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1、第一章 园林树木的分类地球上现存的植物种类还没有完全一致与确切的数字，根据JTivy（1982）的资料，现知世界种子植物大约286720 种（其中被子植物约286000 种，裸子植物约720 种）。在这些植物中，大多数种类尚不知其用途。应用于园林的种类仅为其中一小部分，如何去调查发掘新的园林植物并服务于园林是一项繁重而艰巨的任务。对已栽培的植物种类，如何科学合理地利用这些植物。发挥它们最大的综合效益，在生产中也显得非常重要。而对植物进行科学系统的分类则是应用植物的基础或前提。植物分类学是植物科学中历史最为悠久的学科，它的内容包括植物的调查采集、鉴定、分类、命名以及对植物进行科学的描述，探究植物
2、的起源与进化规律等。这是各门应用植物学科的基础学科，也是园林植物应用所必备的基础。而在园林绿化中应用的分类方法则是按生产及应用的目的进行的，更方便园林生产与建设。第一节 植物学分类方法一、植物分类的等级等级又名阶层，植物分类的等级主要包括界、门、纲、目、科、属、种，有时在各阶层之下分别加入亚门、亚纲、亚目、亚科、族、亚属等。每一阶层都具有拉丁名，现以玉兰为例说明植物分类的主要等级（表11）。表1-1 植物分类的主要等级植物的种或物种是植物最基本的分类单位。种的概念及定种的标准一直是令科学家困惑的难题，关于种的概念大致有两种观念：一是形态学种，强调物种间形态方面的差别；二是生物学种，强调的是物种
3、间的生殖隔离。这两种观念均有其合理之处，从目前来看，还难以统一，但作为植物分类学习者来说，应掌握以下几种观念：一是物种是客观存在的。二是物种既有变的一面，又有不变的一面；种可代代遗传，也正因为某些形态特征相对稳定，才可区分不同的物种，决定其分类归属；但物种的变异是绝对的，没有变异，就不会有进化，新种也不会产生。三是物种是由很多形态类似的群体所组成，来源于共同的祖先并能正常地繁育后代，不同的种具明显的形态上的间断或生殖上的隔离（杂交不育或能育性降低）。种内群体往往具不同的分布区，由于分布区生境条件的差异会导致种群分化为不同的生态型、生物型及地理宗，分类学家根据其表型差异划分出种下的等级。亚种（s
4、ubspecies）是那些在形态上已有比较大的变异且具不同分布区的变异类型。如四蕊朴（Celtis tetranda subspsinensis）。变种（varietas）为使用最广泛的种下等级，一般是指具不同形态特征的变异居群，常用于已分化的不同的生态型。变型（forma）多是在群体内形态上发生较小变异的一类个体。此外，在园林、园艺及农业生产实践中，还存在着一类由人工培育而成的栽培植物，它们在形态、生理、生化等方面具相异的特征，这些特征可通过有性和无性繁殖得以保持，当这类植物达到一定数量而成为生产资料时，则可称为该种植物的“品种”（cultivar）。如圆柏的栽培品种龙柏Sabina chi
5、nensis（L）AntcvKaizuka由于品种是人工培育出来的，植物分类学家均不把它作为自然分类系统的对象。在植物分类等级系统上，种为最基本的分类单位。由许多形态相似、亲缘关系较近的种集合为属，一个属的不同种有的可进行杂交，这也是育种上培育新品种的一个重要的方法。具许多共同特征、亲缘关系相近的若干属归属为一个科。对于初学分类的人来说，掌握属和科的形态特征是很重要的，而这些能力的获得必须通过在野外的实践中逐步积累。依上述类推，相近的科归属为“目”，若干相近的目集合为高一级的“纲”，相近的纲归属为“门”。二、植物的命名每一种植物，在不同地区、不同的民族往往具不同的名称；不同的国家由于语言文字上
6、的差异，一种植物的名称更是多种多样。这就造成了“同物异名”和“同名异物”的混乱，不利于学术交流及生产实践上的应用。早在1867 年，在巴黎召开的第一次国际植物学会即颁布了简要法规，规定以双名法作为植物学名的命名法。这个双名法，就是1753 年林奈在其植物种志中首创并倡用的。根据林奈的双名法，植物的种名由两个拉丁化的词组成。第一个词为所在属属名，第一个字母要大写，用名词单数第一格；第二个词为种加词，多为形容词，与属名名词性、数、格一致，也可采用名词单数第二格，书写时均为小写。此外还要求在种加词之后加上该植物命名人姓氏的缩写。若命名人为两人，则在两人名间用“et”相连，如银杉（Cathaya ar
7、gyrophylla Chun et Kuang）；若由一人命名，另一人发表，则前一人为命名人，后一人为发表该种的作者，中间用“ex”相连，如白皮松（Pinusbungeana Zuccex Endl）。杂交种命名，将“X”加在种加词前面，或在属名后，在母本与父本的两个种加词用“X”相连， 作为杂种名： 如二乔玉兰Magnolia X soulangeana（Lindl）Soul-Bod）。种下级单位中，亚种名是在种名之后加亚种拉丁词subspecies的缩写“subsp”或“ssp”，再加上亚种加词，最后写亚种命名人缩写-如凹叶厚朴Magnolia officinalis Rehdet Wi
8、lssspbiloba（Rehdet Wils）Law）。变种名是在种名后加变种的拉丁词varietas 的缩写“ var”， 再加变种加词， 最后写变种命名人缩写， 如红檀木Loropetalum chinense（RBr）0livvarrubrum Yieh）。变型名则在种名后再加上变型拉丁词forma 的缩写“f”，再加上变型加词，最后写变型命名人缩写，如苍叶红豆（Ormosia semicastrata HancefpaUida How）。关于栽培变种，有两种写法：一是在种名后加拉丁词cultivar 的缩写“cv”，再加上栽培变种名，首字母需大写；二是种名后直接写品种名称，需加上单弓
9、1 号。这两种写法均不附命名人的姓名。如垂枝雪松Cedrus deodara（Roxb）GDon cvPendula。或Cedrus deodara（Roxb）GDonPendula。三、植物分类的依据1植物形态学（plant morphology） 利用植物器官的外部形态特征，如根、茎、叶、花、果实、种子等，作为分类的重要依据，在科的分类中，花及果的特征最被分类学家看重。如唇形科的唇形花冠，十字花科的十字花冠，蝶形花科的蝶形花等；豆科的荚果，壳斗科的坚果及果苞等。随着放大镜及光学显微镜的使用，很多表皮附属物等的微小形态也成了分类的重要依据，如茸毛、星状毛等。以植物外部形态特征分类最直观，也最
10、易在生产实践中应用，所以植物分类检索表的编制多以此为依据。2植物解剖学（plant anatomy） 利用显微镜可对植物体内部组织结构进行观察比较，多用于较高等级分类单元的鉴别。如松属树木针叶的维管束数、树脂道位置及数目为重要的分种特征，木质部中导管的有无可区别裸子植物与被子植物等。3孢粉学（palynology） 研究植物的孢子和花粉。由于孢子和花粉不易受外界环境条件影响而发生变异，所以孢粉形态是很好的分类证据。由于扫描电镜的应用，可对花粉壁饰纹形态、沟孔、极性、对称性等进行观察。4细胞分类学（cytotaxonomy） 主要对细胞中染色体数目、结构、形态及行为进行研究，即染色体组型和核型分
11、析。染色体为遗传物质的载体，性状稳定，因而受到分类学家的重视：染色体资料对于验证形态分类结果、分析亲缘关系、识别杂种等具有重要意义。牡丹属（Paeonia）为毛茛科植物，但其形态与其他种的一般特征有较大区别，后发现其染色体基数x=5，而该科其他属x=610，13，据此，有的学者将其从毛茛科中分出成立了牡丹科。5植物化学分类学（plant chemotaxonomy） 以植物化学成分为依据来解决分类学问题：由于亲缘关系近的植物类群会有类似的化学成分和产物，故可根据植物化学成分研究植物类群分类的合理性，分析其亲缘关系等。如红豆杉科植物含紫杉类生物碱而三尖杉属植物含租榧碱和刺桐类生物碱，二者化学成分
12、不同，产生途径各异，因而将该属与红豆杉科分开独立成科。6植物分子分类学（molecular taxonomy of plant） 广义的分子分类包括同工酶分析与蛋白质分析，狭义的分子分类是以DNA 多态性为基础的分类方法，目前用于揭示DNA 多态性的分子标记有限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism， RFLP） 、随机扩增多态性DNA（random amplified polymorphic DNA，RAPD）、扩增片段长度多态性（amplified fragment length polymorphism，AFLP）、简单重复序
13、列（single sequence repeat，SSR）等。从理论上讲，直接测定植物DNA 序列并进行比较，从而进行分类及进化生物学研究是最彻底、最直接的手段，但高等植物DNA极为庞大，难以进行全序列测定，目前某些基因已广泛应用，如叶绿体基因组cpDNA、核基因组nrDNA、线粒体基因组mtDNA 等。四、植物分类检索表检索表是用来鉴别植物种类的工具。鉴别植物时，利用检索表从两个相互对立的性状中选择一个相符的，放弃一个不符的，依序逐条查索，直到查出植物所属科、属、种。常用的检索表有两种。（一）定距检索表把相对的两个性状编为同样的号码，并且从左边同一距离处开始，下一级两个相对性状向右退一定距离
14、开始，逐级下去，直到最终。如对木兰科某几个属编制定距检索表如下：1叶不分裂；聚合瞢荚果 2花顶生 3每心皮具414 胚珠，聚合果常球形1木莲属Manglietia 3每心皮具2 胚珠，聚合果常为长圆柱形2木兰属Magnolia 2花腋生3含笑属Michelia1叶常46 裂，聚合小坚果具翅4鹅掌楸属Liriodendron（二）平行检索表主要特点是左边的数字及每一对性状的描写均平头排列。如上述检索表可编制如下：1叶不分裂；聚合瞢荚果21叶常46 裂；聚合小坚果具翅鹅掌楸属Liriodendron2花顶生32花腋生含笑属Michelia3每心皮具414 胚珠，聚合果常球形木莲属Manglieti
15、a3每心皮具2 胚珠，聚合果常长圆柱形木兰属Magnolia编制检索表过程中，选用区别性状时，应选择那些容易观察的表型性状，最好是仅用肉眼及手持放大镜就能看到的性状。相对性状最好有较大的区别，不要选择那些模棱两可的特征。编制时，应把某一性状可能出现的情况均考虑进去，如叶序为对生、互生或轮生，在所编制植物中每一组相对的特征必须是真正对立的，事先一定要考虑周全。五、被子植物的分类系统（一）植物分类学的发展植物分类学是植物学科中历史最悠久的学科，自从人类有了利用植物的活动，人们就开始辨识植物。纵观植物分类的发展历史，大体上经历了林奈前的人为分类时期（公元前300 年至公元1753年）及林奈以后的自然分类时期（从1753 年到现在）。人为分类时期由于受当时科学技术及生产水平的制约，另外还受到物种“神创论”及“不变论”的唯心论的思想统治，这时期的分类以方便和实用为原则，基本为机械的人为分类，不考虑物种间的亲缘关系及系统地位。明代李时珍（15181593）所著本草纲目根据用途及习性把植物分为草、谷、菜、果、木五部，记载植物1000 多种。瑞典植物学家林奈（17071778）
