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园林植物学

绪论

•一、什么是植物学（植物学的研究对象）？

•1、植物学的定义

•植物学是一门内容十分广博的学科。

•研究对象是植物各类群的形态结构，分类和有关生命活动、发育规律，以及植物和外界环境间多种多样关系的学科。

•按照现代的概念，自然界是由运动形式不同的“四圈”组成。

•

生物圈生物界

•

四圈是水圈自然界

•大气圈非生物界

•岩石圈

•生命的特征

•

（1）、具有细胞（病毒例外）

（2）、新陈代谢（3）、生长（4）、应激性（5）、生殖和发育（6）、遗传和变异（7）、适应性

•生物界的划分，有不同的主张，因此有不同的分界系统

•

（1）、二界系统：

植物界（光合，固着），动物界（运动，吞食）瑞典林奈Linnaeus1753

•

（2）、三界系统：

原生生物界（变形虫，具鞭毛，能游动的单Cell，群体）赫凯Haeckel1866

•（3）、四界系统：

原核生物界（原始核）科帕兰Copeland1938

•（4）、五界系统：

真菌界（营养方式——分解）维德克Whittaker1969

•（5）、六界系统：

非胞生物界（病毒、类病毒）陈世骧（xiang）1977

•一般植物学教材多采用二界系统，便于学习

•什么是植物？

植物是生物的一大类群（植物界）

•2、植物界的划分

•种子植物可根据它茎干的质地，分为木本植物和草本植物两大类型

•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、杨、榆、松等。

•

（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。

灌木和乔木的区别，不是内部结构的不同，而是生长型的不同。

•（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。

•

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。

它们从种子萌发到开花结实，直至枯萎死亡，在一个生长季内完成，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。

第一年种于播种后当年萌发仅长出根、茎、叶等营养器官，越冬后第二年才开花结实直至枯萎死亡，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。

地上部分每年生长季节末死亡，地下部分（根或地下茎）为多年生，如薄荷、菊、鸢尾、百合等。

•　　不论木本植物或草本植物，凡茎干细长不能直立，匍匐地面或攀附他物而生长的，统称藤本植物。

草质藤本如牵牛等；木质藤本如葡萄等。

•3、动、植物的区别

•

•4、植物学的分支学科

•

（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（近来常用）；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、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，有专门的植物细胞生理学

•（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。

•如第十三届国际植物学会议（81.8.悉尼）把植物学的分支学科划分为12类：

分子植物学、代谢植物学、发育植物学、环境植物学、群落植物学、遗传植物学、系统及进化植物学（另有苔藓学、菌类学、海水、淡水植物学、历史植物学、应用植物学等。

•二、为什么要学习植物学（学习植物学的重要意义）？

•1、植物的作用

•

（1）植物在自然界中的作用

•A、植物的光合作用

•光合作用是世界上最重要的同化合成过程

•参与了自然界中的物质循环

•植物保持了水土

•维持了生态平衡

•光合作用：

是绿色植物利用它特有的叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为富含能量的有机物，并释放氧气的过程。

这一过程极其复杂，包括光反应和暗反应。

•绿色植物的光合作用是地球上唯一的最大规模地把无机物转化为有机物，将光能转化为可储积的化学能以及把氧释放出来补充大气中的氧，这是地球上生物界生命活动所需能量和其他必需条件的基本源泉，也正是绿色植物的三项伟大的宇宙作用。

•

•B、植物的矿化作用及在物质循环中的作用

•碳循环（carboncycle）绿色植物进行有机物的合成，即光合作用的过程中，需要空气中的二氧化碳作为原料，以合成有机物。

空气中的二氧化碳以容量计，仅为0.03%。

据估计，碳按重量计，大气中的总含量约600亿吨，绿色植物在进行光合作用的过程中，要吸收大量的碳，如果大气中的二氧化碳不加补充，按地球上每年绿色植物要用19亿吨碳酸态的碳计算，只要30余年，大气中的二氧化碳就将被消耗殆尽。

可是，事实上却不然，自有绿色植物以来，在漫长的岁月中，二氧化碳始终维持着相对的平衡，这就说明自然界中的二氧化碳一直在不断地得到补充，这些补充，除去地球上物质的燃烧、火山的爆发、动、植物的呼吸外，主要是依靠非绿色植物，如真菌、细菌等对动、植物尸体的分解所释放出的二氧化碳来补充。

•2、氮循环（nitrogencycle）氮是植物生命活动中不可缺少的重要元素之一。

大气中的氮含量为79%，尽管含量高，但是这种游离氮，只有少数的固氮细菌和蓝藻，才能吸收利用，而绿色植物却不能直接利用。

这些细菌、蓝藻等把大气中的游离氮固定转化为含氮化合物，成为植物所能吸收利用的氮，这个过程称为生物固氮作用。

绿色植物把由光合作用所合成的碳水化合物与所吸收的铵盐合成蛋白质，用以建造自己的身体，或作为备用的养料，储积在体内。

动物摄取植物的蛋白质，加工成为动物本身的蛋白质。

蛋白质通过呼吸，或者通过动、植物尸体的分解，进行氨化作用，又释放出铵离子。

部分的铵成为铵盐，供植物吸收；另一部分铵，经过硝化细菌一系列的硝化作用成为硝酸盐。

硝酸盐是植物能够吸收和利用的氮的主要来源。

但硝酸盐也可以由反硝化细菌的反硝化作用回复成游离氮（N2）或氧化亚氮（N2O），重返大气中。

氮就是这样通过植物的复杂作用而循环着。

•C、植物对环境保护的作用

•D、植物对水土保持的作用

•

（2）植物与人类的关系

•A.农业方面

•B.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

•2、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。

•3、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。

•4、学习植物学的目的

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（1）为后继课程打好基础；

•

（2）为生产建设服务。

•最终的目的在于应用，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；另一方面，帮助学生树立环境意识和自然界可持续发展思想，为全面提高学生的素质服务，以及合理开发利用植物资源打好必要基础。

•

•三、如何学好植物学（学习植物学的方法）？

•1、要求

•

（1）种子植物形态解剖部分（结构与功能）

•

（2）种子植物分类部分（分类地位与应用）

•2、方法

•注重理论联系实际，运用观察、比较和实验的方法。

•学习植物学必须树立辩证唯物主义观点。

•学习植物学必须具有历史唯物主义的观点。

•植物的各式各样是植物和环境相互关系中有规律地演化而来的，各有一部长期演化的历史。

•植物种类繁多，教材内容描述多、现象多，所以，在学习理论的基础上，必须加强观察，增强感性认识。

通过各种片段或个别现象，将其联系起来，融汇贯通，达到建立植物体形态结构和生长发育的立体观念和动态发展的概念。

加强记忆。

•要加强基本技能训练，掌握基本实验技能，培养用实验的方法去探索植物生命现象的本质问题。

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（1）一般研究方法

•描述法、比较法、实验法、历史法

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（2）研究步骤

•认识问题----搜集资料----提出假说----检验假说----评价数据----结果报道