒萁、芒萁骨） 里白科草本蕨类，植株高

Dicranopteris dichotomz （Thunb . ）Berth .（图 9-9 ）

40~120cm。根状茎细长而横走。叶纸质，下面灰白色，幼时

1个休眠芽,

有锈黄色毛，叶柄长 24~56cm,叶轴一至二回或多回分叉，各回分叉的腋间有 密被绒毛，并有1对叶状苞片，末回羽片长

16~23cm,宽4~5. 5cm,披针形，篦齿状羽裂几

1行。

达羽轴；裂片全缘。孢子囊群着生于每组侧脉的上侧小脉的中部，在主脉两侧各排

广布于长江以南各省区，多生于海拔 也是林下常见草本蕨类。

1500m以下山地，耐干旱瘠薄，为荒山绿化先锋，

图9-9芒萁 图9-10里白 图9-11金毛狗

(2)里白 Hicriopteris glauca

里白科草本蕨类，植株高可达

(Thunb . )Ching (图 9-10)

2m。根状茎横走，有鳞片。叶纸质，下面灰白色，沿小

1对二回羽状深裂的张开的大羽片,

羽轴及主脉有疏毛，后变无毛。由休眠的顶芽两侧发出

或顶芽发育成主轴，主轴上再生出顶芽，如此历年连续形成多对侧生羽片；顶芽有密鳞片，

并包有1对羽裂的叶状苞片。 羽片长55~70cm或更长，中部宽18~24cm；小羽片条状披针形， 羽状深裂几达小羽轴；裂片长 小脉，在主脉两侧各排成行。

广布于长江以南各省区，多生于海拔 （3）金毛狗（黄狗头、金毛狗脊）

7~10mm宽2~3mm全缘。孢子囊群生于分叉侧脉的上侧 1

1500米以下林下或沟边。

Cibotium barometz （L.） J. Sm. （图 9-11 ）

蚌壳蕨科大型蕨类，高 1〜3m。根状茎粗壮而平卧，密生金黄色或棕黄色节状长毛，形 如伏地的金毛狗头。叶簇生茎顶端；叶柄长

1〜2m,基部粗约2cm,棕褐色，基部被一大丛

3.真蕨纲（Filicinae ）本纲除桫椤科为有主干的树蕨外， 都为多年生草本，叶较发达,

垫状的金黄色长毛，有光泽；叶片大，三回羽状深裂，羽片约 10对，末回裂片镰状披针形，

边缘具浅齿，薄革质，互生；叶轴、羽轴光滑，小羽轴疏生褐色短毛。孢子囊群生于小脉顶 端；囊群盖两瓣，形如蚌壳。

广布于长江以南各省区，生于海拔

1500m以下山地阔叶林下。根状茎如金毛狗头，奇

异可爱，也可代狗脊药用。国家二级重点保护植物。

（4）蕨（蕨菜）Pteridium aquilinum 凤尾蕨科多年生落叶草本，高可达

var. latiusculum （Desv.）Undrew.（图 9-12）

1m以上。根状茎黑色，具锈黄色茸毛。叶远生，近

10对，基部1对最大；末

革质，小羽轴或主脉下面有疏毛，三回羽状或四回羽裂。羽片约

回小羽片矩圆形。上面无毛，下面多少被柔毛。叶脉分离，孢子囊群线形，沿叶缘生于连结 小脉顶端的1条边脉上；囊群盖由膜质叶边反折形成。

广布全国各地，多生于林缘、荒地、荒坡及低丘陵，能自成群落。幼叶可做蔬菜，称为 “蕨菜”；根状茎富含淀粉，可提取蕨粉食用。

图9-12蕨 图9-13狗脊蕨 图9-14桫椤

（5）狗脊蕨 （狗脊、贯众） Woodwardia japonica （L. f.） Sm .（图 9-13 ） 乌毛蕨科草本蕨类，植株高30~90cmo根状茎粗短，密生红棕色披针形大鳞片。

叶簇生；

叶柄长30~50cm,深禾秆色，基部以上到叶轴有同样而较小的鳞片；叶片矩圆形，厚纸质， 长40~80cm,宽

24~35cm,二回羽裂；下部羽片长 11~ 20cm，宽2~3cm,羽裂1 /2或略深；

边缘具矮锯齿。孢子囊群长形，生于主脉两侧相对的网脉上；囊群盖长肾形，开向主脉。

广布于长江以南各省区，向西南到云南。多生于疏林下，为酸性土指示植物。

6.桫椤（刺桫椤、树蕨） Alsophila spinulosa （Wall. ex Hook.） Tryon （图 9-14 ）

桫椤科多年生常绿树蕨，主干圆柱形，通常不分枝，高可达 顶生；叶柄和叶轴粗壮，深棕色，具皮刺，叶柄基部密被鳞片，鳞片长达

8m,胸径粗10〜30cm=叶

2cm,宽达1.5mm；

叶片大，长圆形，长达 3m宽达1m三回羽状深裂；小羽片互生，羽裂几达小羽轴，裂片 狭披针形，有疏锯齿，纸质。孢子囊群圆球形，近主脉着生，每侧一行；囊群盖球形，膜质。

分布于我国西藏、云南、贵州、四川、江西、福建、广西、广东、海南、台湾等省区； 多生于海拔800m以下山沟边林下。桫椤是现今仅存的少数木本蕨类植物，起源古老，目前

野生的数量已很稀少，被列为国家二级重点保护植物。

（7）贯众 Cyrtomiun fortunei J . Sm （图 9-15 ） 鳞毛蕨科草本蕨类。植株高

褐色大鳞片。叶簇生；叶柄长

30~90cm,根状茎短，连同叶柄基部有密的阔卵状披针形黑

15~25cm,禾秆色，有疏鳞片；叶片阔披针形或矩圆披针形，

纸质，长25~45cm,宽10~15cm,单数一回羽状；羽片镰状披针形，基部上侧稍呈耳状凸起， 下侧圆楔形，边缘有缺刻状细锯齿。 顶端，在主脉两侧各排成不整齐的

叶脉网状，有内藏小脉 1~2条。孢子囊群生于内藏小脉

3~4行。囊群盖圆盾形，全缘。

多生于海拔2300m以下林下岩缝或路旁。

根状茎

广布于华北、西北和长江以南各省区。 药用，能驱虫解毒，治流感。

图9-15贯众

图9-16石韦 图9-17鸟巢蕨

(8)石韦 Pyrrosia lin gua

水龙骨科草本蕨类。植株高

(Thu nbJFarwell (图 9-16 )

10~30cmb根状茎如粗铁丝，长而横走，密生披针形鳞片,

叶近二型，远生，革质，上面绿色，下面密被灰棕色星状毛，不育叶和能育叶同形或略较短 而阔，叶柄基部均有关节；能育叶柄长

5~10cm；叶片披针形至矩圆披针形，长

8~18cm,宽

2~5cm,下面侧脉略凸起。孢子囊群在侧脉间紧密而整齐地排列，无盖。

分布于长江以南各省区。附生树干或岩石上。药用能清热通淋。 有些蕨类植物还被广泛用于园林观赏，常见种类如鸟巢蕨

Neottopteris nidus （图

9-15 ）、鹿角蕨 Platycerium wallichii 等。

（三）种子植物门（Spermathophyta ） 种子植物是地球上适应性最强、 植物界最进化的一个类群。

分布最广、种类最多、经济价值也最大的一类植物，是

受精过程中有花粉管的形成，

种子植物最主要特征是能产生种子，

有性生殖过程中，精子由花粉管输送到胚囊， 并与卵细胞结合，不受水的限制；它们的孢子

配子体极度简化，在孢子体的

根据种子有无果皮包被，

又分为裸子

体发达，具有极发达的根系，机械组织和输导组织更加完善， 孕育下成长发育，使其有利于陆地生活和种族的繁衍。

植物亚门和被子植物亚门（也有一些学者和书将其设立为裸子植物门和被子植物门 ）。

1. 裸子植物亚门（Gymnosperma®

裸子植物是界于蕨类植物和被子植物之间的维管束植物， 寄生在孢它的孢子体发达， 配子体退化， 子体上，能形成花粉管、胚、胚乳及种子，具有颈卵器构造，胚珠无子房包被，也 无果实形成，种子裸露，因此称为裸子植物。

一般认为裸子植物由蕨类植物进化而来， 主要进化特点如下： 裸子植物孢子体发达， 多 为高大乔木，更适应陆生环境；孢子叶球、孢子叶及孢子有大小（雌雄）之分，由它发育成 的配子体也具有雌雄之分， 而蕨类植物仅有卷柏目有异形孢子。 裸子植物的精子由花粉管直 接送入颈卵器，不受水的影响；受精后合子发育成胚，有珠被保护发育成种子。

裸子植物发生于古生代， 中生代时是全盛时期，由于地球地史变迁，多数已灭绝， 现存 的裸子植物仅有 12 科约 800种。大多数是重要用材树种以及生产纤维、树脂、单宁等的重 要树种。重要科、属、种类介绍见本书第十单元。

2. 被子植物亚门 （Angiospermae）

被子植物是地球上种类最多、分布最广、 植物界中最进化的类群， 其显著的特征是：植 物形体多样，木质部有导管和管胞， 韧皮部有筛管和伴胞，形成特殊的器官——花，胚珠着 生在子房内，无颈卵器，双受精后，胚珠发育成种子，子房发育成果实，种子有果实包被保 护。现存的被子植物有 400 余科 20 多万种，分布和用途非常广泛。根据其种子子叶的数目 又可分为双子叶植物纲和单子叶植物纲。其重要科、属、种类介绍见本书第十一单元。

技能训练部分

实训项目 A 植物标本的采集与制作

一、实训目标

通过本实训进一步了解植物标本采集和制作的基本环节和步骤，熟悉植物标本采集和 制作的基本步骤，学会本采集和制作植物腊叶标本。

二、实训场所

森林植物实验室、植物标本园或树木园 三、实训形式

每个学生利用所学知识在教师指导下， 学习植物腊叶标本采集、 制作的过程和技术要点。 四、实训备品与材料

每 4 人一组，每组配标本夹、吸水纸、绳索、手枝剪、高枝剪、手锯、镐、铲、采集 箱、采集袋、钢卷尺、野外记录表、号签等各一套。

五、实训内容与方法 （一）标本的采集

1. 木本植物采集应选有花或果而其叶片较完整的枝条剪下， 再剪取或折迭至合适长宽。 2.

草本植物采集，矮草要连根拔起或挖出，

把它折成“ N'字型或剪成几段压制。

3. 野外现场记录编号 根据记录表格式填写植物的当地土名、用途、生态环境、植物 花果颜色、形状、

质地、气味等并编号，再用线把号牌栓在标本上。

（二）标本的压制 放平标本夹，一层吸水纸放一层标本，叶片拉整平，并有意留折几片反面叶子。压完后 用绳子绑紧。

（三） 标本的装帧 将消过毒的干标本放在台纸上， 按右上向左下斜向或中部摆好合适 位置， 然后在台纸上选择标本需固定的必要部位， 用刻刀刻开小口， 将小纸条穿过小口粘贴 固定，粘贴好后，在台纸的左上角贴上野外采集记录表，在台纸的右下角贴上定名签。

（四）浸液标本 配制 5~10%甲醛水溶液倒入浸液瓶，将肉质果标本如葡萄或苹果等清 洗一下，放入浸液瓶中，使药液浸没标本，蜡封瓶盖，贴上标签。

六、注意事项 实验材料、地点各校可根据当地具体情况加以选择，实训内容顺序也可 根据需要进行增减或调整。

七、实训报告要求

归纳整理植物腊叶标本的采集与制作的基本要点。

实训项目 B 植物基本类群的观察与蕨类植物的识别

一、实训目标 通过本实训进一步了解植物 6大类群，熟悉藻类植物、 菌类植物、地衣植物、 苔藓植物、 蕨类植物、种子植物 6 大类群的基本特征，学会区别苔藓植物、蕨类植物、种子植物。学习 蕨类植物的识别方法，具有现场识别当地重要蕨类植物种类的能力。

二、实训场所 森林植物实验室、植物标本园或树木园

三、实训形式 每个学生利用所学知识在教师指导下，对实验室的藻类植物、 菌类植物、地衣植物、苔 藓植物、 蕨类植物、 种子植物标本和标本园的相关苔藓植物、 蕨类植物、 种子植物进行观察。

四、实训备品与材料

按组配备：扩大镜、实体显微镜各 2 台；本地区藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓 植物、 蕨类植物、种子植物等大类群代表性标本， 本地区常见蕨类植物腊叶标本各一套；参 考书籍。

五、实训内容与方法

（一）植物基本类群的特征观察：观察藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓植物、蕨 类植物、种子植物等大类群代表性标本方面的特点，掌握各大类群的识别特征。

(二) 蕨类植物、种子植物生长型及外形特征观察：观察蕨类植物、裸子植物、被子植 物的外观，比较

在体形大小、叶形、叶脉、孢子囊、果实、种子等方面各自的特点。

(三) 观察裸子植物、被子植物、单子叶植物、 双子叶植物当地典型代表种类标本的特 征，如叶形、

叶脉、花、果、球果、种子等，比较它们的区别。

(四)

借助放大镜或实体镜观察蕨类植物一些代表种类标本的孢子囊群、 孢子囊分布及 构造特点，并

加以区别比较。

(五)

现场识别一些当地的蕨类植物。

六、注意事项 实验材料各校可根据当地具体情况加以选择，实训内容顺序也可根据需 要进行增减或调整。

七、实训报告要求

1. 归纳整理本次实训所观察到的植物 6 大类群的特征。 2．归纳整理本次实训所观察到的蕨类植物识别特征。

阅读与练习部分

一、综述

当代植物分类方法的发展

植物分类学是根据植物的特征和植物间的亲缘关系、 演化顺序， 对植物进行分类， 并在 研究的基础上建立和逐步完善植物各级类群的进化系统的科学。 20 世纪 50 年代以来，随着 其他学科的发展， 已产生植物化学分类学、 植物细胞分类学、 植物超微结构分类学和植物数 量分类学等进一步细化的分支学科；尤其是

80 年代后期发展起来的分子系统学，为植物的 系统发育研究提供了新的手段。现代植物分类学主要在以下一

些方面有着比较大的突破：

一、植物超微结构分类学 自从电子显微镜发明以来，电子显微镜技术已广泛用于植物 种子、果实、花粉粒、叶表面微观性状的观察探测，如用扫描电镜来观察花粉粒表面、种子 (纹饰) ，叶表面(气孔，毛被 )等的区别特征；用透射电镜来显示筛板分子质体的不同类型， 对植物分类学都有很大的价值。 研究者对木通科和大血藤科两个近缘科种子电镜扫描的结果 表明：二科种皮雕纹区别很大， 木通科的木通属 ( Akebia) 、八月瓜属 ( Holboellia )、野木瓜 属( Stauntonia )三属种皮纹饰为条纹状，属同一类型，而猫儿屎属

( Decaisnea) 和串果藤属

( Sinofranchetia ) 种皮形态特殊， 属于不同类型， 从而与其孤立的分类地位表现一致。 本克 (Bennke)用

透射电镜来探测筛板分子质体，

发现质体有两大类，S型积累淀粉、P型积累蛋

白质或蛋白质和淀粉，这种方法已成功地用于石竹类群和被子植物的分类。

二、植物孢粉分类学 孢粉学是以花粉和孢子为研究对象， 由于扫描电子显微镜的发明，

许多分类学家借助扫描电子显微镜来观察各类植物的花粉和孢子， 获得花粉在分类上的有用 证据，花粉性状包括花粉壁形态、极性、对称性、形状和花粉粒的大小。一般认为被子植物 中单沟花粉粒是原始的， 三沟花

粉粒是进化的。 通过对金缕梅科花粉形态的研究表明， 枫香 属 ( Liquidambar ) 和蕈树属 ( Altingia ) 的花粉是多孔的；而该科其它属的花粉则为三沟型， 研究者结合解剖学资料建议把这二属从金缕梅科分出来另立阿丁枫科 (Altingiaceae) ，这种 观点已被一些分类家所采纳。 科花粉研究发现该科花粉类型可分为

青冈属(Fagus)花粉球形，具 3(4)孔沟，表面有网状或脑纹状纹饰。②栋属

而通过对壳斗

4类：①水

(Quercus)和青

冈栎属 (Cyclobalanopsis )花粉长球形， 具 3孔沟或 3沟， 纹饰颗粒状。 ⑧栗属 (Castanea)、 栲属

( Castanopsis )和石栎属 (Lithocarpus )的花粉长球形或狭长球形， 具 3孔沟或线条状假 沟，纹饰模糊。

④三棱栋属

(Trigonobalanus )花粉近三棱球形，萌发孔在赤道区明显突出，

孔区外壁加厚， 纹饰为颗粒——拟网状， 性状属古老类型。 根据此研究证明壳斗科各属形态 性状与花粉形态表现有一致性。

三、 植物化学分类学

利用植物化学成分用于植物分类称为化学分类学，因为植物亲

缘关系相近的类群 (科、属、种或目 )必然有类似的化学成分和产物， 反过来又可以根据植物 体内的化学成分和化学产物来研究植物类群分类的合理性。 许多有分类学基础的人都会注意 到某些科属具有某种化学物质，如五加科、伞形花科、防己科、桔梗科多产药用植物；八角 科、大戟科、商陆科、马钱科、毛茛科、天南星科、罂栗科常具有毒植物；樟科、芸香科、 唇形科则多产香精植物。 对分类有意义的化学物质和性状有针晶体、生物碱、黄酮类、

类、蛋白质。一些科常含有特定的生物碱，如罂栗科含有鸦片碱在内的异喹啉生物碱，

萜烯 豆科

常具有羽扇豆碱， 茄科含独特的莨菪烷类衍生物。 植物化学家从单子叶植物和双子叶植物毛 茛科和睡莲目植物的生物碱、 甾体化合物、 三萜化合物、 氰甙和脂肪酸等 5 类化学成分的比 较分析结果认为， 毛茛科与百合科有密切的亲缘关系， 因而提出单子叶植物毛茛——百合起 源论点， 不同意塔赫他间的莼菜——泽泻起源论。

证了三尖杉科的分类地位及三尖杉属内种间关系。

植物化学家还根据生物碱成分的研究， 论 研究结果表明： 三尖杉属含有特有的粗榧

碱和刺桐类生物碱， 而与之亲缘密切的红豆杉科则含紫杉类生物碱， 二者产生的化学途径迥 异，故支持三尖杉属独立为科。

四、 植物细胞分类学 将染色体性状用于分类称为细胞分类学，因为染色性状稳定，同 时是遗传的重要部位，从而受到分类学的重视。据统计，现有全部种子植物

15％ ~20％的种

的染色体数目已经查明或核实。 染色体在分类上的意义主要是染色体数目和染色体的形态结

构，后者办称为染色体组型。 染色体基数为x，单倍体为n=x，2倍体为2n=2x，4倍体为2n=4x， 6倍体为2n=6x .被子植物单倍体染色体变幅为

资料对检验形态学分类成果起了相当的作用。如牡丹属 有若干特征是与该科一般特征不同的，

n=2到n=132。多数为n=7和n=12。染色体

(Pae onia)原置于毛茛科中，但此属

后发现牡丹属的染色 x=5，而该科其它属x=6~10、13,

终于将牡丹属单独成之牡丹科，并认为它与五桠果科接近。

五、植物分子系统分类学 由于现代科学的发展， 人们对生物的研究已达到分子的水平。 尤其近 30 年来人类在生物大分子 （ 核酸、蛋白质 ）结构以及基因结构和功能的研究方面取得 了大的突破，一些植物学

家纷纷把这种技术应用到植物分类学上，利用基因、 DNA 检测手 段来研究和揭示植物分类群在核酸、 蛋白质等分子结构和功能方面的异同， 从而对一些疑难 或有争议的植物分类群进行分子水平的分类定位。

此外，还有把计算机技术应用于植物分类的植物数量分类学等。 在科学发展已经处于日新月异的今天，科学的进步、技术的创新和知识的积累，使得 当代植物分类学从传统的方式进入到多学科、多方面的新时代。人们借助形态学、解剖学、 细胞学、遗传学、生态学、古植物学、植物地理学、植物化学、分子生物学、计算机等多学 科的研究成果，对植物进行各种比较分析，逐步建立起现代的、科学的系统分类学。

但人类对客观世界的认识和了解是无止境的，还需要我们不断去学习，去研究，去发 现。

二、课外阅读文献题录

1. 路安明，诺•达格瑞（R. Dahlgren） .1984.被子植物分类系统介绍和评注•植物分 类学报， 22（6） ： 497— 508

2. 陈家宽，杨继. 1994.植物进化生物学.武汉：武汉大学出版社

3. 陈灵芝. 1993.中国的生物多样性一现状及保护对策 . 北京：科学出版社 4. 陈汝民. 1995.现代植物科学引论，广州：广东高等教育出版社

5. 李星学，周志炎，郭双兴 . 1981. 植物界的发展和演化 . 北京：科学出版社

三、思考与练习

（一）名词解释：

1. 种 2. 生物学特性 3. 生态学特性 4. 分布区 5. 低等植物 6. 高等植物

（二）填空：

1 .植物分类检索表是根据（

）原理编制的。

）、（

）、（

）三大类

2. 低等植物根据结构和营养方式不同可分为（

群。

3. 高等植物可分为（ 4. 地衣是（

）和（

）、（ ）和（ ）三大类群。

）的共生体。

）、（

）、（

）

5. 植物分类实际应用时， 种以下还根据实际需要， 分有（

和（

）等单位。

（三）选择题： 1、植物分类的基本单位是（ ）。

A 、科 B 、属 C 、种

A 、实生繁殖 B 、营养繁殖 C 、有性繁殖

3、具有维管束构造的下列植物是（ A 、苔藓 B 、地衣 C 、蕨类植物

4、种子植物的植物体应是（ A 、孢子体 B 、配子体 C 、叶状体

5、芒萁属于（ A、苔藓植物

B、蕨类植物

）。

）。

）。

C 、种子植物

（四）简答题：

1. 我国目前普遍采用的植物自然分类系统有哪些？有什么标志特征？ 2. 植物分类的主要等级单位有哪些？举例说明。

3. 植物种的学名由哪几部分组成？有哪些书写要求？举例说明。 4. 低等植物和高等植物主要有哪些区别？ 5. 植物界的各基本类群有哪些主要特点？ 6. 识别掌握本地区 5 种常见蕨类植物。 7. 植物的主要特性有哪些，举例说明。

本单元参考文献

1. 张景钺，梁家骥． 1965．植物系统学．北京：人民教育出版社 2. 中国科学院植物研究所主编．

1978 ．中国高等植物科属检索表．北京：科学出版社

3. 陈之瑞，冯曼． 1998．植物系统学进展．北京：科学出版社 4. 何国生主编 . 2002. 森林植物 . 北京：高等教育出版社

2、扦插繁殖属于（ ）。