植物多样性和植物分类·

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植物多样性·

生物多样性的含义·

生物多样性（biological diversity）：地球上的生物与环境形成的生态复合体，以及其中各种生态过程的总和。其研究层次很多，最重要的是以下4个层次。

层次	含义	地位
遗传多样性	广义指所有生物携带的遗传信息总和；狭义指物种或居群内基因和基因型的多样性	生命进化和物种分化的基础
物种多样性	生物种类的丰富程度，包括区域物种丰富度和群落中物种分布的均匀程度	遗传多样性的载体，也是生态系统和景观多样性的基础
生态系统多样性	生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化	生境多样性是基础，群落多样化是表现，生态过程多样化是维持保障
景观多样性	景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化	用于认识比种群、群落或生态系统更大尺度上的生态过程

四个层次相互依存：

遗传多样性是基础 → 物种承载遗传信息并组成群落 → 物种及其环境关系形成多样的生态系统 → 不同生态系统在更大尺度上组成多样的景观。

生物多样性的价值与危机·

• 直接价值：提供食物、药物、能源和工业原料。
• 间接价值：通过光合作用提供物质和能量，维持生态平衡；保护水源、缓解旱涝、防止水土流失、调节气候，并吸收和分解污染物。
• 安全价值：是生态安全和粮食安全的保障，也是人类生存和发展的基本条件。

生境改变、过度砍伐和捕猎、污染、农药过量使用、气候变化、水利工程及外来物种入侵等活动，会导致：

生境破坏与资源过度消耗 → 物种灭绝加快、遗传多样性丧失 → 生态系统功能退化 → 人类福利和社会经济发展受损。

植物多样性·

植物多样性：地球上的植物及其与其他生物、环境所形成的所有形式、层次和组合的多样性，同样包括物种、遗传、生态系统和景观等层次。

• 物种多样性：我国高等植物3万余种，植物资源丰富，且是许多栽培植物的原产地或起源中心；拥有大量特有科、属、种和银杏、水杉等古老类群。
• 遗传多样性：种内个体间或同一群体内遗传变异的总和。可在形态、染色体、生理生化和分子水平检测，各种方法需相互印证。
• 生态系统多样性：植物长期进化形成的生态适应性，以及生境、植物群落和生态过程的多样性。植物作为生产者，是生态系统类型与功能的重要基础。
• 景观多样性：斑块、类型和格局的多样性为植物提供异质生境和多样生态位；但人工、半人工景观增加也可能伴随自然生境破碎和植物多样性下降。

景观多样性的研究和保护有两种基本途径：

• 以物种为核心：先确定保护物种，再依据其生态特性设计景观格局。
• 以景观元素为核心：把不同尺度的景观元素作为保护对象，依据其空间位置和相互关系设计景观格局。

景观异质性并不必然提高植物多样性：人工景观增加可能使景观更异质，却同时造成自然生境退化、丧失和破碎化。

植物多样性为人类提供食品、药品、化学物质和栖息地，也是生态平衡的基础。其主要威胁包括人类活动、过度开发、外来有害生物入侵、生境丧失、气候变化和地质灾害。

保护措施·

措施	要点
就地保护	在物种原生境中保护，是最有效的途径
迁地保护	将受威胁植物移至植物园等适宜地点保存
离体保存	建立种质资源基因库，并利用细胞工程、基因工程等技术保存材料
生态系统恢复改善	修复退化生境、控制外来入侵物种，恢复群落与生态过程

保护植物多样性的核心是：科学规划、合理开发、可持续利用，防止物种和种质资源流失。

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植物分类·

分类方法·

分类方法	依据与目的	特点
人为分类	依据形态、习性、用途等少数性状，以实用为目的	不能反映亲缘关系，但便于生产应用，并为科学分类积累资料
自然分类	综合形态学、解剖学、细胞学、遗传学、生物化学、生态学和古生物学证据	以反映亲缘关系和系统演化为目标，但尚无完全符合种系发育的系统

分类单位·

基本分类阶层由大到小为：

界 → 门 → 纲 → 目 → 科 → 属 → 种

需要时可加入亚门、亚纲、亚目、亚科、族、亚族、亚属、亚种等阶层。界是最大单位，种是分类的基本单位。

种（species）：具有一定自然分布区和共同形态结构、生理特征的生物种群。同种个体具有共同遗传性状，通常可以相互交配并产生有生育能力的后代；不同种之间通常存在生殖隔离。种既能稳定遗传，也会继续发生、发展和灭绝。

• 种以下的自然分类单位：亚种、变种、变型。
• 农业和园艺中的品种（cultivar）不属于自然分类单位。

植物命名·

俗名容易出现“同物异名”或“同名异物”，因而植物使用全世界共同认可的科学名称。

双名法（binomial nomenclature）：

属名 + 种加词 + 命名人名（或缩写）

• 属名为名词，首字母大写。
• 种加词通常为形容词，全部小写。
• 完整学名还附命名人姓氏或缩写。
• 例：银杏 Ginkgo biloba L.，其中 Ginkgo 为属名，biloba 为种加词，L. 为林奈的缩写。

种下等级采用三名法，在属名、种加词之后加入 subsp./ssp.（亚种）、var.（变种）或 f.（变型），再写种下名称和命名人。

植物检索表·

植物检索表（key）采用二歧归类：每一步从两个相互对立的性状中选择符合项，逐级缩小范围，直至完成鉴定。

类型	编排特点
定距检索表（等距检索表）	对立特征使用相同号码并置于相等距离；后续分支逐级向右缩进，最常用
平行检索表	每对相反特征写在相邻两行，行末注明下一号码或植物名称，节省篇幅

使用检索表时，应准备完整材料，细致观察根、茎、叶尤其花、果实和种子的特征；准确掌握术语，并按对立性状耐心反复核对。

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植物界基本类群·

植物类群可按不同特征作大范围归类，这些名称不一定都是正式分类单位。

划分依据	类群	所含植物
是否产生种子	孢子植物（隐花植物）	藻类、苔藓、蕨类
	种子植物（显花植物）	裸子植物、被子植物
是否有根、茎、叶分化	原植体植物	真核藻类
	茎叶体植物	苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物
合子是否形成胚	无胚植物（低等植物）	真核藻类
	有胚植物（高等植物）	苔藓、蕨类和种子植物
是否有维管组织	无维管植物	真核藻类、苔藓
	维管植物	蕨类、种子植物
是否具颈卵器	颈卵器植物	苔藓、蕨类、裸子植物

现代多界系统下，植物界主要包括真核藻类、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物。本教材为说明光合放氧类群及其系统关系，也介绍蓝藻和原绿藻等原核藻类。

本章名词·

植物界｜Plants

植物界是生物分类学中的一个界级类群，在不同分界系统中其涵盖范围有所不同。传统二界系统将所有固着生活、具细胞壁的生物归入植物界，包括藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物，甚至包含细菌和蓝细菌。现代多界系统通常将其限定为真核、具光合色素、自养并具纤维素细胞壁的生物，主要类群为苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物等有胚植物。植物界成员一般能进行光合作用营自养生活，无运动器官和神经系统，分生组织终生活动。

原核生物界｜Monera

原核生物界（Monera）是生物五界分类系统中的一个界，包含所有由原核细胞构成的生物。其成员无核膜包被的细胞核，多为单细胞，主要包括细菌、蓝细菌（蓝藻）、放线菌、支原体等。原核生物是地球上最早出现的生命形式，化石记录可追溯到35亿年前，在真核生物出现前长期统治地球。

平行检索表｜parallel key

平行检索表是一种生物分类检索工具，其特征在于将每一对相互对应的鉴别特征并列写在相邻的两行中，以便于比较。每一条特征描述后面注明下一步应查的编号或直接给出分类群名称。由于各行左端对齐，这种格式能有效节省篇幅，尤其适用于种类较多的检索场合。

隐花植物｜cryptogam

隐花植物是指不产生种子而以孢子进行繁殖的植物类群，包括藻类、菌类、地衣、苔藓和蕨类植物。其共同特征是无花和种子，生殖器官为孢子，生活史中不形成种子。