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P13/39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？藸査慕缢慕?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 4/39l 1735年，瑞典博物學(xué)家林奈（Carolus Linnaeus

2、）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。5/39l 1886年，德國著名生物學(xué)家?？藸枺℉aeckel）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)： 原生生物界 植物界 動物界 真菌界（Fungi Kingdom）6/39由

3、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）8/39l中國學(xué)者對生物分界的意見1966年鄧叔群主張分為三界：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。 197

4、7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：9/39l 三原界系統(tǒng)：共同的祖先 進化 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11/39l 根據(jù)形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，按照進化系統(tǒng)分為六大類型根據(jù)形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，按照進化系統(tǒng)分為六大類型: : 藻類植物（藻類植物（algaealgae） 菌菌 類類 （fungifun

5、gi） 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，能進行光合作用的真核生物。植物界特點：P2細(xì)胞有細(xì)胞壁,生物體有葉綠素能進行光 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。 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)

6、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)較多較多堅硬堅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（woody plant） 莖內(nèi)木質(zhì)部發(fā) 達(dá)，木質(zhì)化組織較多，質(zhì)地堅硬的多年生植物。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

7、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))15/391.1.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，把簡單的無機物二氧化碳和水合成有機物的過程。意義：A.無機物有機物 B.光 能 化學(xué)能 C.保持大氣中氧含量的相對穩(wěn)定2）礦化作用非綠色植物如細(xì)菌、真菌對死的有機物的分解。意義：將復(fù)雜有機物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵螣o機物，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16/392.2.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

8、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18/393.3.植物對環(huán)境保護的作用植物對環(huán)境保護的作用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

9、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19/394.4.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)，植物保護的現(xiàn)狀。對生物界的發(fā)生、發(fā)展起重要的作用對生物界的發(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： 無機物 有機物 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)

10、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)濟植物經(jīng)濟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

11、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多個品種，花多個品種，花卉植物卉植物1 1萬多種，經(jīng)濟樹木居世界第一，有不少的珍稀特產(chǎn)植萬多種，經(jīng)濟樹木居世界第一，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。美譽。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

12、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24/3

13、92）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)（plant 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25/392.按研究的不同對象和方法經(jīng)濟植物學(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26/393.3.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

14、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) 本草綱目植物名實圖考

15、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）我國學(xué)者的貢獻二千多年前，詩經(jīng)中就提到了200多種植物。漢代神農(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 29/392 2）國外學(xué)者的貢獻）國外學(xué)者的貢獻公

16、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，提出了生物進化論觀點。（三）植物學(xué)的發(fā)展簡

17、史三）植物學(xué)的發(fā)展簡史 30/393 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 31/39l 植物科學(xué)

18、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)。 實驗植物學(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)濟的關(guān)系（四）植物學(xué)與國民經(jīng)濟的關(guān)系人類的衣食住行、醫(yī)藥原料、工業(yè)

19、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)。（五）植物學(xué)的學(xué)習(xí)方法（五）植物學(xué)的學(xué)習(xí)方法P11P111.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)系實際，認(rèn)真觀察、比較和實驗。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35/392.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36/391