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植物学资料大全

植物形态与分类

一、植物的地位

植物是生命世界中的第一生产者。

植物通过光合作用利用光能同化二氧化碳和其他无机物形成有机物，同时释放氧气，作为动物（包括人类）和微生物的食物和能量来源。

另外，植物体内的光合产物通过转化形成各式各样的有机化合物（其中有些是此生物质），这些物质又是工业、医药原料或中草药的有效成分。

植物的生长发育是农业和林业生产的中心过程，它为畜牧业和水产业提供了有机物质基础，水土保持、气候净化和气候调节也与植物生长有密切关系。

植物占地球生物量的98%，它跟人类生存息息相关，从35亿年前原始蓝藻植物进行光合作用为地球增加氧气、光合产物为后继者提供食物时起，植物为地球生命的繁衍一直且将永远做出贡献。

二、植物的分类

地球是一个有生命的伟大星球。

地球可分为生物界和非生物界。

凡具有生命基本特征的物体都叫生物。

而所有的生物都归于生物界。

生物界是一个浩瀚庞杂的综合体，从无细胞结构的病毒到几十吨重的鲸。

要对这些生物进行研究，就好似蚂蚁吃地球——无从下嘴。

因此就将生物界划为平行的五个界：

原核生物界（细菌、病毒）、原声生物界（真菌真核单细胞生物）、菌物界（蘑菇）、植物界和动物界。

1、分类等级

生物分类学是依据相似性进行分类的。

生物界主要的分类等级为：

界、门、纲、目、科、属、种。

界是最大的生物分类单位，种是最基本的生物分类单位。

也可以在每个分类单位下增加次级分类单位如亚界、亚科、亚种等。

以茶为例：

茶在分类等级中的名称和归属：

等级

名称

界

门

纲

目

科

亚科

族

属

亚属

系

种

植物界

种子植物门

双子叶植物纲

山茶目

山茶科

山茶亚科

山茶族

山茶属

山茶亚属

茶系

茶

另外，按植物生长状态可将植物分为草本植物、藤本植物和木本植物。

其中木本植物过渡木本植物、灌木和乔木。

2、分类的方法及依据

植物分类的依据是植物形态解剖结构的相似性。

分类方法是通过观察植物的外部形态和解剖形态，根据其相似性按分类单位从大到小依次归类。

这过程中常借助于植物检索表和植物志等工具书。

3、植物志和标本

植物志是经无数前辈前赴后继地对国家或地区的植物进行分类、识别、记录编撰成的书籍。

标本是我们对原生状态的植物进行采集、处理让其保存着原来的所有信息，并且一直保存下去，这样的样品称为标本。

植物志是无数前辈前赴后继对国家或地区的植物进行分类、识别和记载的书籍。

植物的种类约有55万种，无论如何我们也不可能在一篇论文中描述所有这些种。

因此植物志所记载的植物也是有限的。

我们要鉴别不认识的植物往往得通过地植物志和手册再加上足够的植物分类学知识和技巧才能鉴别出来。

标本是我们对原生状态下的植物进行采集、处理，让其带着原来的所有信息，并一直保存下去的样品称为标本。

一株植物不管我们人不认识，只要我们以标本的形式让其永久地保存着原本的信息，我们可以慢慢地查阅植物志、分析鉴定，最终把它鉴别出来。

三、植物的形态

植物的分类学是利用相似性进行分类的，而植物的相似性主要体现在形态结构和解剖结构上。

植物的形态解剖结构的差异主要体现在各种器官上。

植物的营养器官主要有：

根、茎、叶。

繁殖器官主要有：

花、果实、种子。

这些器官都是植物分类的最主要的形态学特征。

1、根根是植物进化过程中适应陆地生活而发展起来的器官。

具有吸收、固着、输导、合成、贮藏和繁殖等功能。

（1）、定根与不定根

种子萌发时，胚根突破种皮向地生长，形成主根。

主根上可以产生侧生根，侧生根上再可以产生二级或三级支根，他们都被称为侧根。

不论主根和侧根，他们都有一定的发生位置，都来源于胚根所以也称为定根。

有些植物的根可以从茎、叶上产生，这种不是由根部发生，位置也不定的根统称为不定根。

植物个体全部根的总和称为根系（包括定根和不定根）。

种子植物根系有两种基本类型：

直根系和须根系。

直根系：

由胚根发育产生的主根和侧根组成，主根发达，较粗长，能明显区分出主根和侧根，这种根系称为直根系。

大多数双子叶植物和裸子植物的根系都属于这种类型，如：

棉、大豆、蒲公英、松、柏等。

须根系：

主根不发达或早期停止生长，由茎的基部形成许多粗细相似的不定根呈丛生状态，这种根系称为须根系。

大部分单子叶植物水稻、竹、棕榈、葱、蒜、百合和某些双子叶植物如车前草都是须根系。

图左为定根（包括主根和侧根）属直根系图右为不定根属须根系

（2）、特化根

根的形态已经发生变化，生物功能也发生改变，形状多样，外观肥大、肉质等。

如：

萝卜、甜菜、甘薯和何首乌等。

萝卜的特化根榕树的特化根

2、茎茎是植物体上三大营养器官之一，它组成地上部分的枝干，上承枝叶，下接根部。

茎的主要功能是输导和支持。

茎与根的结构有许多共同点，但远比根复杂，与根不同，茎的外部形态最明显的特征是具有节、节间、长叶、有芽。

（1）、茎的形态

种子植物茎的外形多呈圆柱形，与生存环境相适应，有不少植物的茎呈其他形状，如百岁兰块状茎，莎草科植物的三角茎，薄荷、蚕豆等植物的方形茎，昙花、仙人掌的扁平茎等等。

茎上生叶的部位称为节，相邻两节之间的部位称为节间。

茎的顶端有顶芽，叶腋处生有腋芽。

这种生有叶和芽的茎称为苗或枝。

有的草本植物，如萝卜、蒲公英、车前草的茎节间缩短，难以辨认，叶排成基生的莲座状。

而玉米、竹、甘蔗和蓼科植物，节部膨大，节间长而明显。

少数植物如藕的根状茎节间膨大，节反而缩小。

许多树木如苹果、桃、银杏、松等，在茎上节间显著伸长的称为长枝。

长枝上有节间缩短的短枝，短枝上能开花，结果，所以又称为花枝或果枝。

在多年生落叶乔木和灌木上除了节、节间和芽以外，还可以看到叶痕、维管束痕、芽鳞痕和气孔等。

茎按其生长习性可分为直立茎（如樟、桉等）、缠绕茎（如牵牛、紫藤、何首乌、忍冬等）、攀缘茎（如葡萄、黄瓜、南瓜、豌豆等）、匍匐茎（如草莓、甘薯等）。

缠绕茎匍匐茎

（2）、特化茎

攀缘茎

特化的茎很多，一般分为地下茎的特化和地上茎的特化。

地下茎的特化有：

根状茎外形与根相似，但有明显的节与节间，叶退化，叶腋有芽，节上产生不定根，如竹、莲、玉竹、白矛等。

块茎如马铃薯。

鳞茎如洋葱。

球茎如慈姑。

地上茎的特化有：

茎刺如柑橘、山楂、皂荚，蔷薇、月季等。

茎卷须如南瓜、葡萄等。

肉质茎如仙人掌等。

块茎球茎

鳞茎根状茎

3、叶叶生长在茎的节部，与茎有密切的联系。

典型叶的主要功能是进行光合作用和呼吸作用。

种子植物所需的有机养料依赖叶制造。

所以叶是重要的营养器官。

（1）、叶的结构

植物的叶一般由叶片、叶柄和托叶三部分组成。

叶片是叶的主要部分，典型的叶片是绿色扁平的，叶柄位于叶片的基部，是连接叶片着生于茎上的结构。

托叶生于叶柄的两侧，形状、大小随植物不同而异。

具有叶片、叶柄和托叶的叶，称为完全叶。

（2）、叶的形态

叶的大小、形状常因植物种类而异，就大小而言，长度可由几毫米到几米，如卷柏的叶仅几毫米，棕榈、香蕉的叶长达1~2米；王莲的浮水叶，其叶片直径达2米，叶面能荷重40~70kg。

叶的形状变化更大，叶形通常指叶的整天形状、叶缘特点、叶裂程度、叶尖及叶基的形状以及叶脉的分布式样。

（注意图）

（3）、叶的生态类型

叶的生态类型包括：

单叶与复叶、叶序和叶镶嵌、异形叶。

单叶与复叶：

在一叶柄上生有一个叶片的叶称为单叶，生有多个小叶片的叶称为复叶。

复叶的叶柄称为叶轴或总叶柄，叶轴上着生的许多叶称为小叶，小叶的叶柄称为小叶柄。

根据小叶的排列方式的不同，复叶又分为羽状复叶、掌状复叶和三出复叶。

羽状复叶是小叶排列在叶轴两侧成羽毛状。

根据小叶数目不同，羽状复叶又分为奇数羽状复叶和偶数羽状复叶。

羽状复叶又因叶轴分枝与否，再分为一回羽状复叶、二回羽状复叶、三回羽状复叶及多回羽状复叶。

一回羽状复叶，即叶轴不分枝，小叶直接长在叶轴上，如花生；二回的叶轴分枝一次再生小叶，如合欢；三回的叶轴分枝两次在生小叶，如天南竹。

（注意图）

叶序和叶镶嵌：

叶在茎上的排列方式称为叶序。

叶序有三种基本类型，即互生、对生和轮生。

如图：

通常，枝条上部叶柄较短，下部叶柄较长，同时各节着生的方向不同，使同一枝条上的叶不致相互遮盖，称为叶镶嵌。

如图：

异型叶：

有些植物在同一植株上具有明显不同形状的叶称为异型叶。

如图：

（4）、叶的特化

叶与环境条件接触最广，因而造成变态的多样化。

苞片和总苞：

生长在花下面的变态叶称为苞片。

苞片一般较小，绿色。

苞片数多而聚生在花序的外围，称为总苞。

苞片和总苞有保护花芽和果实的作用。

也卷须：

叶的一部分变成卷须状，称为也卷须，如豌豆。

叶刺：

有些植物的叶变成刺状，称为叶刺，如仙人掌

玉兰花总苞豌豆叶卷须

仙人掌刺叶

4、花：

被子植物发育到一定阶段时，在茎上孕育着花原基并发育成花。

一般花的结构有：

花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群。

而花萼、花冠、雌雄蕊群由外向内依次着生在花柄顶端的花托上。

（1）花梗也称花柄，是着生花的小枝，将花支撑在一定空间，是花和茎想连通的通道。

当果实形成时，发育为果柄。

有的花则无花柄。

（2）花托，位于花柄顶端，是花萼、花冠、雌雄蕊群着生的部位。

（3）花萼，位于花的最外轮，有若干萼片组成。

萼片分离的称为离萼，如樟、油菜。

萼片相连和的称为合萼，合萼下端联合成萼同，上端分离部分称为萼离片，如茄。

（4）花冠，花冠位于花萼内侧，由若干花瓣组成，排成一轮至多轮。

花萼有分有分离和联合之分，分别称为离、合瓣花。

如桃花和番茄。

根据花冠的大小和形状的对称情况，可分为辐射对称（如桃）、两侧对称（如大豆）和不对称（如美人蕉）。

花萼与花冠的总称为花被。

花瓣在花芽内的卷叠排列方式。

（5）雄蕊群，一朵花中雄蕊的总称，在花被的内方，通常直接生在花托上，也由着生在花被上。

雄蕊包括：

花药和花丝两部分。

花药位于花丝顶端，多数有4各花粉囊构成。

花粉囊内形成花粉粒。

雄蕊的类型（以花丝来分）

二强雄蕊，雄蕊2长2短，如泡桐、地黄。

四强雄蕊，花丝多余5枚，其内轮的4轮花丝较长，外轮的1枚或多枚较短。

如油菜、萝卜。

雄蕊的类型（以雄蕊离合来分）

单体雄蕊，雄蕊数目多，花丝连和，如棉花。

二体雄蕊，雄蕊数目多，花丝连和，其中以枚单生，如大豆，豌豆。

多体雄蕊，花丝连和四组以上，如木棉，金丝桃。

菊科植物的雄蕊，花都聚在一起，称为聚花雄蕊。

（6）雌蕊群，一朵花中位于花中央或花顶端的雌蕊的总称。

雌蕊由柱头、花柱和子房构成三部分构成。

构成雌蕊的基本单位是心皮（具有生殖作用的变态叶）。

雌蕊的类型：

单雌蕊，由一个心皮构成，如大豆和桃。

离生雌蕊，由两个2个或2个以上的心皮构成，如果心皮构成的雌蕊彼此分离，在一朵花内有多个分离的雌蕊，如玉兰、草莓、蔷薇。

合生雌蕊，几个心皮相互连接成一个雌蕊。

柱头，位于雌蕊的定顶端，承受花粉的地方，膨大成各种形状。

花柱，位于柱头和子房之间，连接柱头和子房的重要通道。

子房，雌蕊基部膨大的部分，由子房壁、胎座、胚珠构成。

子房在花托上的着生位置：

上位子房（下位花），子房仅以底部生于花托顶端，花的其他部分着生子房下方的花托四周。

下位子房：

子房全部陷生于深杯状的花托或萼同中，并于他们的内外愈合，仅柱头和花柱露，花萼、花冠、雄蕊群着生于子房以上的花托或萼同边缘。

半下位子房（周位花）：

子房下半部分陷生于花托，并与其愈合，花萼、花冠、雄蕊群环绕子房四周而着生于花托边缘。

（7）花序：

植物的花以一定的方式和顺序排列于花枝上，形成花序。

花序的总花柄或主轴称为花序轴或花轴。

根据花序轴分枝的方式和开花顺序，可以将花分为：

无限花序，开花顺序。

无限花序：

开花顺序是花序轴基部先开花，然后依次向顶部开花。

5、果实

当卵细胞受精后，花的个部分在发生变化的过程中，花冠凋谢，花萼枯落，柱头和花柱枯萎，仅仅子房或子房以外的部分继续发育膨大，发育为果实。

果实包括由胚珠发育成的种子和包裹在种子外面的果皮。

果实的形成于受精作用密切相关，花只有在受精之后才能发育为果实。

（1）果实的类型

真果，果实由子房发育而成，多数植物都是这种情况。

假果，除去子房以外还有其他的部分参与花的成如花托、花被以及花序。

如梨、苹果、凤梨和瓜类。

单果，由一朵花中单雌蕊或复雌蕊参与形成的果，如荚果、蒴果、瘦果。

聚合果，由一朵花中许多离生雌蕊聚生在花托上，之后每一雌蕊形成一个小果，许多小果聚生在同一花托上。

复果（聚花果），由整个花序发育成的果实。

果实的分类主要还是以果皮的性质及成熟后是否开裂来划分，分为肉果和干果。

肉果，果实成熟时，肉质多汁，供食用的部分是肉果。

按来源和性质不同而分为：

浆果，由一个或几个心皮形成，含一粒至多粒种子。

葫芦科的果实也是浆果，由3个心皮组成，而果实的肉质部分是子房和花托共同发育的。

核果，具有坚韧的内果皮，通常有单雌蕊发育而成，内含一粒种子。

梨果，由多心皮的下位子房和花托愈合发育而成的一类肉质假果。

干果，果实成熟时，果皮干燥，有的开裂，称为裂果;不开裂的，称为裂果。

裂果类；

荚果，一般是豆科植物特有的果型，由一心皮发育而成，成熟时果皮沿背缝线和腹缝线开裂，如豌豆和蚕豆。

骨葖果，由一心皮或离生得心皮发育而来，果实成熟时沿腹缝线或背缝线开裂。

蒴果，由两个或两个以上的合生心皮发育而成。

内含多枚种子。

角果，十字花科植物特有的开裂干果，由二心皮发育而来。

开果类：

瘦果，瘦果由1～3心皮组成子房一室含一粒种子。

颖果，禾本科植物特有的果实类型，果皮比较薄、革质，仅含一粒种子，果皮和种皮相互连接在一起不易分离。

翅果，果皮的一部分延伸成翅膀状，便于种子的传播。

，如榆树、枫杨。

坚果，果皮坚硬木质化，只含一粒种子。

一般壳斗科比较典型，如板栗。

双悬果，由两个心皮的子房发育成为室，伞形科比较典型的代表。