植物地理学：第一章 植物分类类群、演化与地球环境(二)
植物地理学第一章
植物分类类群、 植物分类类群、演化与地球环境
1. 植物分类系统与方法 2. 植物的系统进化
1. 植物的分类地位
两界系统（林奈，1753）：植物界、动物界 三界系统（海克尔，1866）：原核生物界、植物界和动物 界 四界系统（科普兰，1938）：原核生物界、原始有核界、 后生植物界、后生动物界 五界系统（怀塔克，1969）：原核生物界、原生生物界、 植物界、真菌界和动物界 生态学理解的生物：植物、动物、微生物 广义理解植物界：植物、真菌和原核生物 16届国际植物学大会宣布：植物界分为绿色植物、褐色植 物、红色植物和真菌。
3. 分类等级与分类单位
中文 界 门 纲 目 科 属 拉丁文 Regnum Divisio Classis Ordo Familia Genus 英文 kingdom phylum(division) class order family genus species -ales -aceae 词尾 -phyta
种 Species
分类单位举例
界： 植物界 Regnum vegitabile 门： 种子植物门 Spermatophyta 纲 ： 双子叶植物纲 Dicotyledoneae 目： 蔷薇目 Rosales 科 ： 蔷薇科 Rosaceae 属： 李属 Prunus 种： 桃 Prunus persica
系统发育分类与系统
恩格勒系统（1897）：认为葇荑（读作ti）花序类植 物（即木本植物中花单性、无花被、花序轴柔软者， 如杨柳科）为双子叶植物种的原始类型； 哈钦松系统（1926）：认为单性花比两性花要进化， 木兰目是最原始的被子植物。 前苏联植物分类学家塔赫他间（A. Takhtajan，1954） 系统和美国纽约植物园前主任柯朗奎斯特（A. Cronquist，1958）系统。他们都承认木兰目的原始 地位。 分子系统学研究认为：木兰目不是最原始的被子植物。
植物地理学1 植物类群
第一章 植物分类类群、演化与地球环境
第一节 植物分类与植物系统进化 一、植物分类原则、单位和命名 二、植物界的大类群 三、植物的个体发育和系统发育 第二节植物进化与地球环境 一、藻菌植物时代 二、蕨类植物时代 三、裸子植物时代 四、被子植物时代 五、地球-生命耦合系统
（一） 物种
种（species)是生物分类的基本单位，包 含若干起源于共同祖先、形态和生物学特 征极为相似的植物个体。种内的个体间可 以交配繁殖产生新个体，不同物种见存在 生殖隔离。
孢子植物 (Spore plants) 又: 隐花植物 (Cryptogamae)
种子植物(seed plants) 又：显花植物
Phanerogamae
裸藻门(Euglenophyta)
绿藻门(Chlorophyta)
轮藻门(Charophyta)
金藻门(Chrysophyta) 甲藻门(Pyrrophyta) 褐藻门(Phaeophyta)
藻类植物 algae
红藻门(Rhodophyta)
蓝藻门(Cyanophyta)
细菌门(Bacteriophyta) 粘菌门(Myxomycota)
菌类植物
真菌门(Eumycota)
Fungi
地衣门(Lichens)
苔藓植物门(Bryophyta)
颈卵器植物
蕨类植物门(Pteridophyta)
Archegoniatae
裸子植物门(Gymnospermae) 维管束植物
被子植物门(Angiospermae) Vascular plants
植物地理学 第一章
地质年代时期
纪
第四纪 第三纪 白垩纪
晚 早
同位素年龄（亿年）
0.025
0.65 1 1.36 1.90 2.25
晚 早
各类植物繁盛时期
新生代
被子植物时代 裸子植物时代（共约
1.4亿年）
中生代
侏罗纪 三叠纪 二叠纪
石炭纪 晚
2.40 2.80 3.45 3.65 3.95 4.30 5 5.7
蕨类植物世代 （共约1.6
在石炭纪和二叠纪之交，地球自然环境发生变 化，裸子植物在生存竞争中获得优势：
－ 根系和维管束发达
－ 叶片角质层发达
－ 受精作用不再依赖水的存在
更加适应 陆地生活
中生代是裸子植物最繁盛的时期，为全球第二个 成煤期
四.被子植物时代
被子植物的发展与地球环境 － 晚白垩纪始，被子植物爆发 － 最发达，种类最多 － 被子植物形态的多样性是对自然环境广泛适 应而产生多种变异的结果
改变地球气候条件，全球性降温造成丰富多样 的小生境
为动、植物的分化奠定的基石。绿藻可能就是 30万种现有高等植物的远祖
二.蕨类植物时代
约志留纪末期至二叠纪
植物离开大海，产生了以裸蕨为代表的第
一批陆生植物 蕨类植物向着发展孢子体的方向进化，苔藓植物 却是朝着发展配子体的方向演进 全球第一个成煤期
三.裸子植物时代
（1）细菌门(SCHIZOMYCOPHYTA)
细菌是最古老的也是最小的生物。 细菌按形态特征区别出球菌、杆菌和螺旋菌， 作用：很多种是严重影响人体和动物健康的异养型病菌， 也有些种类是可以进行特殊的细菌光和作用或化能合成作 用的自养型细菌。
（2）蓝藻门
1. 蓝藻是一类细胞中含有叶绿素和蓝藻素，可进 行光合作用的自养生物。有机体有单细胞的群 体和多细胞丝状体等结构。 2. 分布很普遍，有些种类甚至出现于某些极端严 酷的环境中。 3. 许多蓝藻能固定大气中的氮，当藻体死后释放 出较多的含氮化合物 ，为其他植物提供氮肥
植物地理学
植物地理学：研究生物圈中各种植物和植被的地理分布规律、生物圈各结构单元（各地区）的植物种类组成、植被特征及其与自然环境之间相互关系的科学。
引言生物圈1.生物圈：地球上所有生物及其生活领域的总和.是自然环境的有机部分.2.生物膜：地表上下100m的区域,生物繁衍最集中的范围.3.植物有机体占生命有机体的99％。
第一章植物的基本类群1.生物特征：新陈代谢、生长繁殖、遗传变异进化、应激性2.植物繁殖的三种方式：营养繁殖、无性生殖、有性生殖3.植物的分类单位：界、门、纲、目、科、属、种4.植物的分类原则：自然分类法（林奈）5.植物界六大类群：藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物6.种：具有一定形态和生理特征，局限在一定区域的生物类群。
7.种群：植物种内的个体常分成若干群，每个群成片地分布在某个地段内各群在在空间上互有间断即为种群。
8.世代交替：在植物的生活史中，有性世代和无性世代交替的现象。
9.亚热带常绿阔叶林代表科：木兰科、樟科、壳斗科、山茶科。
10.第二章植物的生活和环境生态：生物及其环境之间的形式或者总体生物与环境的关系：适应、塑造、改造一、环境与生态因子1.环境：指某一特定主体周围一切事物及现象的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
2.生态因子(ecological factors)：环境中对植物生命活动（生长、发育、生殖、行为和分布）有直接或间接影响的环境因子。
3.生态因子分类（简述）4.环境胁迫：当环境中某种生存条件出现异常变化，便会抑制植物生命活动或威胁植物生存，这种现象成为环境胁迫。
5.干扰：动物啃食、寄生、风、火、土壤侵蚀等部分或全部地破坏植物的现象，称为干扰。
6.限制因子：任何一种生态因子只要接近或超过植物所能忍受的最低限度，就成为这种植物的限制因子。
二、生态因子的作用（简述）①综合作用：1）不可替代性2)互相作用（各生态因子彼此联系、相互影响）②主导因子作用：所有因子不变，某一因子的变化引起生态关系变化，影响植物的生长、发育。
植物地理学(共计5部分,共计1299页)_部分1
教学内容
▪ 第一章 绪论 ▪ 第二章 植物的形态结构和基本类群 ▪ 第三章 植物区系地理 ▪ 第四章 植物生活与环境 ▪ 第五章 植物种群 ▪ 第六章 植物群落 ▪ 第七章 世界植被地理
第一章 绪论
植物地理学的研究对象和内容 植物在自然界中的作用 植物地理学的发展简史
• 类型
– 糙面内质网（rough endoplasmic reticulum） – 光面内质网（smooth endoplasmic reticulum）
• 功能
•糙面内质网•光面内质网来自细胞器—— 内质网（endoplasmic reticulum）
• 内质网（endoplasmic reticulum）是由单层膜围 成的管状、泡状或相互沟通的封闭的网状结构。内 质网膜可与外核膜相连，囊腔与核周隙相通。
植物对土壤的净化
• 吸收
监测环境
监测作用
监测植物
某些植物对有毒气 体十分敏感，当某些
对有毒气体特别敏感 的植物，可利用它们
有毒气体在低浓度时， 来监测有毒气体的浓
它就能出现受害症状， 度，指示环境污染程
反映出有毒气体的大 度，这种植物就称为
概浓度，可作为环境 污染程度的指示。
监测植物。
• 细胞质骨架
细胞器——质体(plastid)
• 质体是一类与碳水化合 物的合成与贮藏密切有 关的细胞器，它是植物 细胞特有的结构。
• 类型
– 叶绿体（chloroplast） – 有色体（或称杂色体，
chromoplast）
– 白色体（leucoplast）
基粒 类囊体
内膜 外膜
细胞器——线粒体（mitochondrium）
植物地理学复习资料
植物地理学复习资料第一篇：植物地理学复习资料第一章绪论植物地理学：植物地理学是研究生物圈中各种植物和各种植被的地理分布规律、生物圈各结构单元(各地区)的植物种类组成、植被特征及其与自然环境之间相互关系的科学。
植物在生物圈中的作用。
①植物是生产者②植物参与了自然界的物质循环③植物能够影响环境，净化环境④植物为地球上其他生物提供了赖以生存和繁衍后代的场所和物质基础植物地理学研究的对象;植被，研究内容包括植物区系地理和植被地理。
第二章细胞：生物体形态结构和功能活动的基本单位物种：是植物分类的基本单位，指起源于共同祖先，具有极为相似的形态和生理特征，且能自然交配，产生正常后代，并具有一定自然分布区的生物类群。
系统发育和个体发育的概念及相互关系？系统发育即生物种族的发展史。
可以只一个类群形成的历史，也可以指生命在地球上起源和演化的整个历史过程。
个体发育指某种生物从它生命中的某一个阶段（孢子、合子、种子）开始，经过一些发展阶段，再出现当初这个阶段的整个过程，其中包括形态和生殖上的各个方面的发展变化。
相互联系：环境对生物体的影响以及生物对环境条件的适应，对植物的个体发育和系统发育有着很大的作用，二者促进了生物的演化。
颈卵器植物：雌性生殖器官为颈卵器的植物，包括苔藓植物、蕨类植物、裸子植物。
单叶和复叶的区别及联系？单叶是在一个叶柄上只生一片叶片。
复叶是在叶柄上着生两片以上完全独立的小叶。
复叶的叶柄称为叶轴或总叶柄，叶轴上所生的叶称为小叶，小叶的叶柄即为小叶柄。
区别：叶轴的顶端没有顶芽，而小枝常具有顶芽；小叶的叶腋一般没有腋芽，芽只出现在叶轴的腋内，而小枝的叶腋都有腋芽；复叶脱落时，先是小叶脱落，叶脱落，最后叶轴脱落；小枝上只有叶脱落；叶轴上的小叶与叶轴成同一平面，小枝上的叶与小枝成一定角度。
叶序：叶在茎上都有一定的排列方式，称为叶序。
常见类型①互生：每节着生1片叶，如樟树②对生：每节相对着生2片叶，如女贞③轮生：每节着生3片或3片以上的叶，如夹竹桃④簇生(从生)：节间缩短密接，叶成簇着生在短枝上，如金钱松、银杏⑤基生：植物无明显的地上茎，叶从植物贴地面的基部生出，如蒲公英植物的分类系统：①人为分类系统：根据植物的用途、形态结构、生活习性，或选择植物的一个或几个明显的特征，而不考虑物种间亲缘关系的远近对植物进行分门别类的分类方法。
植物地理学重点知识梳理
生态成分：是按植物种的适应生境而定。这类成分对于研究一个植物区系的历史及其所经历的气候变化有极大意义。
植物区系相似性：p47
中国植物区系的特点及p61图表：
丰富的植物种类
起源古老，具有演化系统中的各种类群
入侵物种：生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象，我们把它称之为外来物种的入侵。
物种形成方式三种：
异地（域）物种形成
发生的条件：一个物种的种群因为地理环境改变（例如造山运动）或种群本身发生改变（例如种群的迁出）而被隔离；
隔离的种群会在基因型及／或表形上发生趋异，原因为：隔离的种群与原本的种群面临不同的选择压力，或各自发生遗传漂变，又或各自的基因池发生突变。
双名法：双名法（binomial nomenclature)：林奈创立。即给植物种的命名用两个拉丁词或拉丁化形式的词构成的方法——每种植物只有一种合法名称:学名。
基本形式是：属名+种名属名为名词，种名为形容词，第一个字母必须大写。
原核生物：单细胞生物；有细胞壁，由非纤维素多糖和氨基酸结合物构成；无细胞核结构；无性生殖：细胞分裂；包括细菌和蓝藻
地衣：多年生，是自养型蓝藻或绿藻与异养型真菌共生体；提供光合产物，吸收养分和水分；根据形态分为——叶状、壳状、枝状；先锋植物——适应恶劣环境的能力很强
苔藓植物：呈叶状或有茎叶分化；无完善的输导组织，无根的分化——植株矮小；自养型，可进行光合作用；世代交替——有性繁殖世代＋无性繁殖世代，分别形成配子，形成孢子；多生于潮湿的环境，在苔原、泥炭沼泽或高山可能成优势种；分为苔纲、藓纲
第一章 植物分类类群演化与地球环境
新生代：被子植物 时代
第三纪：昆虫与被子植物继续繁 盛分化、出现鸟类和大量哺乳动 物； 第四纪：灵长类一支进化为人类 。
菌藻植物时代
蕨类植物时代
裸子植物时代
被子植物时代
地球——生命耦合系统
菌藻植物时代
原核藻类的产生： 非洲东南部32亿年前的地层中发现了最早的蓝藻 化石，直径1-4um，球形至蝶形，二分裂式细胞 分裂； 非洲南部31亿年前的地层中发现了1种单细胞蓝 藻化石——古球藻； 在距今28亿年前的地层中相继发现了许多球状和 丝状蓝藻化石；
（一）原核生物
1.细菌门
能量来源：自养型、异养型
需氧与否：厌氧、好氧、兼性厌
氧
细菌结构（右图）
2. 蓝藻门
含叶绿素a、胡萝卜素、藻蓝素等色素，
可进行光合作用，125属1200种。
蓝藻细胞结构模式图
（二）真核藻类和真菌、地衣
1.藻类
单细胞或多细胞，有核，
后者无真正的根、茎、叶分
化，叶绿体中含叶绿素a和 其他类型的色素，自养，无 性生殖或有性生殖，含绿藻、 红藻、褐藻、硅藻等9门，
现代被子植物分类系统：
恩格勒（Engler)分类系统。 塔赫他间（A. Takhtajan)的系统等。
3.分类单位和等级系统
分类单位：
界（Kingdom）、门（Phylum）、纲（Class）、 目（Order）、科（Family）、属（Genus）、 种（Species）
4.植物的命名
双名法（binomial nomenclature)：林奈创立。
三叠纪 晚期
侏罗纪中期
中晚侏 罗纪纪
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灵 芝
尖顶地星
地衣门(Lichenes)
多年生，是自养型蓝藻或绿藻与异养型 真菌共生体。 约1700种。
地衣体的组成和营养关系 ❖ 由1种真菌和1种藻类共生，少数为1种真
菌2种藻类共生 ❖ 真菌：多为子囊菌，少数为担子菌，极
少数为半知菌 ❖ 藻类：原核藻类的蓝藻——念珠藻；真
核藻类的绿藻—共球藻、橘色藻 ❖ 营养关系：互惠共生 ❖ 真菌包围藻类细胞，并决定地衣体的形
红藻门
含叶绿素a和d、胡萝卜 素和叶黄素，此外还含 有藻红素和藻蓝，由于 藻红素占优势，所以藻 体呈红色或紫红色。
贮藏产物：红藻淀粉 （floridean starch)
营养繁殖、孢子繁殖和 有性繁殖
甘紫菜（Porphyra tenera)
石花菜（Gelidium amansii）
海萝（Gloiopeltis furcata）
需氧与否——厌氧菌、好氧菌
黏菌门(Myxomycota)
一类介于动物和真菌之间的生物 营养体：生长期或营养期为一团裸露的原生质
团，多核，无胞壁，可作变形运动，亦称变形 体 无性生殖 约500种，分三纲：黏菌纲（约450种）、集 胞菌纲和根肿菌纲
太岁
真菌门(Eumycota)
除典型的单细胞真菌外，绝大多数由菌丝体构成多核 单细胞菌
云南滇池爆发蓝藻
半丰满鞘丝藻（Lynghya semiplena）
鱼腥藻属（Anabaena)
螺旋藻
真核藻类
单细胞或多细胞，后者无根、茎、叶分化 有细胞核结构 叶绿体中含叶绿素a和其他类型的色素，自养生活 无性生殖或有性生殖 含绿藻、红藻、褐藻、硅藻等9门，约2.7－4万种 主要分布在水中（淡水或海水）
中心硅藻纲
褐藻门
褐藻是藻类中进化地位较
高的类群，生活史有明显
的世代交替。
含叶绿素a和c及胡萝卜素
和岩藻黄素（一种特殊的
叶黄素）。
贮藏产物为多糖类的褐藻
淀粉(褐藻糖)和甘露醇。
海带
鹅掌菜（Ecklonia kuronre)
裙带菜
水云（Ectocarpus confervoides）
铁钉菜（Ishige okamurai)
有细胞核结构 细胞壁主成分为几丁质 典型的异养生物（寄生、腐生、共生） 繁殖方式多样——营养繁殖，无性生殖，有性生殖 2850属约7万多种
草菇
脚气真菌
右图： 真菌皇后——织金竹荪
左图：长裙竹荪
猴 头 菌
金 针 菇
美 味 牛 肝 菌
蒙 古 口 蘑
羊肝菌
银 耳
香菇
冬 虫 夏 草
茯苓
鸭毛藻（Symphyocladia latiuscula)
菌类植物
无根、茎、叶分化的单细胞体或为丝状体或裸 露的原生质团。
菌类无叶绿素，无光合能力，是异养的原植体 植物。
异养：腐生或寄生的营养方式。 菌类的原植体植物很简单：单细胞或丝状体。
菌类植物的分类
细菌门 (Schizomycophyta)
态。
地衣的形态——壳状
❖紧贴在岩石、树皮和土表等基质上，无下皮层结构，菌丝直 接伸入基质，很难剥离；占全部地衣的80%，在岩石表面呈 现不同色彩
地衣的形态——叶状
下面有菌丝束形成的假根或脐， 将地衣固着在基质上，易采下。
地衣的形态——枝状
地衣体的结构
❖ 异层地衣：上皮层(紧密菌 丝)、藻胞层(藻类细胞)、 髓层(疏松菌丝)、下皮层 (紧密菌丝)
❖ 生活史
原核藻类——蓝藻门
藻体形态：单细胞、群体、丝状体 细胞核：无细胞核结构，DNA为裸露环状分
子。 原生质体：蓝藻植物细胞里的原生质体，分
化为中心质和周质两部分。 细胞器：无以膜围成的细胞器。 细胞壁：果胶质，粘多糖，具有胶质鞘。贮
藏物质：蓝藻颗粒体、蓝藻淀粉 繁殖：无性生殖。
125属1200种，分布范围很广
第一章 植物征 藻类植物的分类
❖ 具有光合作用色素
❖ 光合色素的种类
❖ 生殖器官多为单细胞， ❖ 贮藏养分的种类
无保护层保护
❖ 细胞壁的成分
❖ 无根、茎、叶的分化 ❖ 无胚的形成
❖ 鞭毛有无及着生的位置 和类型
❖ 有性生殖的方式:同配 生殖、异配生殖、卵式 生殖
球藻)，有多细胞(团藻)，有丝状体(水绵) 等。
代表植物——绿藻纲
衣藻属 （Chlimydomonas）
团藻属Volvox 实球藻属 （Pandorina）
代表植物——接合藻纲
水绵属（Spirogyra）
形成合子
水绵属接合孢子
常见绿藻
浒苔（Enteromorpha prolifera）
错综根枝藻 （Rhzoconium
粘菌门 (Myxomycophyta)
真菌门 (Eumycophyta)
细菌门
(Schizomycophyta)
最古老、最微小（1-10微米） 适应力极强 无所不在，无孔不入 约1600种
细菌结构
细菌的形态 球 状
杆 状
弧状
细菌的分类
形态——球菌、杆菌、螺旋菌
能量来源——自养型细菌 异养型细菌
褐 藻
硅藻
衣 藻 单 细 胞
藻类是古老又原始的低等植物
门头沟发现10亿年前藻类化石图
绿藻门
绿藻所含的色素与高等植物相似，叶绿素 a、叶绿素b以及叶黄素和胡萝卜素等。
贮藏的养分为淀粉和油类 绿藻的细胞壁成分与高等植物也相似 科学家认为高等植物起源于绿藻 绿藻植物体有单细胞(如衣藻)，有群体(实
角叉菜（Chondrus ocellatus)
江蓠（Gracilaria verrucosa)
珊瑚藻（Corallina officinalis) 粗珊瑚（Calliarthron yessoense)
代表植物
金膜藻（Chrysymenia wrightii)
鹧鸪藻（Caloglossa leprieurii)
❖ 同层地衣：藻类细胞和菌 丝混合交织，不集中排列 为一层
地衣的繁殖
❖ 营养繁殖：菌、藻共同进行；地衣体部分断 离，产生粉芽、珊瑚芽等
jmplexum）
石莼Ulva latuca
刺松藻 Codium fragile
斯氏刚毛藻 Cladophora stimpsonii
膨胀刚毛藻 Cladophora cctriculosa
轮藻门——轮藻属
“节” “节间” “叶” 卵囊球（nucule) 精囊球（globule)
硅藻门
羽纹硅藻纲