生命科学系植物学（上）

湖南文理学院生命科学系

植物学（上）绪论一、生物界的划分二、植物和植物学三、为什么要学习植物学四、如何学好植物学主要内容一、生物界的划分1、二界系统：植物界，动物界（瑞典林奈Linnaeus，1753）2、三界系统：植物界，动物界，原生生物界（赫凯Haeckel，1866）3、四界系统：植物界，动物界，原生生物界，原核生物界（科帕兰Copeland，1938）4、五界系统：植物界，动物界，原生生物界，原核生物界，真菌界（魏泰克Whittaker，1969）5、六界系统：植物界，动物界，原生生物界，原核生物界，真菌界，非胞生物界（陈世骧，1977）

生物界的划分，不同的学者有不同的主张，因此有不同的分界系统。

一般植物学教材多采用二界系统，对初学者易于理解，便于学习。魏泰克的五界分类系统示意图

目前，分类学上使用较广的是五界分类系统，它是由美国生物学家魏泰克（R.H.Whittaker,1924—1980）在1969年提出的。魏泰克在已区分了植物与动物、原核生物与真核生物的基础上，又根据真菌与植物在营养方式和结构上的差异，把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界。五界系统的意义1、在纵向上显示了生物进化的三大阶段2、在横向上显示了生物演化的三大方向原核生物原生生物（真核单细胞生物）植物真菌动物（真核多细胞生物）原核生物原生生物植物真菌动物（光合自养）（吸收）（摄食异养）二、植物和植物学（一）植物学和植物的定义2、植物学是一门内容十分广博的学科，以植物为主要研究对象，从不同层次（生态系统、生物群落、局群、个体、器官、组织、细胞、分子）研究植物体的形态、结构和功能，研究植物生长发育的生理与生化基础，研究植物与环境之间的相互关系及相互作用，研究植物多样性产生和发展的过程与机制，从而揭示植物个体发育和系统发育过程中的基本规律，以有助于人类。1、植物是生物的一大类群（植物界），它包括光合自养的、多细胞的、有复杂个体发育顺序的高等真核生物。（杨继等）(二)植物的类群和分布

生物界按上述两界系统分类，现在已经知道的植物种类多至50余万种，包括藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物等。它们的大小、形态结构和生活方式各不相同，共同组成了复杂的植物界。植物的类群

植物的类型繁殖方式维管束有无胚的有无进化级别营养方式

藻类植物

自养

菌类植物

异养

苔藓植物

自养

蕨类植物

自养

裸子植物

自养

被子植物

自养孢子植物种子植物无无有低等植物高等植物有种子植物根据茎干质地分为木本和草本植物两大类型1、木本植物又可分乔木、灌木和半灌木三类。（1）乔木:植株一般高大，主干显著而直立，在距地面较高处的主干顶端，由繁盛分枝形成广阔树冠的木本植物，如泡桐等。（2）灌木:植株较矮小，无显著主干，近地面处枝干丛生的木本植物，如大叶黄杨、迎春、紫荆、木槿、南天竺、茶等。（3）半灌木:外形类似灌木，但地上部分为一年生，越冬时枯萎死亡的木本植物，如金丝桃、黄芪和某些蒿属植物。2、草本植物又可分为一年生、二年生和多年生三类。（1）一年生植物:在一个生长季完成全部生活史的植物。如水稻、玉米、高粱、大豆、黄瓜、烟草、向日葵等。（2）二年生植物:在两个生长季内完成全部生活史的植物。如白菜、胡萝卜、菠菜、冬小麦、洋葱、甜菜等。（3）多年生植物:生存期超过两年以上的草本植物。如薄荷、菊、鸢尾、百合等。（1）植物形态学：研究植物体内外形态和结构，器官的形成和发育，细胞、组织、器官在不同环境中以及个体发育和系统发育过程中的变化规律的科学。广义的形态学又包括植物细胞学、植物解剖学、植物胚胎学。（2）植物分类学：研究植物类群的分类、鉴定和亲缘关系，从而建立植物进化系统和鉴别植物的科学，有时称为植物系统学。有的系统学含分类学；有的分类学含系统学；当代趋势是称为系统与进化植物学。植物分类学又可分为若干专门学科：种子植物分类学、苔藓学、藻类学、真菌学等。（3）植物生理学：研究植物体的生理功能（为光合作用呼吸作用、蒸腾、营养、生殖等）各种功能的变化、生长发育的情况，以及在环境条件的影响下所起的反应等学科。（三）植物学的分科（4）植物生态学：研究植物个体与环境条件间相互关系的科学。又可细分为个体生态学和群体生态学（又称地植物学）（5）植物地理学（植物分布学）：以属种分布和植物群落为研究对象广义的植物地理学包括植物生态学的内容（6）其它的分支学科：这些学科的形成一方面是由于研究的内容更专一，更细的需要，另一方面是由于学科之间的相互渗透，新技术的应用而导致的。

三、为什么要学习植物学1、植物的作用2、植物学的发展简史和发展趋势3、我国丰富的植物资源4、学习植物学的目的（一）植物的作用2、植物与人类的关系1、植物在自然界中的作用A、植物的光合作用B、植物的矿化作用及在物质循环中的作用C、植物对环境保护的作用D、植物对水土保持的作用

A、为农牧业的发展提供饲料---食物来源B、为人类生活提供能源--------能量来源C、为人类提供纤维和建筑材料-原料来源D、为人类提供药材---------促进健康的医院E、为人类提供文化基质---—造纸原料F、为人类固沙防风，调节气候及美化生活---“气候的万能调节者”G、增加经济收入---------资金来源农业方面遗传育种-----农作物、畜牧业的优良品种（无籽西瓜）生物杀虫剂医药卫生方面新的抗菌素、中药材轻工业、食品工业酶工程：食品、医药、发酵、日用化工、轻纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农业、环保等经济部门发酵工程：酿酒制曲、味精、抗菌素、维生素等(二)植物学的发展简史和发展趋势

我国是研究植物最早的国家之一。我国劳动人民有丰富的生产经验和独特的创造。就植物科学的考证，就可以证明。远在殷代就开始种麦、黍、稻、粟。古代治病所用的草，就是今日所说的药用植物。各代的志书，都有关于新植物的记述和栽培植物的考证，并有历代相传药用植物专书，如李时珍的《本草纲目》为国际药学和植物学家所珍视。不仅对于高等种子植物，即使对低等植物如藻类和菌类的利用也都有悠久的历史。生物学的发展方向分子水平亚细胞水平细胞水平种群水平群落水平整体水平生态系统生物圈生物科学的前沿分子生物学的发展是生物科学发展史上的一个重要的里程碑DNA重组技术原生质体融合技术

将以上技术应用到植物中（三）我国丰富的植物资源

我国是世界上植物种类最丰富的国家之一，种子植物就有3万种以上，仅次于马来西亚和巴西，居世界第三位。我国也是经济植物最多的国家之一。裸子植物全世界共有13科，约700种，我国就有12科。近30O种之多，它们多是经济用材树种。我国的银杏、水杉、水松素有三大活化石之誉，银杉、台湾杉等均为子遗植物。还有许多特产树种，如金钱松、油杉、红豆杉。被子植物中，粮食作物；如水稻、小米早在数千年前已有栽培。果树中的桃、梅、梨、荔枝、杨梅、橙、栗等皆原产于我国。我国是蔬菜种类最多的国家。特种经济植物有条、桑、油桐、苎麻、大麻等。我国观赏植物之多更是著名于世，如牡丹、芍药、茶花等均为我国特产。药用植物有人参和数千种中草药，更是宝贵的财富。台湾省是世界盛产香樟、生产樟脑最多的地方。（四）学习植物学的目的（1）为后继课程打好基础；（2）胜任中学植物学教学；（3）为生产建设服务。最终目的在于应用，解决实际问题。《植物学》是生物学、中医中药学、农学类、林学类各专业的一门重要基础课或专业基础课，通过本课程学习，一方面要全面掌握植物形态建成和植物界系统演化的规律，被子植物分类的基本理论、基本知识和基本技能，了解植物与人类关系，为后续课程提供必要的植物学基础知识，为合理开发利用植物资源打好必要基础；另一方面，树立环境意识和可持续发展思想，全面提高素质。21世纪是生物学世纪，植物学科在理论和技术上的研究已取得重大进展，在工农业生产和医疗保健上的应用也取得了重大突破，植物学对改善农业生产、解决食品短缺、提高人类生活质量、解决能源危机、治理环境污染以及可持续发展方面都有十分重要的作用。21世纪将面临的许多世界性的难题人口膨胀粮食紧张环境污染能源紧缺遗传疾病四、如何学好植物学？（一）要求（二）方法1、种子植物形态解剖部分（结构与功能）2、孢子植物部分（在植物界的地位）3、种子植物分类部分（分类地位与应用）1、注重理论联系实际，运用观察、比较和实验的方法。2、做到几个相结合：课内、课外相结合教材与参考资料相结合小课堂与大课堂相结合动脑与动手相结合读书与做文章相结合单独钻研与集体讨论相结合参考资料与植物学网站教材：陆时万，吴国芳等编著．植物学(第二版，上、下册)。高等教育出版社主要参考书目：1、徐汉卿主编、植物学、中国农业出版社，19962、高信增、植物学(上册)、高等教育出版社，19923、中山大学、南京大学等编、植物学(下册)，人民教育出版社4、吴万春主编、植物学、高等教育出版社，19915、李扬汉、植物学、农业出版社6、李扬汉、1988、植物学（上、中、下）、、高等教育出版社

7、植物学杂志、、科学出版社

8、植物学学报、知识出版社

9、杨继等、1999.7,植物生物学,高等教育出版社

10、周云龙,,植物学实验高等教育出版社植物学（生物科学）网站,中国植物学会植物园分会

,中国西双版纳植物园

,北京植物园

/brim/,华南植物多样性

,中国园艺网

,中国科学院昆明植物研究所

,花间小憩

/南京艺莲苑/中华生物信息网/yhzc2.htm养花种草发家至富参考资料·生物科学领域成为其他重点发展领域之首

据《光明日报》1989年7月18日报导，国务委员、国家科委主任宋健在披露我国高