第4章 植物的分类

第4章 植物的分类 第,章 植物的分类 第一节 植物分类的基础知识 一、植物分类的 植物分类学是在人类认识植物和利用植物的社会实践中发展起来的一门古老的科学，它的任务不仅仅是识别物种、鉴别名称，而且要阐明物种之间的亲缘关系，并建立自然的分类系统。现在所知自然界的植物约有50余万种，为了更好的发掘、利用和改造它们，就必需学好植物分类的基础知识，对植物进行系统科学的分类。 植物分类的方法可分为人为分类法和自然分类法两种。 人为分类法是按照人们的目的和方法，以植物一个或几个特征或经济意义作为分类依据的分类方法。如将植物分为木本或草本植物，粮食或经济作物等。此种方法简单易懂，便于掌握，但不能反映植物类群的进化规律与亲缘关系。 自然分类法是以植物进化过程中亲缘关系的远近作为分类标渡的分类方法。判断亲缘关系的程度(是根据植物相同点的多少，例如小麦和水稻有许多相同点，因此认为它们较亲近，小麦与油菜相同点较少，所以它们较疏远。这种方法科学性较强，在生产实践中也有重要意义。例如，可根据植物亲缘关系，选择亲本以进行人工杂交，培育新品种;也可根据亲缘关系，探索植物资源。 二、植物分类的单位 种是分类的基本单位，也是各级单位的起点。所谓种，是指起源于共同的祖先，具有相似的形态特征，且能进行自然交配，产生正常后代(少数例外)并具有一定自然分布区的生物类群。种内个体由于受环境影响而产生显着差异时，可视差异大小分为亚种、变种等。其中变种是最常用的。集种成属，集属成科，集科成目，由此类推组成纲、门、界等分类单位。因此，界、门、纲、目、科、属、种成为分类学的各级分类 单位。在各级单位中，根据需要可再分成亚级，现以水稻为例说明分类上所用单位: 界:植物界(Vegetabile) 门:被子植物门(AngiosPermae) 纲:单子叶植物纲(Monocotyledoneae) 亚纲:颖花亚纲(Glumifiorae) 目:禾本目(Graminales) 科:禾本科(Gramineae) 届:稻属(Oryxa) 种:稻(Oryza sativa L() 品种不是分类学上的单位，它只用于栽培植物，而不存在野生植物中，如葡萄的玫瑰香、龙眼、巨峰都是品种。 三、植物的命名法则 每种植物在不同的国度和地区，其名称也不相同，因而就易出现同物异名或异物同名的混乱现象，造成识别植物、利用植物、交流经验等的障碍。为此，有一个共同的命名法则是非常必要的。国际上，植物任何一级分类单位，均须按照《国际植物命名法规》，用拉 丁文或拉丁化的文字进行命名，这样的命名叫做学名。它是世界范围内通用的惟一正式名称。 植物的学名，是以瑞典植物学家林奈(C(Linnaeus)所倡用的双名法给植物命名的。它的组成是:属名，种加词(种区别词)，命名人姓氏缩写。如水稻:Oryza sativa L(桑树:Morus alba L(属名都是名词，如桑树学名的属名，是拉丁文名词Morus(桑树)，属名第一个字母要大写。种加词一般是形容词，起着标志这一植物种的作用，第一个字母要小写。如桑树的学名种加词“alba是“白色”的意思。命名人姓氏，除单音节外，均应缩写，缩写时要加省略号“(”，且第一个字母要大写如Linnaeus(林奈)缩写为L(c 如果是亚种，其学名组成是:属名+种加词，命名人，sub((亚种的缩写)+亚种加词+亚种命名人。 如紫花地丁(堇菜科):Viola philippuica sub(manda W(Beck 如果是变种，其学名组成是:属名，种加词，命名人，var((变种的缩写)，变种加词，变种命名人，如柿子椒(茄科):Capsicum frutescens L(var(grgrossum Bail。 四、植物检索的编制和使用 植物检索表是鉴定植物必备的工具，因此必须学会正确使用它。 捡索表的编制是根据法国人拉马克(Lamarck 1974—1829)的二歧分类原则，把各植物类群突出的形态特征进行比较，分成相对的两个分支，在相同的项目下，以不同点分开，依次下去，直编到科、属或种的检索表的终点为止。为了便于使用，各分支按其出现的先后顺序，在前面加上一定的顺序数字。相对应两个分支的数字应相同，并要编写在距离左边同等距离的地方。后出现的两个分支应较前出现的两个分支向右边低一个字格，这样继续下去，直到编制的终点为止。这种检索表称为定距(也叫等距)检索表。 例如，植物界主要类群分类检索表 l植物体无根、茎、叶的分化，没有中柱，没有胚胎 低等植物 2(植物体不为藻类和茵类所组成的共生体 3(植物体内含有叶绿素或其它光合色素，为自养生活方式 藻类植物 3(植物体不含有叶绿素或其它光合色素 为异养生活方式 茵类植物 2(植物体为藻类和茵类所组成为共生生活方式 地衣植物 1植物体有茎叶的分化，有中柱，有胚胎 高等植物 2植物体有茎叶而无真根 苔藓植物 2(植物体有茎叶有真根 3(不产生种子 蕨类植物 3(产生种子 种子植物 4(胚珠裸露，无子房 棵子植物 4(胚珠包于子房之内 被子植物 5(只网状叶脉*胚有子叶2枚 双子叶植物 5(具平行或弧形脉，胚有子叶1枚 单子叶植物 除此而外，还有平行检索表，相对应性状的二个分支平行排列，分支之末为序号或名称，此序号重新写在相对应分支前。以前检索表为例: 1植物体无根、茎、叶的分化，无中校，无胚胎 低等植物2 1(植物体有根、茎、叶的分化，有中校，有胚胎 高等植物4 2(植物体为藻类和荫类所组成*为共生生活方式 地衣植物 2(植物体不为藻类和菌类组成的共生体 3 3(植物体内含有叶绿素或其它光合色素，为自养生活方式 藻类植物 3(植物体内不含叶绿素或其它光合色素，为异养生活方式 茵类植物 4(植物体有茎叶，无真根 苔藓植物 4(植物体有茎叶，有真根 5 5(不产生种子 蕨类植物 5产生种子 种子植物 6(胚珠裸露，无子房 棵子植物 6(胚珠包于子房之内 被子植物 7(具网状脉，胚有子叶2枚 双子叶植物 7(具平行脉，胚有子叶1枚 单子叶植物 利用检索表鉴定植物时，可以从科一直检索到种，但要有完整的检索表资料，而且还要有性状完整的检索对象标本，另外，对检索表中使用的各种形态学术语及检索对象形态特征，应用正确的理解和分辩，否则，容易出现偏差。 第二节 植物界的主要类群 根据植物的形态结构、生活习性和亲缘关系等，可将植物界分为两大类15个门。 一、低等植物 低等植物是地球上出现最早最原始的类群，它们的主要特征是:植物体结构简单，由单细胞或多细胞组成，多细脑类型是丝状体或叶状体，没有根、茎、叶的分化p生殖器官常是单细胞;受精后，合子直接发育成新个体，不形成胚。常在水中或潮湿地方生长。 低等植物分藻类、茵类和地衣三大类。 (一)藻类植物 现有藻类植物约23000种。包括蓝藻门、绿藻门等7门(其细胞中含有各种不同的光合色素，能进行光合作用。水生较多。植物体形态结构差异很大，小球藻、衣藻等要用显微镜才能看到，而巨藻长度可达100m以上。其繁殖方式多样，有营养、孢子或配子繁殖等(图4-1)。 许多藻类可供食用，如发菜、海带、紫菜等。还有助于岩石的风蚀，其胶质能粘合沙土。有的具有药用价值，如褐藻含有大量的碘，可治疗和预防甲状腺肿大。也有一些藻类有固氮作用，可增加土壤肥力。水生藻类有的能吸收和积累某些有毒物质，起到净化污水、消除污染的作用。藻类还可作工业原料，提取藻胶质、琼胶、酒精、碘化钾等。有的藻类可作为鱼类、家畜或家禽的饲料。但有的藻类可危害栽培植物和鱼类、贝类，如水绵可危害不稻，绿球藻可附生在鱼和贝的鳃部，使其生病死亡。 图4-1 各种主要藻类植物 (二)菌类植物 菌类植物是一个不具有自然亲缘关系的类群，约9万多种，它们没有根、茎、叶的分化，一般无光合色素，营养方式为异养。菌类植物分为细菌门、黏菌门和真菌门。三门植物在形态、结构、繁殖和生活史上差异很大，分别介绍如下: 1细菌门 已经发现的细菌约2000多种，细菌是一群个体微小(其直径一般在1μm左右)的单细胞原核生物。分布极广，无论是水中、空气、土壤及动植物体表或内部，都有它们存在。 表4—1 藻类植物各主要门区别表 藻体颜名称 贮藏物 含有色素 生境 植物体结构 生殖方式 代表植物 色 叶绿素a 单细胞、多细海水 裂殖、营养、蓝藻门 蓝藻淀粉 藻蓝素 蓝绿色 胞群体、无核念珠藻颤藻 淡水 孢子 藻红素 结构 叶绿素a、b单细胞群体、无性孢子、有以淡水为主，绿藻门 淀粉油 叶黄素 绿色 丝状、叶状性配子卵式衣藻水绵 兼有海水 胡萝卜素 体、有核 接合 叶绿素a、b绝大部分在丝状、片状、紫菜 叶黄素 红色或无性、有性为红藻门 红藻淀粉 海水、淡中约树状、多细海萝 胡萝卜素 紫色 卵配 5种 胞、有核 石花菜 藻红素 多细胞分枝、叶绿素a、b绝大部数在营养、无性、褐藻淀粉 丝状体、假薄海带 褐藻门 胡萝卜素 褐色 海水，陆生有性有配子、甘露醇 壁组织体、薄鹿角菜 6种叶黄素 10种 卵式 壁组织体 单细胞，定形叶绿素a、b黄绿色 金藻淀粉多淡水，1/4群体，或不定无性、有性为硅藻 金藻门 叶黄素 黄色 汕 海水 形群体丝状配子、卵式 无隔藻 胡萝卜素 金黄色 体 从形态上看，细菌分为球菌、杆茵和螺旋菌三类(图4—2)。 细菌结构简单，具有细胞壁、细胞膜和细胞质等，有核质但无核结构(图4—3)。有些细菌还生有鞭毛和英膜，有利于运动和保护;有些细菌的细胞里还会形成芽抱，芽孢具有较强的抗逆性，有的芽孢在100?沸水小经过1,2h仍能萌发，所以芽孢是抵抗不良环境条件的休眠体。 图4-2 细菌的形态 图4-3 细菌的细胞结构模式图 大多数细雨不含叶绿体，营异养生活，少数细菌含有细菌叶绿素，可进行自养，如紫细茵; 细菌通常以裂殖的方式进行繁殖，其繁殖速度很快，在适宜环境下，每20min就可分裂一次。 大多数细菌对人类是有益的，如利用乳酸杆菌制乳酸。细菌能使有机质分解，所以在自然界物质循环中起重要作用。在工农业上利用也很广泛，如制药、纺织、化工、固氮等都与细菌的作用分不开，但细菌是许多动植物致病的病原茵，如人类的结核、伤寒、家畜的炭疽，白菜的软腐病等均由细菌引起。 2.黏菌门 是一群介于动物和植物之间的真核生物，约500多种，其生长期或营养体无壁，为‘种裸露的多核原生质体(能作变形运动，可吞食固体食物，与动物相似。在繁殖期能产生具有纤维素壁的抱子，所以又表现出了植物的性状。 3真茵门 此门约3800属，70000种以上，是不含色素异养生活的真核植物。多数植物体内一些分隔或不分隔的分枝丝状体组成;其繁殖方式多样，可由菌丝断裂进行营养繁殖，也可产生各种孢子进行无性繁殖，有性繁殖方式多样。 真菌分布极广，尤以土壤中最多。根据营养体的形态、生殖方式不同，可将真菌分为藻菌纲、子囊菌纲、担子苗纲和半知茵纲，它们的主要特征如表4—2。 表4-2 四种菌主要特征 特征 植物体 无性生殖 有性生殖 代表植物 种类 大多为分枝的菌丝黑根霉 产生不动孢子和游同配、异配、卵配藻状菌 体，菌丝常无横隔动孢子 或接合生殖 白锈菌 壁，多核 绝大多数为多细胞酵母菌 产生分生孢子或出形成子囊和子囊孢子囊菌 菌丝体、菌丝有隔，芽繁殖 子 黄曲霉 每一细胞中有1核 在生活史的大部时一般不发达，有的 银耳 期具有双核菌丝具芽孢子、分生孢担子菌 形成担子和提孢子 体、菌丝上具有锁子、粉孢子、厚整猴头 状联合 孢子 半知菌 有隔菌丝体 分生孢子 尚未发现 稻瘟病菌 真菌与人类关系密切，表现在医药上，如灵芝、冬虫夏草、茯荟等均可药用，抗生素中的青霉素、灰黄霉素也取自真菌。近年来还发现有100多种真菌具有抗癌作用，如香菇等。很多真菌是美味的山珍，如口蘑、香菇、猴头、木耳、银耳等。同时在酿造、皮革软化、羊毛脱脂等方面起着重大作用。但真菌对生物也有有害的一面，如某些伞菌有剧毒，误食后会中毒或死亡。很多真菌可使动植物致病，如棉花黄枯萎病、玉米黑粉病、苹果腐烂病等。皮肤上的癣也是由真菌引起的。真菌中的黄曲霉，所产生的黄曲霉素， 毒性很大，能使动物致死和引起肝癌，所以被其感染的食物不能食用c各类真菌如图4,4。 (三)地衣植物 地衣约26000余种。它是由真菌和藻类共生而成的特殊植物群。地衣中的菌多为子囊菌，少数为担子菌;藻则为单细胞或丝状体的蓝藻或绿藻。一般菌在地衣中占大部分，藻则在共生体内成一层或若干团。藻制造有机物供茵使用，而茵则吸收水和无机盐，并围裹藻类防止其干燥，二者互为有利(图4—5)。 图4-4 真菌植物 地衣分布极广，从平地到高山，从热带到寒带都有。它们生长在岩石、树皮、树叶、土壤和沙漠上。按照外部形态，地衣可分为三种类型: 1壳状地衣 生长在岩石、砖瓦、树皮或土上，形成簿层的壳状物，紧贴基物，难以分开。 2叶状地衣 扁平叶片状，只下面假根伸入基物，易于采下。 3枝状地衣 植物体向上起立，具分枝，类似一株小树，或倒悬在空中(图4—6)。 图4-5 地衣子囊盘的切面 图4-6 地衣的形态 1(子囊 2.隔丝 3.藻类植物 地衣可进行营养繁殖，繁殖时叶状体断裂，或在体表形成一种粉末状的“粉芽”和“珊瑚芽”，它们脱离母体后再形成新个体。有性生殖，是以其共生的真菌独立进行，产生孢子后放出，在适宜的基质上，遇到一定的藻细胞，便萌发为菌丝，二者反复分裂，便形成新的地衣。 地衣对岩石风化、土壤形成有促进作用，是植被形成的先锋植物。有些可药用如松罗、 石蕊等c有的地衣具有抗茵的作用，还有的可 作饲料。在工业土地衣可制作化妆品、香水、 染料等，但地衣也可危害茶树、柑橘等植物。 二、高等植物 高等植物较低等植物而言，具有如下主要 特征:植物体结构复杂，具有根、茎、叶的分 化。生殖器官常由多细胞组成;卵受精后先形 成胚，再由胚形成新个体。生活文具有明显的 世代交替(即有性世代和无性世代相互更迭的 过程) (图4—7);生境多为陆生。它包括苔藓 植物门、旅类植物门、棵子植物门、被子植物 图4-7 高等植物生活史(世 门。 代交替)示意图 (一)苔藓植物门 苔藓植物是一群小型的多细胞绿色植物，多生活于阴湿环境中，如阴湿墙面和树林下等。现有40 000余种。有的仍是叶状体的形态，如地钱(图4-8)。有的具有茎、叶的区分，但无真正的根，只有假根。内部构造简单，没有 维管束。 图4-8 地钱的雌、雄株 1.地钱的雄株 2.地钱的雌株 苔藓植物在生活史中具有明显的世代交替，我们平常所见的植物体，是它门有性世代的植物体，即配子体。配子体发达，有绿色组织，能独立生活，在世代交替中占优势c无性世代的植物体即袍子体，不发达，不能独立生活，寄生在配子体上。苔藓植物行卵式生殖，产生卵细胞的器官叫颈卵器，产生精子的器官叫精子器。这两种生殖器官，都具有由多细胞构成的外壁。卵受精后，即在母体内发育成一个多细胞的幼体，叫胚，以后由胚长成孢子体。精子器和颈卵器都是在配子体上产生的，雌雄同株或异株。 大多数苔薛植物的袍子萌发后，先产生一个简单的丝状体，叫做原丝体，原丝体上再产生配子体。 苔藓植物门分为苔纲和藓纲，藓纲中的葫芦藓生活史如图4—9。 图4-9 葫芦藓的生活史 苔薛植物与蓝藻、地衣首先出现于荒漠、冻原地带或棵岩、峭壁上。生长在岩石上的苦藓植物，能分泌一种酸性溶液，缓慢地溶解石面，逐渐形成土壤。苦药植物能涵蓄大量水分，对于森林发育、沼泽变迁极有影响。部分苔藓可作燃料、填充料、药棉及供药用等。如大金发藓，全株可人药，用以消炎、镇痛、止血、止咳。 (二)藏类植物 前面所介绍的藻类、菌类、地衣、苔藓等植物都没有维管束，统称为非维管植物，而蕨类植物都是具有维管束的抱子植物。藏类植物分布全球，以热带、亚热带和温带最多，约有1万多种，我国有2600余种。 蕨类植物有世代交替，在生活史中，无性世代的抱子体发达，有根、茎、叶的分化。维管束由本质部和韧皮部组成。木质部中主要成分是管胞，而韧皮部中主要成分是筛胞。大多为多年牛旱伞，少数为高大树木:袍子体上产生抱子囊，孢子囊中产生大量孢子，孢子散落后，第二年萌发成为配子体。 配子体形小，结构简单，是一种具有背腹分化的叶状体，称为原叶体*绿色，能独立生活。腹固有精子器和颈卵器。精子大多具有鞭毛，受精作用仍不能脱离水的环境。 受精卵在配子体颈卵器中发育成胚，胚再发育形成独立生活的孢子体。蕨类植物的生活史如图4,10。 图4-10 蕨类植物(水龙骨)生活史 蕨类植物在地球上分布很广。在古代，气候温暖潮湿，蕨类植物曾盛极一时，今日所用煤炭，很多都是古代蕨类植物死后的遗骸。现在的蕨类，大多仍保留祖先的习性，多生在南方阴湿环境中。 现代蕨多为个体矮小的草本植物，数量也不太多，但其经济价值是多方面的。有近百种放，是很好的药用植物，如海金沙贯众(可治急、慢性肝炎)等;还有很多蕨可供食用，如蕨、紫萁等;有些蕨可作为庭园居室观赏植物，如肾蕨、铁线蕨、鹿角蕨等;有些蕨可作饲料和绿肥，如满江红、槐叶萍等。 (三)裸子植物门 保子植物其孢子体很发达、均为木本、而且多为常绿乔木。具有形成层和次生结构。木质部中无导管和纤维而只有管胞，韧皮部中只有筛胞而无筛管和伴胞。主根发达，叶多为针形、条形或鳞形。 裸子植物保留了颈卵器，能产生种子，是介于蕨类和被子植物之间的一群维管植物。无子房构造，胚珠裸露，生在大孢子叶上，因而种子也裸露，不形成果实，故名裸子植物。 我国是棵子植物种类最多、资源最丰富的国家，有4l届，236多种。分为苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买藤纲等。 裸子植物干直枝少，木材坚硬，大多为重要用材树种，以及生产纤维、树脂、单宁等的重要原料，麻黄、银杏子实可药用;红松、榧的种子可食用;南洋杉、雪松、多头相等因树型优美，叶常青，可作园林绿化观赏树种。裸子植物松树的生活史如图形畸变4,11。 ,11 松树生活史 图4 图4-12 被子植物的生活史 (四)被子植物门 被子植物门是植物界最高级最发达的类群，约25万余种，我国有3万余种。和棵子植物一样，它能产生种子。被子植物与人类关系十分密切，它是人类衣、食、住、行不可缺少的最基本的植物资源。如我们所吃的粮食、水果、蔬菜等，主要都是被子植物。 1被子植物的主要特征 被子植物的孢子体高度发达。无论是在形态结构还是生活类型等方面，都比其它各类更加完善和多样化。不仅木质部中有导管和木纤维，而且韧皮部中还具有筛管和韧皮纤维。因此其输导和支持能力大大增强。 被子植物具有适应于有性生殖的最完善的花器官。典型的花由花萼、花冠、雄蕊、雌蕊四部分组成，胚珠包藏于子房之内，受精后种子便由果皮包被，更有利于种子的传播和萌发。 被子植物的雌雄配子体更进一步简化，并终生寄生在抱子体上。雄配子体简化为三核花粉粒，雌配子体多数为蓼形，简化为七胞胚囊。配子体简化，在生物学上具有进化的意义。 具有双受精现象是被子植物最显着的持征。在受精过程中，花粉管所释放出的二个精细胞，一个与卵细胞融合，形成受精卵(2n)，最后发育成胚(2n)。另一个精细胞与2个极核相融合，形成受精极核(3n)，最后发育成胚乳(3n)，胚乳在种子萌发过程中，为胚的生长提供养分，使植物后代具有更强的牛活能力和适应性。 12。 2被子植物生活史 如图4— 第三节 植物界的进化概述 一、植物界的发生阶段 化石是保存在地层中的古代生物的遗迹。从不同的地质年代，所发现的不同化石，就是在地球演变的不同时期，各类生物发生和发展的真实记录，因此化石是生物进化的历史证据。 地球自形成到现在已有近50亿牛的历史了。地质学家把地球度过的漫长岁月，划分成4个大期，即4个宙*最早为冥古宙，依次为太古宙、元古亩和显生宙。从6亿年以前到现在都属显生宙，显生宙又分为三个代，每代又分若干纪。下面根据不同地层中出现的不同植物化石，列表(表4—3)说明植物界发生阶段与地质年代关系。 二、植物界的演化规律 1在形态结构方面 植物是由简单进化到复杂，由单细胞到群体，再进而为多细胞个体，远渐出现细胞的分工和组织的分化。随着环境条件的复杂化，形态构造也就发展得更加完善，更加复杂。 2在生态习性方面 植物由水生进化到陆生;适应陆地生活的结果，保护组织、机械组织和输导组织，逐渐有了更高的发展，各器官之间有了明确的分工。 3在生活方式方面 植物是由无性繁殖到有性繁殖。在有性繁殖中，又由同配生殖发展到异配生殖以至于卵式生殖，由简单的卵囊到复杂的颈卵器，由无胚到有胚。 4在生活史方面 维管植物的孢子体逐渐发达，适应性逐渐增强，而配子体逐渐退化，最后完全奋牛在孢子体上。 关于植物界的演化趋向，粗略地说是由藻类植物演化为蕨类植物，由蕨类植物进一步演化为裸子植物，再由裸子植物演化为被子植物。这是植物界进化中的一条主干。菌类植物和苔藓植物则是进化系统中的侧枝。菌类植物在形态、结构、营养和生殖等方面都与高等植物差别很大，难以看出它们和高等植物有直接的联系。苔藓植物虽有某些进化的特征，但袍子体尚不能独立生活，不能脱离水生环境，从而限制了它们向前发展。 表4-3 不同年代主要植物类群 宙 代 纪 从100万以前 主要植物类群 优势植物 到100万以后 被子植物占绝对优势，草本植物发第四纪 0,2 达 新生代 被子植物 被子植物取代裸子植物，杨、柳、第三纪 2,65 桦 等成林 白垩纪 65,144 裸子植物衰退，被子植物发达 侏罗纪 144,213 裸子植物繁茂，被子植物出现 中生代 裸子植物 裸子植物成林(苏铁、银杏、松柏三迭纪 213,248 等)炭化成煤 显 二迭纪 248,286 蕨类衰退，裸子植繁茂 生 石炭纪 286,360 种子蕨类繁茂，裸子植物兴起 古生代 蕨类植物 宙 裸蕨和木本蕨繁盛，种子蕨(古羊泥盆纪 360,408 齿)出现 志留纪 408,438 裸蕨、陆生殖物出现 奥陶纪 438,505 海藻繁盛 真核藻类植物 寒武纪 505,509 藻类兴起 590 元古宙 蓝藻、真核藻类出现 3800 太古宙 细菌出现 细菌和蓝藻 4600 冥古宙 地球形成与化学进化 关于植物各大类群在进化上的具体关系，目前难以得出统一意见，植物进化系统树如图4—13。 图4-13 植物界进化系统树 第四节 被子值物的主要分科简介 被子植物约300多科，25万种，我国约有3万种。被子植物分为双子叶植物纲和单子叶植物纲，它们的主要区别如表4—4: 表4—4 双子叶植物纲和单子叶植物纲的区别 双子叶植物纲 单子叶植物纲 子叶数 2枚 1枚 根系 直根系 须根系 茎内维管束 环状排列、有形成层 散生，无形成层 叶脉 网状脉 平行脉或弧形脉 花基数 4或5 3 花粉 具3个萌发孔 具一个萌发孔 一、双子叶植物纲的主要科 1木兰科(Magnolialceae)本科约15属，250多种，主要分布于热带与亚热带，我国有11属，约130种。 本科特征:?/?:*;K;C+3;A?;G?:l 33 识别要点:木本，单叶互生，花两性,雌雄蕊多数，螺旋排列，聚合营英果(图,,14)。 本科常见的植物有玉兰(白玉兰、木兰)、紫玉兰(辛夷)、荷花玉兰(洋玉兰)、含笑、鹅掌揪(马褂木)等均可作庭园观赏树种。厚朴、五味子均可药用，八角的果为调味品。 2毛茛科(Ranunculaceae) 本科50属，1900多种，主产温带和寒带，我国有43属，700种，分布全国。 本科特征:?/?:*;?;K?;C?;A?;G?:l ,,33 识别要点:多为草本，叶片分裂或复叶。花两性，整齐，5基数，雌雄蕊多数。聚合瘦果或聚合果(图4,15)。 本科植物含有各种生物碱，所以多为药用和有毒植物，如乌头、黄连、白头翁、白芍、丹皮、升麻等均为著名中药。牡丹、芍药、飞燕草均为著名花卉;毛莫、回回蒜则为田间常见杂草。 3杨柳科(Salicaceae) 本科3属，约400种，主产北温带。我国3属均有，约225种，全国性分布。 图4-14 木兰 图4-15 毛茛 实可行1(枝条 2.花 3.雄蕊和心皮的排列 4.果实 1.植株全角主义 2.花枝 3.石龙芮的花纵切 4、聚合果 5、瘦果 6、花瓣基部的蜜腺穴 本科特征::?/?:K;C;A,?;?;C;G (,,?)002021 识别要点:木本;单叶互生。雌雄异株，柔荑花序，无花被，均为 果，种子有毛(图4,16)。 本科植物许多是林木树种或行迫树，常用扦插繁殖，易生根，适应性强，如毛白杨、河柳、垂柳等是护堤、固沙、防风的良好树种。紫柳枝条可编制各种器具。 4十字花科(Cruciferae) 本科约300属，3000种。广布世界各地，主产北温带，我国96属，411多种。全国自南往北，逐渐增多。 本科特征:?/?:*;K;C;A;G 442+4(2:2) 识别要点:草本。十字形花冠，四强雄蕊。角果，侧膜胎座，有假隔膜(图4,17)。 图4-16 小叶杨 图4-17 油菜 1.长枝 2.短枝 3.雄花芽枝 4.雄花序 1.花果枝 2.茎生叶 3.枝 5(雄花及苞片 6.雌花及苞片 7.蒴果 4.花的俯视图 5.裂开的长角果 本科植物有很高的经济价值，如油菜是南方主要的油料作物;大白莱、小白菜、小油菜(青菜)、圆白菜、萝卜、榨菜、甘蓝等均为栽培蔬菜;荠菜也作为山野菜，走上了餐桌;板蓝根、葶可药用;桂竹香和紫罗兰是有名的观赏植物。 菜、独行菜、碎米荠等均是田间常见杂草。 5豆科(Leguminosae) 本科约670属，17000余种。广布全世界。我国130属，约1 200种，全国各地均有。本科为被子植物中第三大科。内于种类多，常分为含羞草亚科，云实亚科和蝶形花亚科。 本科特征:?/?:?;*;K;C;A;G ?,?) (5)5(9)+1,10,(10),1:1:1 识别要点:羽状或三出复叶，稀单叶，蝶形或假蝶形花冠，二体雄蕊，荚果(图4—18)。 本科植物具有重大经济价值。如花生、大豆为主要油料作物;蚕豆、绿豆、赤豆均为杂 粮作物;菜豆、豇豆、扁豆、豆薯等均为蔬菜作物;三叶草、草木根、紫穗槐、紫云英、苜蓿、田菁等均为绿肥及饲料作物;甘草、黄花可药用，龙爪槐(倒槐)、羽扇豆、紫荆等均可作观赏植物;而大小巢菜、鸡眼草、合萌等则为田间杂草。 6蔷薇科(Rosaceae) 本科124属,约3300种。世界性分布，主产温带。我国55属，1100种，各地均产。本科为重要经济大科，盛产各种果树和花并，由于种类多，又分为4个亚科，即绣线菊亚科、蔷薇亚科、梨亚科和梅亚科。 本科特征:?/?:*;K;C;A;G;G ?,?), 555,1:1(52) 识别要点:木本或草本:叶互生，常有 托叶。花5数，也有重瓣。心皮离生或合生， 子房上位或下位，周位花，果为骨突果，核 果、梨果、瘦果等(图4,19)。 本科有栽培众多的果树，如桃、李、杏、 樱桃、梨、苹果、梅、山楂、草莓、批把、 海棠、沙果、木瓜等。有药用植物如金樱子、 地榆、翻白草、委陵菜等。而紫叶桃、红叶 李、梅、日本樱花、贴梗海棠、月季、玫瑰、 麻叶绣球等均可作观赏植物。委陵菜、蛇莓、 龙芽草、蛇含委陵菜等均为田间杂草。 7锦葵科(Malvaceae) 本科50属，约1000 余种。主产热带和温带。我国15属，80多种， 图4-18 豌豆(豆科) 各地均有。 本科持征:?/?:*;K;C;A;? ()55G ,?(5) 识别要点:单叶，常有副萼。花5基数，单体雄蕊，花药1室，蒴果或分果(图4,20)。 图4-19 洋梨(蔷薇科) 图4-20 棉花属 本科中有著名的纤维植物，如棉花、苘麻、红麻等。紫花锦葵、锦葵、蜀葵、秋葵均为观赏类植物。木芙蓉、木槿既可观赏，其根茎的韧皮纤维，也可供纺织、造纸或作人造棉用。而磨盘草、野葵、野西瓜苗等均为田间杂草。 8芸香科(Rutaceae) 本科约150属，1D00余种。主产热带和亚热带。我国约28属，150种。多产于南方。 本科特征:?/?:*;K;C;A;G ,,?,8,10,4545(28) 识别要点:茎常有刺，叶常具透明腺点，具芳香气味，花盘明显，位于雄蕊内侧。多为柑果或浆果(图4—21)。 本科中有多种重要的果树，如柑、橘、橙:柚、柠檬、金柑等，其中以广东的潮州柑、 蕉柑、新会甜橙、广西容县沙田袖、湖南衡山湘橙、湖北栋归脐橙等最有名。黄皮果、花椒、芳香等均为药用。 9菊科(Compositae) 本科约1000属，25000种。广布全球，是被子植物第一大科。我国约有200属，2000种，占我国被子植物的80,左右。 本科特征:?/?,?, ?;* ;?;K;C ; A;G ,?0(5)5(2:1) 识别要点:常为草本，叶多互生。头状花序，有总苞，合瓣花冠，聚药雄蕊。瘦果顶端常有冠毛或鳞片(图4-22)。 图4-21 酸橙 图4-22 向日葵 1(花枝 2.花的纵切面(示雌雄蕊及子房) 3.子房横切面 4.果实横切面 本科中有很多经济作物，如橡胶草含胶量达27(89,，山橡胶草达40,，是重要的工业原料。向日葵是油料作物c红花、艾蒿、蒲公英、苍耳、茵陈蒿等均是药用植物。菊花、波斯菊、大理菊、失车菊、金盏菊等是常见的观赏植物。而刺儿莱、一年蓬、鼠曲草等则是田间杂草。 10茄科(Solanaceae) 本科约58属，2500种。主产温带和热带。我国26属，约100余种，分布全国。 本科特征: ?/?: * ; K;C ; A;G? (),5(5)5(2:2) 识别要点:茎直立，单叶互生，花萼合生、宿存，花冠轮状，雄蕊5个，着生在花冠基部，并与之互生，浆果或蒴果(图4—23)。 本科包括许多经济作物，如马铃薯块茎兼有粮食和蔬菜双重作用，茄、西红柿、辣椒为重要蔬菜。枸杞、曼陀罗是重要的药材。烟草叶为制烟原料，因含有尼古丁，是麻醉性毒剂，可使血管硬化，因此不宜吸用。龙葵、苦 、白英为田间杂草。夜来香、五色茉莉、朝天椒、珊瑚樱则为观赏植物。 11葫芦科(Cucurbitaceae) 本科约100属，800种。主产热带和亚热带。我国有22属，l00多种，南北均产。 本科特征:(?/?):*;?;K ;C ;A?:K ;C;G ,,?(5)(5),53,25 (5)(5),5(3:1) 识别要点:具卷须的草质藤本。叶掌状分裂，花单性，雌雄同株或异株，下位子房，侧膜胎座，瓠果(图4—24)。 图4-23 茄 图4-24 黄瓜 1(花枝 2.花 3.花冠及雄蕊 4.花萼及雌蕊 5.果实 1.花枝 2.雄蕊 3.雌蕊 4.瓠果 5.果实横切面 本科植物不少为重要蔬菜，或食用瓜类。如番瓜、黄瓜、丝瓜、菜瓜、瓠瓜、西葫芦(美洲番瓜)冬瓜、西瓜等。马交儿，栝楼(瓜萎)等则为田间杂草。绞股蓝全草含50多种皂甙，其中绞股蓝甙对肝癌、肺癌、子宫癌等细胞的增殖抑制效果在20,~80,。临床可适于20多种癌症，开发价值高。 12大朗科(Euphorbiaceae) 本科280局，8000余种。主产热带。我国61属，360种。主要分布在长江以南。 本科特征:(?/?):?;K ;C ;A?: K ;C;G ,,,?,, 050510505(3:3:1) 识别要点:单叶，常具乳汁，花单性，子房上位，3心皮3室，多为蒴果。中轴胎座(图4—25)。 本科中很多为油料植物，如蓖麻种子，含油量高达55(70,，可作飞机及高级器械的润滑油及印泥等原料。油桐种子含油量达40,，著名的桐油是我国特产。乌柏种子可榨油，可作油漆原料。巴豆、泽漆、铁苋菜、地锦、大戟等可药用，木薯可食用或提取淀粉。橡胶树是最好的橡胶植物。重阳木、霸王鞭可作行道树及观赏树。 13伞形科(Umbelliferae) 本科275属，2900种。主产北温带。我国90属，600种，南北都有。 本科特征:?/?:K ;C;A;G::555 (221) 识别要点:草本，叶基成鞘，伞形或复伞形花序，双悬果(图4—26); 图4-25 大戟科 图4-26 胡萝卜 本科经济植物很多，如当归、白茫、川芎、柴胡、前胡、茴香等均为有名的药用植物。而芹菜、胡萝卜、芫荽等均为菜用。破子草、蛇床、破铜钱、积雪草、水芹、野胡萝卜等均为田间杂草。天胡荽煮鸡蛋吃，是民间用来治疗黄胆肝炎的偏方。 14石竹科(Caryophyllaceae) 本科70属，2000种。广布全球。我国32属，近400种。全国均有。 本科特征:?/?:*;K ;C ;A ;G ,,,,?454558(52:1: ) 识别要点:草本，单叶对生，节膨大。雄蕊为花被片2倍;持立中央胎座，蒴果(图4—27?、图4—27?)。 本科观赏植物有:石竹、十样锦、瞿麦、剪夏罗、五彩石竹(美国石竹)、高雪轮、矮雪轮等。常见的杂草有:米瓦罐、王不留行、粘毛卷耳、牛繁缕、漆姑草等。 15(山茶科(Theaceae) 本科20属，400余种，主产东南亚，我国15属，200余种，广布长江流域及南部各省的常绿林中。 本科特征:?/?:*;K ;C ;A ;G ,:,??55(288 ) 识别要点:木本，单叶常绿，革质，无托叶，萼片、花瓣各5;雄蕊多数，蒴果(图4—28)。 图4-27? 石竹 图4-27?王不留行 图4-28 茶 1(花枝 2.花纵切 3.花 1.花果枝 2.花 3.花瓣 1.花枝 2.雄蕊 3.雌蕊 4.蒴果 瓣 4.雌雄蕊 5.花图式 及雄蕊 4.雌蕊 5.果实 5.种子 本科主要经济植物有茶、油菜和山茶等，茶是著名的饮料，是我国对外贸易主要产物之一，种子还可榨油。油条种子可榨油，供食用，亦作药用，可治癣疥;或作润滑及涂料。山茶为有名的庭园观赏植物。 16唇形科(Labialae) 本科22属，3500种。全球分布，我国98属，800余种，全国均有。 本科特征:?/?:?;K ;C ;A ;G ,()，::45542(241 ) 识别要点:四棱茎，单叶对生，花冠唇形，二强雄蕊，子房4深裂，4个小坚果，植物体含芳香油具香气(图4—29)。 图4-29 藿 香 图4-30 甘 薯 1.花枝 2.花，侧面观 3.花萼的纵剖，内面观 4.花冠纵剖,内面观，兼示雄蕊 5.雌蕊 6.小坚果，腹面观 本科栽培作蔬菜的有:草石蚕，其块茎可凉拌食用，味美。地瓜儿苗的根茎也可作凉菜用，其叶为妇科要药。荆芥叶芳香，味鲜美，不招蝇，为夏季调味凉菜佳品。薄荷、益母草、丹参、夏枯草均可药用。藿香为药用和芳香油植物，鱼汤中加入其茎、叶共煮，味鲜。一串红、芝麻花、熏衣草是常见的观赏植物。水苏、白苏、宝盖草、夏至草、石荠芋等均为田间杂草。 17旋花科(Convolvulaceae) 本科50属，1500种。主产热带和亚热带。我国22属，125种。 本科特征:?/?:*;K ;A ;G :,:53(2242) 识别要点:漫生草木。单叶互生，常具乳汁，花5基数，花冠漏斗状，钟状，葫果(图4—30)。 本科常见的栽培作物有:甘薯为重要的粮食作物。蕹菜的茎叶作蔬菜。茑萝、圆叶茵萝、牵牛花可作观赏植物。菟丝子为寄生植物，可危害豆类作物，其种子可入药。箭叶旋花为棉花害虫盲椿象的寄主。 小碗花(小旋花)为宿根性恶性杂草。 二、单子叶植物纲 1禾本科(Gramineae) 本科约有650多属，10 000余种，广布全球。我国约有200多属,1200多种。 本科特征:?/?; P ;A;G ,,2336(2:1:1) 识别要点:茎圆形，节间常中空。叶2列互生，叶由叶片、叶鞘和叶舌三部分组成，叶片带形，叶鞘开口。每个小穗由穗轴、颖片和小花组成。由小穗组成各种花序，颖果(图4—31?、图4—31?)。 图4-31? 小麦 图4-31? 水 稻 本科是经济价值最高的一科，如稻、麦、玉米、栗、高粱等是人类的主要粮食作物。甘蔗为重要的产糖作物。竹可供造纸，编制器具，造房等用。芦苇是造纸的原料。本科还有许多牧草和杂草，如早熟禾、看麦娘、白茅、稗、马唐、狗牙根、千金子、狗尾草、荩草等。佛竹、慈竹、凤尾竹等可作观赏植物。 2百台科(Liliaceae) 本科约170属，2000种，全球分布。我国54属，334种，全国均有。 本科特征:?/?:*;P ;A ;G 3+33+3(3:3) 识别要点:多草本，单叶;具各式地下茎，花被片6，排成2轮，是典型的2轮3数花，雄蕊6枚与之对生，子房上位，葫果或浆果(图4—32)。 图4-32 洋葱 图4-33 石蒜 1.着花的花茎 2.植株营养体全角3.重生鳞茎 4.果实 5.子房横切面，示胎座 图4-34兰属花结构图 图4-34建兰 1、花 2、蕊柱和子房子3.蕊柱和子房 1.植株 2.花 3.唇 4.叶尖 纵切面 4.花图式 本科植物中的葱、金针菜、韭、洋葱、石刁柏、大蒜等均为蔬菜用，百合既可食用又可药用。贝母、川贝母、玉竹、天门冬、麦冬、芦荟、黄精等均为药用c而百合、萱草、麦冬、丝兰等均可作观赏植物。 3石蒜科(Amaryllidaceae) 本科约90属，1 300种。多产于南非、南美和地中海一带。我国约14属，140种。南北都有。 本科特征:?/?:?; K;C ;A ;G 333+3(3:3) 识别要点:草本，有鳞茎或根茎，叶线形，花被片及雄蕊各6，2轮，子房下位，3室，蒴果(图4—33)。 本科的石蒜为有毒植物，鳞茎含有石蒜碱，可作农药杀虫剂(也可供观赏。著名的水仙、晚香土、朱顶兰、大花君子兰、菖蒲莲、网球花等均为观赏植物。 4兰科(Orchidaceae) 本科约750属，17000余种。为被子植物第二大科。我国150属，1000余种。 本科特征:?/?:*;P ;A ;G ; 3+33+3(3:1) 识别要点:陆生，附生或腐生草本。叶互生或退化为鳞片。花两性，两侧对称，花被片6，2轮，雄蕊2或1，与花柱、柱头连合称蕊柱，下位子房，1室，侧膜胎座。蒴果(图4—34?、图4—34?)。 本科的植物有寒兰、建兰、存兰、墨兰、独蒜兰、蝴兰、文心兰等。其药用植物有白芨、石斛、天麻等。 5莎草科(Cyperceae) 本科约80属，4000多种，广布全球，多生潮湿沼泽环境。我国约28届，500余种。 本科特征:?/?: P ;A ;G ,,013(23) 识别要点:茎常三棱，茎节实心，无节，叶常3列互生，叶鞘闭合;小穗组成各种花穗，小坚果(图4—35)。 图4-35 莎草 本科中栽培供食用的有荸荠(又名马蹄)，其球茎可生食、熟食或菜用。莎草(又名香附子)，生活力强，为田间恶性杂草之一，其块茎亦可入药。牛毛毡、扁穗莎草、异型莎草、水葱、水蜈蚣、荆三棱等也为田间常见杂草。伞草(风车草)可供观赏。蒲草(席草)可供作编席和蒲包。油莎豆其块茎含油率高达27,，各地栽培。