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一、生物界的劃分 從地球上誕生最原初的生命形式起，生命已經(jīng)歷約38億年漫長(zhǎng)的發(fā)展和進(jìn)化歷程。此間，生因其所處環(huán)境的多樣性和多變性、自身適應(yīng)性方式和適應(yīng)性特征的異質(zhì)性，從原初的單細(xì)胞生物逐漸進(jìn)化形成現(xiàn)今的復(fù)雜多樣性的生物界。植物只是生物的一部分。生物界的劃分與人類(lèi)的認(rèn)識(shí)水平、觀察手段及分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)和目的等有關(guān)，有一個(gè)較長(zhǎng)的歷史過(guò)程。生物究竟如何劃分、劃分成幾個(gè)界等問(wèn)題，至今沒(méi)有定論。 早在1735年，瑞典博物學(xué)家、植物分類(lèi)學(xué)之父林奈（C.Linnaeus，1707～1778）將整個(gè)生物劃分為植物界（Plantae）和動(dòng)物界（Animalia）兩界。認(rèn)為植物是一類(lèi)具細(xì)胞壁、營(yíng)固著生活、自養(yǎng)的生物，而動(dòng)物是一類(lèi)能運(yùn)動(dòng)和異養(yǎng)的生物。這兩界系統(tǒng)建立較早、簡(jiǎn)單直觀且沿用最廣。隨著顯微鏡的廣泛使用，人們發(fā)現(xiàn)有些生物兼有動(dòng)物和植物的特征：如單細(xì)胞、多核的黏菌（slime mold），在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，原生質(zhì)體裸露、無(wú)細(xì)胞壁，能運(yùn)動(dòng)攝食，與動(dòng)物中的變形蟲(chóng)相似，但在生殖期或不良環(huán)境條件下，其個(gè)體能產(chǎn)生具纖維素的細(xì)胞壁，并營(yíng)固著生活，或形成具纖維素細(xì)胞壁的孢子；裸藻（Euglena acus her.）單細(xì)胞、有鞭毛、能運(yùn)動(dòng)、無(wú)細(xì)胞壁，但體內(nèi)含葉綠體，能進(jìn)行光合作用等。這樣在動(dòng)物和植物之間就失去了截然的界線(xiàn)。因此，1868年，德國(guó)生物學(xué)家?？藸枺‥.Haeckel,1834～1919）提出在植物界和動(dòng)物界之間建立原生生物界(Protista),主要包括原始的單細(xì)胞（菌類(lèi)、低等藻類(lèi)和海綿）,從而形成”三界系統(tǒng)”；1938年，美國(guó)人科帕蘭（Copeland,1902～1968）提出了“四界系統(tǒng)”，區(qū)分出原核生物界（Prokaryotes）（包括藍(lán)藻和細(xì)菌）、原始有核界（Protoctista）（包括低等的真核藻類(lèi)、原生動(dòng)物、真核菌類(lèi)）；1969年美國(guó)生物學(xué)家魏泰克（R.H.Whittaker，1924～1980）將不含葉綠素的真菌類(lèi)生物獨(dú)立出一個(gè)真菌界(Fungi)(或稱(chēng)菌物界，Myceteae)，1969年，魏又根據(jù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型提出五界之說(shuō)，即植物界、動(dòng)物界、原生生物界、原核生物界（Monera）和菌物界。我國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)家陳世驤（1905～1988）根據(jù)病毒（Virus）與類(lèi)病毒（立克次氏體、類(lèi)菌質(zhì)體）不具任何細(xì)胞形態(tài)、不能自我繁殖、在游離的情況下無(wú)生命等特點(diǎn)，把病毒、類(lèi)病毒獨(dú)立為病毒界（Viri）（或非胞生物界）而有“六界系統(tǒng)”受到廣泛重視?？梢?jiàn)生物的劃界至今懸而未決。本教材仍沿用林奈的兩界分類(lèi)。
二、植物界的多樣性 按兩界系統(tǒng)，已定名或描述記載的植物種類(lèi)有近50萬(wàn)種。這些植物在其大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能、遺傳變異、生活習(xí)性、地理分布、對(duì)環(huán)境的作用及與人類(lèi)的關(guān)系各不相同，表現(xiàn)出豐富多樣性特征，成為人類(lèi)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。現(xiàn)已知道：全世界有病毒、藻類(lèi)、菌類(lèi)等植物種數(shù)11萬(wàn)種以上，有苔蘚植物、蕨類(lèi)植物和種子植物28萬(wàn)種以上。其中種子植物，特別是被子植物是植物界中最進(jìn)化、最復(fù)雜、最高等、種類(lèi)最多的植物類(lèi)群。中國(guó)有病毒、藻類(lèi)、菌類(lèi)等植物種數(shù)1萬(wàn)多種，有苔蘚植物、蕨類(lèi)植物和種子植物約3萬(wàn)種。植物進(jìn)化仍在繼續(xù)，新的種類(lèi)還會(huì)出現(xiàn)。隨著科學(xué)研究和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、人類(lèi)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的進(jìn)一步深化，如引種栽培、馴化野生植物等，將對(duì)植物界的進(jìn)化速度和植物的豐富多樣性產(chǎn)生愈來(lái)愈深遠(yuǎn)的影響，植物對(duì)人類(lèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和文明進(jìn)步必將發(fā)揮愈來(lái)愈大的作用。 ?。ㄒ唬┲参镄螒B(tài)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性 在千差萬(wàn)變的植物中，它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性是豐富多樣的。有的植物體形微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅由單個(gè)細(xì)胞組成，只能在顯微鏡下才能觀察清楚；有的植物由一定數(shù)量的細(xì)胞松散聯(lián)系，聚成絲狀、枝狀或球狀群體；有的細(xì)胞之間聯(lián)系緊密，形成多細(xì)胞植物體，或平扁如葉狀、或匍匐呈游走狀、或直立為矮小的莖葉體，許多植物進(jìn)化地位較高，在結(jié)構(gòu)和功能上出現(xiàn)了組織、器官的分化，甚至集根、莖、葉、花、果和種子等于一體的復(fù)雜類(lèi)群，如植物界最高級(jí)的植物類(lèi)型——被子植物。 在豐富多樣的被子植物中，有挺拔向上的白樺和桉樹(shù)；有枝葉茂盛、莖干發(fā)達(dá)、獨(dú)樹(shù)成林的榕樹(shù)；有枝葉聚生枝頂，其形如傘的華蓋木；此外，還有眾多的穿行于山林、編織林網(wǎng)的藤本植物，以及近地或貼地而生的草本植物等。 (二) 植物營(yíng)養(yǎng)方式和生活周期的多樣性 從營(yíng)養(yǎng)方式看，絕大多數(shù)植物種類(lèi)．其細(xì)胞中具葉綠素，能夠進(jìn)行光合作用、制造養(yǎng)分，它們被稱(chēng)為綠色植物或自養(yǎng)植物。但是，也有部分植物其體內(nèi)無(wú)葉綠素，不能自制養(yǎng)料，而只能寄生在其他植物體上，吸取現(xiàn)成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而生活。例如，寄生于麥類(lèi)作物莖、葉上的稈銹菌等，以及寄生于大豆植株上的菟絲子等，它們被稱(chēng)為寄生植物。還有些植物如馬先篙(Pedicularis sp．)和許多菌類(lèi)植物．它們生長(zhǎng)在腐朽的有機(jī)體上，通過(guò)對(duì)有機(jī)物的分解作用而攝取生活所需的營(yíng)養(yǎng)，被稱(chēng)為腐生植物。非綠色植物中也有少數(shù)種類(lèi)，如某些硫細(xì)菌(sulfur bacteria)、鐵細(xì)菌（iron bacteria），可以借助于氧化無(wú)機(jī)物獲得能量而自行制造食物，它們屬于化學(xué)自養(yǎng)植物。 植物的生命周期在不同植物中常有差別。有的細(xì)菌僅生活20--30min，即可分裂而產(chǎn)生新個(gè)體。短命植物—風(fēng)滾草，生長(zhǎng)在雨水稀少的非洲草原上，當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，其種子很快發(fā)芽，經(jīng)約一周的生長(zhǎng)發(fā)育，便能開(kāi)花結(jié)實(shí)，完成整個(gè)生活史過(guò)程。一年生和二年生的種子植物分別在一年中或跨越兩個(gè)年份，經(jīng)歷兩個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)而完成生命周期，它們都為草本類(lèi)型，如水稻、蠶豆、油菜等。多年生植物有草本(如狗牙根、菊)和木本兩種類(lèi)型(如桑、蘋(píng)果、松)，其中木本植物的樹(shù)齡，有的可長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年（如生長(zhǎng)在揚(yáng)州市石塔寺邊的銀杏已有500多年的歷史）或數(shù)千年（如生長(zhǎng)在美國(guó)西海岸的紅松，據(jù)測(cè)定已存活7000多年）。 (三) 植物的遺傳多樣性 植物的遺傳多樣性是指每一物種內(nèi)的基因和基因型的多樣性，是植物適應(yīng)變化著的環(huán)境和進(jìn)化形成新的多樣性物種的重要基礎(chǔ)。植物的生活史特點(diǎn)、種群動(dòng)態(tài)及其遺傳結(jié)構(gòu)等決定或影響著一個(gè)物種與其他物種及環(huán)境之間相互作用的方式。物種的遺傳變異愈豐富，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性就愈廣，即群體內(nèi)的遺傳多樣性愈豐富，所反映的物種進(jìn)化潛力愈大。 人們?cè)缇妥⒁獾轿锓N內(nèi)變異的多樣性和持續(xù)性，并將它們劃分成將干個(gè)變種、變型乃至栽培植物的品種和品系等。除了重視其形態(tài)、地理分布、生態(tài)特征以及生產(chǎn)性狀等個(gè)體水平的差異外，還應(yīng)重視個(gè)體或群體間的染色體數(shù)目、形態(tài)、行為等細(xì)胞水平的差異，不同代謝產(chǎn)物的代謝水平的差異以及蛋白質(zhì)等分子水平的差異。在這4種水平不同的表現(xiàn)型中，找出能穩(wěn)定遺傳的生態(tài)型，加強(qiáng)DNA水平上的多樣性研究是今后中國(guó)遺傳多樣性研究、保存和利用的關(guān)鍵。雜交水稻的成功培育和深入研究就是最成功的事例。 (四) 植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性 生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)是指在一定的時(shí)空范圍內(nèi)生物和非生物成分通過(guò)物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動(dòng)相互作用、相互依存而形成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。地球上有無(wú)數(shù)大大小小的生態(tài)系統(tǒng)、大至整個(gè)生物圈、整個(gè)海洋、整個(gè)大陸，小到一片森林、一片草地、一個(gè)小小的池塘，甚至某一特定環(huán)境下的一株植物，都可看作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的多樣性由生物群落與生境類(lèi)型的多樣性共同決定。植物在地球上分布極廣，從熱帶到寒帶以至兩極地區(qū)，從平地到高山，由海洋到大陸，無(wú)論平原、丘陵、高山，大陸、荒漠、河海，或溫帶、赤道、極地，到處都有不同的植物種類(lèi)分布、生長(zhǎng)和繁衍，且它們的分布或多或少都在一定的地理范圍內(nèi)，形成相對(duì)穩(wěn)定的、異質(zhì)多樣性的生態(tài)系統(tǒng)。例如，我國(guó)的陸生生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型主要有森林、灌叢、草甸、沼澤、草原、荒坡和凍原等。森林又可分為針葉林、闊葉林和針闊混交林三大類(lèi)。其中，以不同的喬木為標(biāo)志又可劃分為212類(lèi)(群系formation)等。灌叢的類(lèi)別更為復(fù)雜，主要有113類(lèi)。草甸有77類(lèi)、沼澤19類(lèi)，紅樹(shù)林18類(lèi)、草原55類(lèi)、荒漠52類(lèi)。凍原及高山墊狀植被17類(lèi)。在水生生態(tài)系統(tǒng)中，有各類(lèi)河流生態(tài)系統(tǒng)、湖泊生態(tài)系統(tǒng)及海洋生態(tài)系統(tǒng)等。 通過(guò)對(duì)各種生態(tài)系統(tǒng)的成分、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)和能量交換的研究，可以了解各種生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有成分是如何彼此間相互協(xié)調(diào)、自我調(diào)節(jié)達(dá)到平衡狀態(tài)的，防止由于人類(lèi)的活動(dòng)造成生態(tài)系統(tǒng)的瓦解和崩潰，威脅人類(lèi)的生存。在從生態(tài)系統(tǒng)中取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還必須獲得生態(tài)效益，使人類(lèi)與環(huán)境、發(fā)展與資源持續(xù)和諧。 (五) 植物在自然界中的作用 植物體內(nèi)含有大氣或土壤中的全部化學(xué)元素?，F(xiàn)已知道，植物體中的碳、氧、氫、氮、等大量元素，鉀、鈉、鈣、磷、硫、鐵、鎂等少量或微量元素，以及銅、鉬、鋅、鋇等極微量或痕量元素。 綠色植物是地球化學(xué)循環(huán)的關(guān)鍵因素。植物通過(guò)光合作用，吸進(jìn)C02，釋放02,合成和積累有機(jī)物質(zhì)。大氣中C02的成分因動(dòng)植物的呼吸、燃燒、土壤中微生物的活動(dòng)、火山的噴發(fā)等而不斷得以補(bǔ)充，使地球上大氣中的C02成分保持著穩(wěn)定狀態(tài)。在自然界中，每種元素都能通過(guò)植物，借助于各種途徑循環(huán)地變化著。 綠色植物供給生物呼吸和地殼氧化作用所需要的氧。呼吸等產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入綠色植物，在日光下，通過(guò)葉綠素進(jìn)行光合作用，合成碳水化合物，釋放出氧氣。氧氣是人類(lèi)和其他所有生物有氧呼吸的必備條件，也是地殼氧化的必要基礎(chǔ)。此外，煤炭、石油、泥炭是工業(yè)的動(dòng)力基礎(chǔ)，它們均來(lái)自于植物。 |
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來(lái)自： 百眼通 > 《01總論-718》
