植物学 陆时万第2版 第0章 绪论

1、1/39高等师范院校教材植植 物物 学学 （第二版）上册陆时万 徐祥生 沈敏健 编著高等教育出版社高等教育出版社2/39绪论绪论 IntroductionIntroduction 一、植物界一、植物界P13/39系统系统植物植物界界动物动物界界原生生原生生物界物界原核生原核生物界物界真菌真菌界界病毒病毒界界二界二界 林奈林奈三界三界 海克尔海克尔四界四界 魏泰克魏泰克五界五界 魏泰克魏泰克六界六界 Jahn八界八界 古细菌界古细菌界真细菌界真细菌界 古真核生古真核生物界物界 藻界藻界 原生动原生动物界物界C.Smith 4/39l 1735年，瑞典博物学家林奈（Carolus Linnaeus

2、）在自然系统一书中提出了两界系统： 植物界（Vegetable Kingdom） 动物界（Animal Kingdom） 这两界系统建立最早，一直沿用至今。19世纪前后，由于显微镜的发明和使用，人们发现有些生物兼有植物和动物两种属性。5/39l 1886年，德国著名生物学家海克尔（Haeckel）提出了三界系统： 原生生物界（Protista Kingdom） 包括细菌、 粘菌、鞭毛有机体、原生动物等。 植物界 动物界l 1959年，加拿大学者魏泰克（Whittaker）将异养的真核菌类从植物界中分出，提出了四界系统： 原生生物界 植物界 动物界 真菌界（Fungi Kingdom）6/39由

3、于电镜的发展，人们认识到细菌、蓝藻的细胞结构与其它生物显著不同。 1969年，魏泰克又提出了五界系统： 植物界 动物界 真菌界 原生生物界 原核生物界（Monera Kingdom） 魏泰克的五界系统影响较大，流传较广。7/39后来，人们发现病毒和类病毒是非细胞形态的不完整的生命形式，许多方面很特殊。 1977年，中国学者陈世骧提出了六界系统： 植物界 动物界 真菌界 原生生物界 原核生物界 非胞生物界（superkingdom acytonia）8/39l中国学者对生物分界的意见1966年邓叔群主张分为三界：植物界、动物界、真菌界。 1965年胡先骕主张分为两界：始生总界、胞生总界。 197

4、7年王大耜主张分为三界：非细胞总界、原核总界、真核总界。1977年陈世骧主张分为六界：9/39l 三原界系统：共同的祖先 进化 古细菌原界 真细菌原界 真核生物界10/39近代学者们比较一致的看法是在生物分界中主要应该依据生物的营养方式，并考虑生物的进化水平。根据这两个特征，对植物界的概念可基本概括为“含有叶绿素，能进行光合作用的真核生物”。按照这一概念，植物界所包括的主要类群是： 真核藻类 苔藓 蕨类 种子植物11/39l 根据形态、结构不同，按照进化系统分为六大类型根据形态、结构不同，按照进化系统分为六大类型: : 藻类植物（藻类植物（algaealgae） 菌菌 类类 （fungifun

5、gi） 地地 衣衣 （lichenslichens） 苔藓植物（苔藓植物（bryophytabryophyta） 蕨类植物（蕨类植物（pteridophytapteridophyta） 种子植物（种子植物（spermatophytaspermatophyta）(两界系统)12/39植物：含有叶绿素，能进行光合作用的真核生物。植物界特点：P2细胞有细胞壁,生物体有叶绿素能进行光 合作用, 固着生活。l 植物界的多样性：1、遗传多样性2、物种多样： 50多万种。 藻类、菌类、地衣和苔藓植物约25000种，蕨类植物约12000种，裸子植物约800种，被子植物200000种。(两界系统)13/39木质

6、部木质部 木质化木质化质地质地植物体植物体寿命寿命分类分类木本木本植物植物发达发达较多较多坚硬坚硬高大高大多年生多年生乔、灌乔、灌. .半灌木半灌木草本草本植物植物 不发达不发达较少较少柔软柔软矮小矮小短短一一. .二二. .三三年生植物年生植物P2种子植物可根据茎干的质地，分为木本植物和草本植物两大类型。3、生活环境多样：4、形态结构多样：(两界系统)14/39根据种子植物茎干的质地，分为两大类型：l 木本植物（woody plant） 茎内木质部发 达，木质化组织较多，质地坚硬的多年生植物。分为乔木、灌木和半灌木三类。l 草本植物(herbaceous plant) 木质部不发达，木质化组

7、织少，茎干柔软，植株矮小的植物。分为一年生、二年生和多年生三类。l 藤本植物：不管木本或草本，茎干细长不能直立，匍匐地面或攀附他物生长的植物。(两界系统)15/391.1.光合作用和矿化作用光合作用和矿化作用1）光合作用（photosynthesis）绿色植物利用光能，把简单的无机物二氧化碳和水合成有机物的过程。意义：A.无机物有机物 B.光 能 化学能 C.保持大气中氧含量的相对稳定2）矿化作用非绿色植物如细菌、真菌对死的有机物的分解。意义：将复杂有机物转变为简单无机物，再为绿色植物利用。植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用16/392.2.植物在自然界物质循环中的作用植物在自然界物质循

8、环中的作用碳循环（carbon cycle）：维持二氧化碳的相对平衡。氮循环（nitrogen cycle）：P4生物固氮、氨化作用、硝化作用、反硝化作用。植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用17/39碳循环.氮循环.微量元素循环 总之，植物在物质循环中起重要的作用，同时使整个生物界和非生物界之间连成一个不可分割的整体。 植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用18/393.3.植物对环境保护的作用植物对环境保护的作用1）植物的净化作用 净化大气 吸收毒物、吸附粉尘 净化水体 转化有毒物质、富集作用 净化土壤 吸收有毒物质2）植物的监测作用利用某些植物对有毒气体的敏感性，当有毒气体在低浓度

9、时，它就出现受害症状，反映出有毒气体的大概浓度，作为环境污染程度的指标。还能杀灭细菌，消除噪声等。杀灭细菌，消除噪声等。植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用19/394.4.植物对水土保持的作用植物对水土保持的作用P5P5森林可以维持生态平衡、调节气候、防止水、旱、风、沙的灾害。历史的教训，植物保护的现状。对生物界的发生、发展起重要的作用对生物界的发生、发展起重要的作用衣、食、住、行离不开植物衣、食、住、行离不开植物 植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用20/39发生： 无机物 有机物 原始生命体 非胞结构 细胞结构 发展： 简单 复杂； 水生 陆生； 低级 高级（四）植物界的发生和发

10、展（四）植物界的发生和发展21/39类群类群世世 界界我我 国国云云 南南苔藓植物苔藓植物约约2500025000约约25002500约约15001500蕨类植物蕨类植物约约120001200026002600多多约约13001300裸子植物裸子植物约约800800（1212科）科）230230多（多（1111科）科）约约8484（1111科）科）被子植物被子植物2000002000002700027000多多约约1350013500高等植物高等植物经济植物经济植物食用植物食用植物药用植物药用植物3 3万多种万多种1 1万多种万多种2 2千多种千多种5 5千多种千多种 已开发利用的已开发利用的

11、17001700多种，海南粗榧、美登木在治疗癌症等多种，海南粗榧、美登木在治疗癌症等方面已引起世界注目。木本植物方面已引起世界注目。木本植物8 8千多种，其中乔木千多种，其中乔木28002800多种多种（美洲（美洲600600多，欧洲多，欧洲250250种），果树种），果树300300多种多种1000010000多个品种，花多个品种，花卉植物卉植物1 1万多种，经济树木居世界第一，有不少的珍稀特产植万多种，经济树木居世界第一，有不少的珍稀特产植物。所以我国享有物。所以我国享有“树木宝库树木宝库”美誉。美誉。22/39（一）植物学的研究对象（一）植物学的研究对象植物学研究植物各类群的形态结构、分

12、类和有关的生命活动、发育规律，以及植物和外界环境间关系的科学。二、二、植物学的内容和学习方法植物学的内容和学习方法23/39（二）植物学的分支学科（二）植物学的分支学科根据研究内容侧重的不同，形成了许多不同的分支学科。1.按研究内容1）植物形态学（plant morphology）研究植物形态、器官构造及其发育规律。植物细胞学（plant cytology）研究植物细胞结构的科学。植物解剖学（plant anatomy）研究植物组织器官的显微和亚显微结构。植物胚胎学（plant embryology）研究植物胚胎的结构、发生和分化。 二、二、植物学的内容和学习方法植物学的内容和学习方法24/3

13、92）植物分类学（plant taxonomy） 研究植物类群的分类、鉴定和亲缘关系。 包括： 藻类学、菌类学、苔藓学、蕨类学、种子植物分类学等。3）植物生理学（plant physiology）P8 研究植物的生理功能、生长发育的规律。4）植物生态学（plant ecology） 研究植物与环境之间相互关系的学科。二、二、植物学的内容和学习方法植物学的内容和学习方法25/392.按研究的不同对象和方法经济植物学药用植物学古植物学植物病理学放射植物学二、二、植物学的内容和学习方法植物学的内容和学习方法26/393.3.植物学分组植物学分组1987年，第14届国际植物学大会将植物学分为6大组。代

14、谢植物学（metabolic botany）发育植物学（developmental botany）遗传学和植物育种（genetics and plant breeding）结构植物学（structural botany）系统及演化植物学（systematic and evolutionary botany）环境植物学（environmental botany）二、二、植物学的内容和学习方法植物学的内容和学习方法27/39古希腊意大利虎克林奈拉马克达尔文施莱登植物史 植物 发现细胞 双名法 用进废退 物种起源 细胞学说 殷代2千年前北魏明代清代 新中国种稻麦 诗经 齐民要术 本草纲目植物名实图考

15、重大成就 （三）植物学的发展简史三）植物学的发展简史 28/39在植物学的发展过程中，国内外植物学者都做了许多重要工作。1 1）我国学者的贡献）我国学者的贡献二千多年前，诗经中就提到了200多种植物。汉代神农本草经收有中草药365种。公元六世纪，北魏贾思勰的齐民要术，概括了农、林、果树和野生植物的利用。明代李时珍的本草纲目收有植物1173种，为世界学者所推崇。明代徐光启的农政全书、 晋代戴凯之的竹谱、 唐代陆羽的茶经、宋代刘蒙的菊谱、 蔡襄的荔枝谱、清代吴其浚的植物名实图考等都是有代表性的植物学著作。（三）植物学的发展简史三）植物学的发展简史 29/392 2）国外学者的贡献）国外学者的贡献公

16、元前300年，古希腊的特奥弗拉斯所著的植物的历史、植物的本原两本书被认为是植物学的奠基著作。16世纪，意大利人西沙尔比诺（Cesalpino）的植物一书，以植物的生殖器官作为分类基础，将植物学与本草区别开来。17世纪，英国虎克（Robert Hooke）利用显微镜发现了细胞，从而推动了植物学的微观研究。18世纪，林奈创立了“双名法”，为现代植物分类学奠定了基础。19世纪，德国施莱登（Matthisa Schleiden）和施旺（Theodor Schwann）提出了“细胞学说”，论证了生物同出一源。英国达尔文（Charles Darwin）的物种起源，提出了生物进化论观点。（三）植物学的发展简

17、史三）植物学的发展简史 30/393 3）我国近代植物学的发展）我国近代植物学的发展19世纪，李善兰与外人合作编译植物学一书，为我国第一部植物学的译本，对发展我国近代植物学起了积极作用。该书所译的细胞、心皮、子房、胎座、胚、胚乳等名词，沿用至今。20世纪初至30 年代，留学回国的一些植物学家纷纷开展了植物学的研究和教育工作，有些成为我国近代植物学的奠基人，如钟观光、钱崇澍、戴芳澜、胡先骕、李继侗、罗宗洛、秦仁昌等。发展最快的为植物分类学，随之植物生理学、植物生态学、藻类学、真菌学和细胞学等也发展起来，并取得了一些令人瞩目的成就。（三）植物学的发展简史三）植物学的发展简史 31/39l 植物科学

18、的发展，经历了三个时期： 描述植物学时期 公元前300年 17世纪。 实验植物学时期 18世纪 20世纪初。 现代植物学时期 20 世纪初 现在。 也称分子植物学时期。l 现代植物科学的发展趋势表现在3个方面： 两极分化及其融合：指微观领域和宏观领域的深入研究 传统分支学科彼此交叉渗透：学科间界限逐渐淡化 植物科学的研究成果日益受到重视。 （三）植物学的发展简史三）植物学的发展简史 32/39： 整体整体器官器官细胞细胞亚显微结构亚显微结构方向研究 宏观宏观微观微观方向研究 广度广度深度深度方向研究33/39（四）植物学与国民经济的关系（四）植物学与国民经济的关系人类的衣食住行、医药原料、工业

19、原料、生活环境等离不开植物。当今世界面临的六大社会问题：粮食、资源、能源、环保、生态平衡、人口，都和植物学有关。（五）植物学的学习方法（五）植物学的学习方法P11P111.认真阅读教材，掌握基本知识和基本理论。2.辩证思维，把握知识间的内在联系。3.了解新成就、新动向、新发展。4.理论联系实际，认真观察、比较和实验。34/39（一）目的（一）目的1.为学好后续课程打基础。2.胜任基础教育生物学教学。3.从事植物科学研究。（二）要求（二）要求1.种子植物形态解剖部分 1）掌握植物细胞的基本结构；细胞分裂的类型和过程；组织的起源和类型；器官的发育和结构2）掌握显微镜的使用，识别细胞、组织和器官的特征和结构，徒手切片、装片以及染色等方法和技术。三、学习植物学的目的与要求三、学习植物学的目的与要求35/392.孢子植物部分1）熟悉各大类群和门的特征，以及代表植物的结构、生活史、亲缘关系等。2）识别和记录常见的孢子植物，了解它们的生态和分布3.种子植物分类部分1）掌握部分重要科、属、种的特征、亲缘关系、分布和经济价值；掌握识别植物的方法，熟悉检索表和重要工具书的使用。2）野外实习中能熟练应用检索表鉴别植物的科、属，学会记录植物、采集和制作腊叶标本的方法。三、学习植物学的目的与要求三、学习植物学的目的与要求36/391