植物學(xué) 陸時萬第2版 第0章 緒論

1、1/39 高等師范院校教材 植植 物物 學(xué)學(xué) （第二版）上冊 陸時萬 徐祥生 沈敏健 編著 高等教育出版社高等教育出版社 2/39 緒論緒論 IntroductionIntroduction 一、植物界一、植物界P1 3/39 系統(tǒng)系統(tǒng) 植物植物 界界 動物動物 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 ?？藸柡？藸?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 古細(xì)菌界古細(xì)菌界 真細(xì)菌界真細(xì)菌界 古真核生古真核生 物界物界 藻界藻界 原生動原生動 物界物界 C.Smith 4/39 l

2、1735年，瑞典博物學(xué)家林奈（Carolus Linnaeus）在 自然系統(tǒng)一書中提出了兩界系統(tǒng)： 植物界（Vegetable Kingdom） 動物界（Animal Kingdom） 這兩界系統(tǒng)建立最早，一直沿用至今。 19世紀(jì)前后，由于顯微鏡的發(fā)明和使用，人們發(fā)現(xiàn)有 些生物兼有植物和動物兩種屬性。 5/39 l 1886年，德國著名生物學(xué)家海克爾（Haeckel）提出了三界 系統(tǒng)： 原生生物界（Protista Kingdom） 包括細(xì)菌、 粘菌、鞭毛有機(jī)體、原生動物等。 植物界 動物界 l 1959年，加拿大學(xué)者魏泰克（Whittaker）將異養(yǎng)的真核菌 類從植物界中分出，提出了四界系統(tǒng)

3、： 原生生物界 植物界 動物界 真菌界（Fungi Kingdom） 6/39 由于電鏡的發(fā)展，人們認(rèn)識到細(xì)菌、藍(lán)藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu) 與其它生物顯著不同。 1969年，魏泰克又提出了五界系統(tǒng)： 植物界 動物界 真菌界 原生生物界 原核生物界（Monera Kingdom） 魏泰克的五界系統(tǒng)影響較大，流傳較廣。 7/39 后來，人們發(fā)現(xiàn)病毒和類病毒是非細(xì)胞形態(tài)的不完整 的生命形式，許多方面很特殊。 1977年，中國學(xué)者陳世驤提出了六界系統(tǒng)： 植物界 動物界 真菌界 原生生物界 原核生物界 非胞生物界（superkingdom acytonia） 8/39 l中國學(xué)者對生物分界的意見 1966年鄧叔群主

4、張分為三界：植物界、動物界、真菌 界。 1965年胡先骕主張分為兩界：始生總界、胞生總界。 1977年王大耜主張分為三界：非細(xì)胞總界、原核總界、 真核總界。 1977年陳世驤主張分為六界： 9/39 l 三原界系統(tǒng)：共同的祖先 進(jìn)化 古細(xì)菌原界 真細(xì)菌原界 真核生物界 10/39 近代學(xué)者們比較一致的看法是在生物分界中主要應(yīng)該 依據(jù)生物的營養(yǎng)方式，并考慮生物的進(jìn)化水平。 根據(jù)這兩個特征，對植物界的概念可基本概括為“含 有葉綠素，能進(jìn)行光合作用的真核生物”。按照這一概念 ，植物界所包括的主要類群是： 真核藻類 苔蘚 蕨類 種子植物 11/39 l 根據(jù)形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，按照進(jìn)化系統(tǒng)分為六大類型根據(jù)

5、形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，按照進(jìn)化系統(tǒng)分為六大類型: : 藻類植物（藻類植物（algaealgae） 菌菌 類類 （fungifungi） 地地 衣衣 （lichenslichens） 苔蘚植物（苔蘚植物（bryophytabryophyta） 蕨類植物（蕨類植物（pteridophytapteridophyta） 種子植物（種子植物（spermatophytaspermatophyta） (兩界系統(tǒng)) 12/39 植物：含有葉綠素，能進(jìn)行光合作用的真核生物。 植物界特點(diǎn)：P2細(xì)胞有細(xì)胞壁,生物體有葉綠素能進(jìn)行 光 合作用, 固著生活。 l 植物界的多樣性： 1、遺傳多樣性 2、物種多樣： 50多萬種。

6、 藻類、菌類、地衣和苔蘚植物約25000種，蕨類植物 約12000種，裸子植物約800種，被子植物200000種。 (兩界系統(tǒng)) 13/39 木質(zhì)部木質(zhì)部 木質(zhì)化木質(zhì)化質(zhì)地質(zhì)地植物體植物體壽命壽命分類分類 木本木本植物植物發(fā)達(dá)發(fā)達(dá)較多較多堅(jiān)硬堅(jiān)硬高大高大多年生多年生 喬、灌喬、灌. . 半灌木半灌木 草本草本植物植物 不發(fā)達(dá)不發(fā)達(dá)較少較少柔軟柔軟矮小矮小短短 一一. .二二. .三三 年生植物年生植物 P2種子植物可根據(jù)莖干的質(zhì)地，分為木本植物和草本植 物兩大類型。 3、生活環(huán)境多樣： 4、形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣： (兩界系統(tǒng)) 14/39 根據(jù)種子植物莖干的質(zhì)地，分為兩大類型： l 木本植物（wood

7、y plant） 莖內(nèi)木質(zhì)部發(fā) 達(dá)，木質(zhì) 化組織較多，質(zhì)地堅(jiān)硬的多年生植物。分為喬木、灌木 和半灌木三類。 l 草本植物(herbaceous plant) 木質(zhì)部不發(fā)達(dá)，木質(zhì) 化組織少，莖干柔軟，植株矮小的植物。分為一年生、 二年生和多年生三類。 l 藤本植物：不管木本或草本，莖干細(xì)長不能直立，匍匐 地面或攀附他物生長的植物。 (兩界系統(tǒng)) 15/39 1.1.光合作用和礦化作用光合作用和礦化作用 1）光合作用（photosynthesis）綠色植物利用光 能，把簡單的無機(jī)物二氧化碳和水合成有機(jī)物的過程。 意義：A.無機(jī)物有機(jī)物 B.光 能 化學(xué)能 C.保持大氣中氧含量的相對穩(wěn)定 2）礦化作

8、用非綠色植物如細(xì)菌、真菌對死的有機(jī) 物的分解。 意義：將復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵螣o機(jī)物，再為綠色植物利 用。 植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用 16/39 2.2.植物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用植物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用 碳循環(huán)（carbon cycle）：維持二氧化碳的相對平衡。 氮循環(huán)（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 碳循環(huán).氮循環(huán).微量元素循環(huán) 總之，植物在物質(zhì)循環(huán)中起重要的作用，同時使 整個生物界和非生物界之間連成一個不可分割的整體。 植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用 1

9、8/39 3.3.植物對環(huán)境保護(hù)的作用植物對環(huán)境保護(hù)的作用 1）植物的凈化作用 凈化大氣 吸收毒物、吸附粉塵 凈化水體 轉(zhuǎn)化有毒物質(zhì)、富集作用 凈化土壤 吸收有毒物質(zhì) 2）植物的監(jiān)測作用 利用某些植物對有毒氣體的敏感性，當(dāng)有毒氣體在低 濃度時，它就出現(xiàn)受害癥狀，反映出有毒氣體的大概濃 度，作為環(huán)境污染程度的指標(biāo)。 還能殺滅細(xì)菌，消除噪聲等。殺滅細(xì)菌，消除噪聲等。 植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用 19/39 4.4.植物對水土保持的作用植物對水土保持的作用P5P5 森林可以維持生態(tài)平衡、調(diào)節(jié)氣候、防止水、旱、風(fēng) 、沙的災(zāi)害。 歷史的教訓(xùn)，植物保護(hù)的現(xiàn)狀。 對生物界的發(fā)生、發(fā)展起重要的作

10、用對生物界的發(fā)生、發(fā)展起重要的作用 衣、食、住、行離不開植物衣、食、住、行離不開植物 植物在自然界中的作用植物在自然界中的作用 20/39 發(fā)生： 無機(jī)物 有機(jī)物 原始生命體 非胞結(jié)構(gòu) 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 發(fā)展： 簡單 復(fù)雜； 水生 陸生； 低級 高級 （四）植物界的發(fā)生和發(fā)展（四）植物界的發(fā)生和發(fā)展 21/39 類群類群世世 界界我我 國國云云 南南 苔蘚植物苔蘚植物約約2500025000約約25002500約約15001500 蕨類植物蕨類植物約約120001200026002600多多約約13001300 裸子植物裸子植物約約800800（1212科）科）230230多（多（1111科）科）約約

11、8484（1111科）科） 被子植物被子植物2000002000002700027000多多約約1350013500 高等植物高等植物經(jīng)濟(jì)植物經(jīng)濟(jì)植物食用植物食用植物藥用植物藥用植物 3 3萬多種萬多種1 1萬多種萬多種2 2千多種千多種5 5千多種千多種 已開發(fā)利用的已開發(fā)利用的17001700多種，海南粗榧、美登木在治療癌癥等多種，海南粗榧、美登木在治療癌癥等 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 8千多種，其中喬木千多種，其中喬木28002800多種多種 （美洲（美洲600600多，歐洲多，歐洲250250種），果樹種），果樹300300多種多種1000010000

12、多個品種，花多個品種，花 卉植物卉植物1 1萬多種，經(jīng)濟(jì)樹木居世界第一，有不少的珍稀特產(chǎn)植萬多種，經(jīng)濟(jì)樹木居世界第一，有不少的珍稀特產(chǎn)植 物。所以我國享有物。所以我國享有“樹木寶庫樹木寶庫”美譽(yù)。美譽(yù)。 22/39 （一）植物學(xué)的研究對象（一）植物學(xué)的研究對象 植物學(xué)研究植物各類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類和有關(guān)的生 命活動、發(fā)育規(guī)律，以及植物和外界環(huán)境間關(guān)系的科學(xué)。 二、二、植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法 23/39 （二）植物學(xué)的分支學(xué)科（二）植物學(xué)的分支學(xué)科 根據(jù)研究內(nèi)容側(cè)重的不同，形成了許多不同的分支學(xué)科。 1.按研究內(nèi)容 1）植物形態(tài)學(xué)（plant morphology）研究植物

13、形 態(tài)、器官構(gòu)造及其發(fā)育規(guī)律。 植物細(xì)胞學(xué)（plant cytology）研究植物細(xì)胞結(jié) 構(gòu)的科學(xué)。 植物解剖學(xué)（plant anatomy）研究植物組織器官 的顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)。 植物胚胎學(xué)（plant embryology）研究植物胚胎的 結(jié)構(gòu)、發(fā)生和分化。 二、二、植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法 24/39 2）植物分類學(xué)（plant taxonomy） 研究植物類群 的分類、鑒定和親緣關(guān)系。 包括： 藻類學(xué)、菌類學(xué)、苔蘚學(xué)、蕨類學(xué)、種子植物 分類學(xué)等。 3）植物生理學(xué)（plant physiology）P8 研究植物 的生理功能、生長發(fā)育的規(guī)律。 4）植物生態(tài)學(xué)（plan

14、t ecology） 研究植物與環(huán) 境之間相互關(guān)系的學(xué)科。 二、二、植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法 25/39 2.按研究的不同對象和方法 經(jīng)濟(jì)植物學(xué) 藥用植物學(xué) 古植物學(xué) 植物病理學(xué) 放射植物學(xué) 二、二、植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法 26/39 3.3.植物學(xué)分組植物學(xué)分組 1987年，第14屆國際植物學(xué)大會將植物學(xué)分為6大組。 代謝植物學(xué)（metabolic botany） 發(fā)育植物學(xué)（developmental botany） 遺傳學(xué)和植物育種（genetics and plant breeding） 結(jié)構(gòu)植物學(xué)（structural botany） 系統(tǒng)及

15、演化植物學(xué)（systematic and evolutionary botany） 環(huán)境植物學(xué)（environmental botany） 二、二、植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法植物學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法 27/39 古希臘意大利虎克林奈拉馬克達(dá)爾文施萊登 植物史 植物 發(fā)現(xiàn)細(xì)胞 雙名法 用進(jìn)廢退 物種起源 細(xì)胞 學(xué)說 殷代2千年前北魏明代清代 新中國 種稻麥 詩經(jīng) 齊民要術(shù) 本草綱目植物名實(shí)圖考重大成就 （三）植物學(xué)的發(fā)展簡史三）植物學(xué)的發(fā)展簡史 28/39 在植物學(xué)的發(fā)展過程中，國內(nèi)外植物學(xué)者都做了許多重要 工作。 1 1）我國學(xué)者的貢獻(xiàn)）我國學(xué)者的貢獻(xiàn) 二千多年前，詩經(jīng)中就提到了200多種植物。漢

16、代神農(nóng)本草經(jīng)收有中草藥365種。 公元六世紀(jì)，北魏賈思勰的齊民要術(shù)，概括了農(nóng) 、林、果樹和野生植物的利用。明代李時珍的本草綱目 收有植物1173種，為世界學(xué)者所推崇。明代徐光啟的 農(nóng)政全書、 晉代戴凱之的竹譜、 唐代陸羽的茶 經(jīng)、宋代劉蒙的菊譜、 蔡襄的荔枝譜、清代 吳其浚的植物名實(shí)圖考等都是有代表性的植物學(xué)著作 。 （三）植物學(xué)的發(fā)展簡史三）植物學(xué)的發(fā)展簡史 29/39 2 2）國外學(xué)者的貢獻(xiàn)）國外學(xué)者的貢獻(xiàn) 公元前300年，古希臘的特奧弗拉斯所著的植物的 歷史、植物的本原兩本書被認(rèn)為是植物學(xué)的奠基著 作。16世紀(jì)，意大利人西沙爾比諾（Cesalpino）的植 物一書，以植物的生殖器官作為分

17、類基礎(chǔ)，將植物學(xué)與 本草區(qū)別開來。17世紀(jì)，英國虎克（Robert Hooke）利用 顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞，從而推動了植物學(xué)的微觀研究。18世 紀(jì)，林奈創(chuàng)立了“雙名法”，為現(xiàn)代植物分類學(xué)奠定了基 礎(chǔ)。19世紀(jì)，德國施萊登（Matthisa Schleiden）和施 旺（Theodor Schwann）提出了“細(xì)胞學(xué)說”，論證了生 物同出一源。英國達(dá)爾文（Charles Darwin）的物種起 源，提出了生物進(jìn)化論觀點(diǎn)。 （三）植物學(xué)的發(fā)展簡史三）植物學(xué)的發(fā)展簡史 30/39 3 3）我國近代植物學(xué)的發(fā)展）我國近代植物學(xué)的發(fā)展 19世紀(jì)，李善蘭與外人合作編譯植物學(xué)一書，為 我國第一部植物學(xué)的譯本，對

18、發(fā)展我國近代植物學(xué)起了 積極作用。該書所譯的細(xì)胞、心皮、子房、胎座、胚、 胚乳等名詞，沿用至今。 20世紀(jì)初至30 年代，留學(xué)回國的一些植物學(xué)家紛紛 開展了植物學(xué)的研究和教育工作，有些成為我國近代植 物學(xué)的奠基人，如鐘觀光、錢崇澍、戴芳瀾、胡先骕、 李繼侗、羅宗洛、秦仁昌等。發(fā)展最快的為植物分類學(xué) ，隨之植物生理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、藻類學(xué)、真菌學(xué)和細(xì) 胞學(xué)等也發(fā)展起來，并取得了一些令人矚目的成就。 （三）植物學(xué)的發(fā)展簡史三）植物學(xué)的發(fā)展簡史 31/39 l 植物科學(xué)的發(fā)展，經(jīng)歷了三個時期： 描述植物學(xué)時期 公元前300年 17世紀(jì)。 實(shí)驗(yàn)植物學(xué)時期 18世紀(jì) 20世紀(jì)初。 現(xiàn)代植物學(xué)時期 20 世

19、紀(jì)初 現(xiàn)在。 也稱分子植物學(xué)時期 。 l 現(xiàn)代植物科學(xué)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在3個方面： 兩極分化及其融合：指微觀領(lǐng)域和宏觀領(lǐng)域的深入研究 傳統(tǒng)分支學(xué)科彼此交叉滲透：學(xué)科間界限逐漸淡化 植物科學(xué)的研究成果日益受到重視。 （三）植物學(xué)的發(fā)展簡史三）植物學(xué)的發(fā)展簡史 32/39 ： 整體整體器官器官細(xì)胞細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)亞顯微結(jié)構(gòu)方向研究 宏觀宏觀微觀微觀方向研究 廣度廣度深度深度方向研究 33/39 （四）植物學(xué)與國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)系（四）植物學(xué)與國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)系 人類的衣食住行、醫(yī)藥原料、工業(yè)原料、生活環(huán)境等 離不開植物。 當(dāng)今世界面臨的六大社會問題：糧食、資源、能源、 環(huán)保、生態(tài)平衡、人口，都和植物學(xué)有關(guān)。 （

20、五）植物學(xué)的學(xué)習(xí)方法（五）植物學(xué)的學(xué)習(xí)方法P11P11 1.認(rèn)真閱讀教材，掌握基本知識和基本理論。 2.辯證思維，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系。 3.了解新成就、新動向、新發(fā)展。 4.理論聯(lián)系實(shí)際，認(rèn)真觀察、比較和實(shí)驗(yàn)。 34/39 （一）目的（一）目的 1.為學(xué)好后續(xù)課程打基礎(chǔ)。 2.勝任基礎(chǔ)教育生物學(xué)教學(xué)。 3.從事植物科學(xué)研究。 （二）要求（二）要求 1.種子植物形態(tài)解剖部分 1）掌握植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)；細(xì)胞分裂的類型和過程； 組織的起源和類型；器官的發(fā)育和結(jié)構(gòu) 2）掌握顯微鏡的使用，識別細(xì)胞、組織和器官的特征和 結(jié)構(gòu)，徒手切片、裝片以及染色等方法和技術(shù)。 三、學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的與要求三、學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的與要求 35/39 2.孢子植物部分 1）熟悉各大類群和門的特征，以及代表植物的結(jié)構(gòu)、生 活史、親緣關(guān)系等。 2）識別和記錄常見的孢子植物，了解它們的生態(tài)和分布 3.種子植物分類部分 1）掌握部分重要科、屬、種的特征、親緣關(guān)系、分布和 經(jīng)濟(jì)價值；掌握識別植物的方法，熟悉檢索表和重要 工具書的使用。 2）野外實(shí)習(xí)中能熟練應(yīng)用檢索表鑒別植物的科、屬，學(xué) 會記錄植物、采集和制作臘葉標(biāo)本的方法。 三、學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的與要求三、學(xué)習(xí)植物學(xué)的目的與要求 36/39 1 1、生物