《植物分类概要》课件

植物分类概要本课程介绍植物界的系统分类探索从藻类到被子植物的演化历程帮助理解植物多样性与生态功能什么是植物分类学？基本定义主要研究内容研究植物多样性与亲缘关系的科学物种鉴定与命名建立反映进化历史的分类系统确定进化关系构建分类系统植物在自然界中的地位丰富的物种多样性全球约万种植物物种40氧气供应者光合作用释放氧气食物链基础提供初级生产力生态系统服务维持水循环与气候调节植物分类的发展历史古代中国林奈时代《神农本草经》记载药用植物二名法诞生，现代分类起点1234亚里士多德时期分子生物学时代植物分为草本、灌木和乔木证据重构植物系统发育DNA植物界的基本构成五界系统绿色植物界定惠特克提出的生物分类框架含叶绿素和的自养生物a b将生物分为原核生物、原生生细胞壁含纤维素物、真菌、植物和动物以淀粉为储藏物质现代观点三域系统逐渐替代五界系统分子数据进一步细化分类单元植物分类的主要标准形态学特征分子生物学依据外部形态与解剖结构序列比对与进化树构建DNA古生物证据化学成分化石记录与演化历史次生代谢产物特征植物命名原则国际植物命名拉丁学名命名优先权法规属名种加词构成首次发表的有效名+统一全球植物命名称具优先权标准模式标本命名依据的实体标本形态分类法观察外部特征叶片形状、花部结构、果实类型解剖内部结构维管束排列、细胞类型显微特征分析花粉形态、表皮结构比较形态差异确定分类地位与亲缘关系分子系统学简介序列分析DNA1比对核糖体和叶绿体DNA DNA蛋白质结构比较2关键酶和结构蛋白的同源性系统发育重建构建反映真实进化关系的系统树植物界主要大类被子植物开花植物，物种最丰富裸子植物无果皮包被的种子植物蕨类植物有维管组织的孢子植物苔藓植物简单结构的非维管植物藻类植物水生的光合自养生物藻类植物基本特征单细胞或多细胞构造主要生活在水环境中无真正的根、茎、叶分化藻类的主要门类门类色素储藏物质代表生物蓝藻门藻蓝素蓝藻淀粉念珠藻绿藻门叶绿素淀粉水绵a,b褐藻门岩藻黄素拉米纳兰海带红藻门藻红素菊粉紫菜蓝藻门（）Cyanophyta亿357000+出现年代已知物种地球上最早的光合生物分布于各种水体环境20%全球光合作用对大气氧气贡献比例绿藻门（）Chlorophyta单细胞绿藻丝状绿藻叶状绿藻如衣藻、小球藻如水绵、空星藻如石莼、浒苔褐藻门与红藻门褐藻门红藻门几乎全为多细胞海生藻类主要为海生体型最大的藻类可在深海生长代表海带、马尾藻代表紫菜、石花菜经济价值食用、碘源、褐藻胶经济价值食用、琼脂、卡拉胶藻类的生态与利用苔藓植物的主要特征喜湿环境假根结构缺乏输导组织，依赖环境湿度无真正根系，仅有假根固着简单叶体世代交替明显原始叶状结构，多为单层细胞配子体占优势，孢子体附生苔藓植物的分类地钱纲体叶状扁平，盖状生殖器托苔纲体扁平叶状，两侧对称角苔纲孢子体角状，可持续生长苔藓植物的生活史孢子萌发形成丝状原丝体配子体发育发育成叶状或茎叶状体配子器形成产生精子和卵细胞受精作用需要水介质完成受精孢子体发育附生于配子体上苔藓植物生态功能水源涵养土壤形成高吸水性，可吸收自身重量岩石表面先锋植物10-倍的水20分泌有机酸促进岩石风化减少地表径流，防止水土流失微生境提供为小型无脊椎动物提供栖息地促进森林生态系统多样性蕨类植物主要特征形态特征繁殖特征有维管组织无花无种子根、茎、叶分化明显以孢子繁殖叶大型化，称为大叶叶背具孢子囊群幼叶卷曲状如蜗牛世代交替，以孢子体为主蕨类植物的分类石松类小叶，直立或匍匐茎木贼类节茎，轮生小分枝真蕨类大型叶片，多样化物种蕨类植物的分布与生态蕨类植物的利用食用价值药用价值观赏价值工艺用途蕨菜、腌制蕨类嫩芽贯众、石韦、海金沙庭园绿化，室内盆栽编织材料，填充物等药材裸子植物基本特征种子裸露无子房包被，种子外露木本结构多为乔木或灌木无真正花具球果或类似结构简单导管仅有管胞而无导管裸子植物四大类群苏铁类银杏类松柏类红豆杉类棕榈状外观，雌雄异株扇形叶片，现存单种针叶或鳞叶，最广泛分布肉质假种皮，药用价值高苏铁门（）Cycadophyta形态特征短粗茎干顶生大型羽状复叶叶状似棕榈但非亲缘雌雄异株现存约种300主要分布在热带和亚热带生长缓慢，寿命长多数为濒危物种银杏门（）Ginkgophyta亿

2.71年化石记录现存种数最古老的种子植物之一银杏是唯一幸存物种1000+寿命年单株可存活上千年松柏门（）Coniferophyta松科柏科松属、云杉属、冷杉属柏木属、侧柏属柏木科杉科刺柏属、圆柏属杉木属、红杉属裸子植物的生态与应用木材利用建筑、家具、纸浆药用价值紫杉醇、银杏叶提取物食用价值松子、银杏果生态功能防风固沙、水土保持园林应用观赏植物、绿化树种被子植物基本特征被子植物的两大类群单子叶植物双子叶植物胚具一片子叶胚具两片子叶平行脉网状脉维管束散生维管束环列花三数花四数或五数例禾本科、兰科例豆科、蔷薇科单子叶植物简介禾本科小麦、水稻、玉米等主要农作物百合科郁金香、百合、大蒜兰科全球约万种，多为观赏植物

2.8棕榈科椰子、枣椰、油棕双子叶植物简介豆科茄科全球约种全球约种20,0002,300营养价值高，固氮能力强茄碱类化学物质丰富代表大豆、蚕豆、花生代表番茄、马铃薯、烟草菊科全球约种23,000头状花序特征显著代表向日葵、菊花、蒲公英花的结构与功能花瓣雄蕊吸引传粉者产生花粉花萼雌蕊保护花蕾接受花粉并孕育种子3果实与种子分类真果由子房发育而来假果花托或其他部位参与形成种子胚、胚乳和种皮组成被子植物的生态作用全球初级生产力陆地上的植被为被子植物95%生物多样性维持为动物提供食物和栖息地土壤形成根系促进土壤结构形成气候调节影响碳循环和水循环被子植物的人类利用主要植物科介绍禾本科111,000+70%物种数量耕地面积全球分布最广泛的植物科全球农田主要种植禾本科作物50%人类热量来自禾本科植物的比例主要植物科介绍豆科2食用价值高蛋白，多种微量元素固氮能力根瘤菌共生，改善土壤轮作价值可减少化肥使用主要植物科介绍菊科3经济价值观赏价值药用价值向日葵、菊芋、莴苣菊花、大丽花、非洲菊蒲公英、洋甘菊、艾草主要植物科介绍茄科4食用作物其他重要种类番茄富含番茄红素烟草经济作物--马铃薯全球第四大粮食作物颠茄含阿托品--茄子富含花青素曼陀罗多种生物碱--辣椒多种辣椒素含量枸杞中药材--最新植物分类体系概览APG I1998首次基于分子证据的被子植物分类2APG II2003扩展数据样本，完善系统关系APG III2009合并许多小型科，简化分类APG IV2016最新版本，纳入全基因组数据野外植物分类实践现场记录拍照、记录生长环境标本采集完整采集植株各部位标本制作压制、干燥、固定于纸上标本鉴定使用检索表确定分类地位植物分类与生态保护濒危植物保护种质资源保存外来入侵种管理就地保护与迁地保护种子库与植物园保存监测与防控措施植物多样性热点地区云南地区亚马逊流域中国植物种类最丰富区域全球最大热带雨林超过种高等植物估计拥有种植物16,00040,000独特地质历史与多样气候每年仍有新种被发现南非好望角被称为花园王国狭域特有种比例极高独特的灌丛植被类型分子生物学在分类学的应用条形码全基因组分析系统发育重建DNA快速鉴定物种的分子标揭示深层进化关系构建反映真实进化的系记统树形态与分子整合多证据分类学方法植物分类前沿动态植物识别AI手机应用实时鉴定植物大数据整合全球植物分布信息数字化系统发育基因组学利用全基因组数据重建进化遥感监测卫星监测植物群落变化综合复习与思考被子植物有花有果，种子被包裹裸子植物无花，种子裸露蕨类植物有维管束，无花无种子苔藓植物无维管束，喜湿环境藻类植物水生，结构简单课程总结与提问互动分类体系多样性认知从林奈到系统的进步理解植物界各大类群特征APG应用价值生态意义3植物资源的多方面利用植物在生态系统中的角色。