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植物分类学

研究植物之间的亲缘关系并对其进行分类的学科

植物分类学是一门研究如何描述、鉴定、命名及分类植物的科学[1]，且可能是植物学最古老的一个分支[2]。其研究的对象为分类单元 (taxa)[1]。

植物分类学与植物系统学密切相关，两者之间没有明显的界线。在实践中，"植物系统学"涉及植物与其演化之间的关系，特别是在较高层次上，而"植物分类学"则涉及植物标本的实际处理。然而，分类学和系统学之间的确切关系随着所采用的目标和方法而改变。

植物分类学以其混乱而闻名，并且传统上对类群的范围和分类单元位置没有任何密切的一致性。请参阅植物分类系统列表（英语：List of systems of plant taxonomy）。

历史

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植物分类学是一门历史悠久的学科，古希腊哲学家、科学家亚里士多德将植物分为乔木、灌木和草本三大类，他的学生、植物学鼻祖泰奥弗拉斯托斯在《植物志（英语：Historia_Plantarum_(Theophrastus)）》和《植物本原》两部著作中记载了500多种植物，在这些著作中，他按照生殖方式、生境、植株大小、食用、药用价值等对植物进行分类[3][4][5]。在古代中国，嵇含的《南方草木状》、李时珍的《本草纲目》、吴其濬的《植物名实图考》等著作，也是根据生境、生活型、生态型、生活生产用途等特征进行分类[6]。由于这些著作中的分类系统反映的都是人们对植物的认识和使用，而非不同植物之间的亲缘关系，因此它们都是典型的人为分类系统。[7]

人为分类学的巅峰人物是现代生物分类体系的鼻祖卡尔·冯·林奈，他在《植物种志》中，在Caesalpino、Bauhin、John Ray等前人成果的基础上，提出了以双名法及阶元体系为核心的林奈氏分类法，并为他当时所知的物种提出了双名法形式的学名。林奈提出了“性系统”，依据花器官的数量等特征为植物分门别类，将植物分为了单雄蕊纲、双雄蕊纲等。[8][9]:234[7][10]

1858年，查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士提出了生物的进化论，在此影响下，新的观念被引入了分类学界，也即，生物的分类系统应当反映出类群间的亲缘关系和系统发生过程，这一阶段分类学的主流思想是进化分类学，相比于林奈时代“上帝创造，林奈整理”的神创论和物种不变论的思想，有了较大的进步。相对于古代和林奈时代的人为的分类学，我们将进化分类学称为“自然”的分类学，但是这一阶段主要的证据来自于表型，证据少、主观性强、依赖于分类学家个人的经验和权威、并难以排除趋同演化的影响；而且进化分类学派承认并系群的合理性，而并系群并不是真正的自然类群，这些都使得进化分类学并不是真正自然的分类学。[7]

德国昆虫学家维利·亨尼希于1965年提出了亲缘分支分类学，也称支序分类学，他主张，只有单系群才是自然类群，才是合理的分类群，任何一个分类群都应该包含其最后共同祖先的全部后代，在实际操作上，应当根据祖征和衍征，按照简约化的方式确定亲缘关系，并依此进行分类。[7][11]

随着分子生物学的产生与发展和测序技术的成熟，分子生物学序列逐渐取代了形态学数据成为了系统树主要的数据来源，由于分子生物学数据信息量大，主要的构建算法（邻接矩阵法、贝叶斯法、最大简约法、最大似然法等）计算量庞大，人力难以准确完成，因此现今一般使用计算机软件进行计算。[7][12][13]

与植物系统学的关系

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植物分类学和植物系统学之间有着密切的关联，自1980年代之后，更多更广的涵盖范围，使许多学者倾向使用植物系统学[2]这个名称，或认为分类学是包含在系统学之中[1]。实务上，“植物系统学”比植物分类学特别注意到这些分类群之演化与不同分类群之间的关系。

描述

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描述即是“指定分类群之性状 (character)”[1]。例如，玉山石竹花瓣的颜色为粉红色或白色，花瓣颜色为其性状，而"白色"、"粉红色"为同一性状不同的形式，称为性状状态 (character state)，简称状态。在植物系统学中有大量的术语藉以描述出性状及性状状态，这些术语可能是形态上的也可能有其他资料[1] (如染色体数目、传粉机制等)。这些性状的以及性状状态的术语，最主要的功能是作为能简炼地表达之工具，表达不论是分类群、个体、或个体的某部位，使学者能利用这些术语作有效的沟通[1]。

鉴定和分类

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植物分类学的两个目的是对植物的鉴定以及分类。这两个目的之间的区别是很重要的，但经常会被忽略。

植物鉴定是指透过与之前收集的标本或经由书本或鉴别手册的帮助来分辨，好以界定出未知的植物来。此一界定的过程会将标本和一发表的名称相关连。植物标本一旦经过界定便可以知道其名称和性质。

植物分类则是将已知植物放入类群或范畴之间以显示其中的一些关系。生物分类法遵循一套规则，将植物标准化地放入一层层的分类之中。举例，铁炮百合属于的科属即被分类如下：

植物的分类法导致了一个对未来物种的命名及分类的制度性系统，且概念上反应了植物之间关系的科学概念。

分类系统

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参见植物分类系统列表:

参看

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注释

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 [Simpson, M. G. 2006.]，简称为DINC，Description, Identification, Nomenclature, Classification。
  2. ^ 2.0 2.1 [Bold, H. C. et al. 1987.]，p. 2. Taxonomy.“often called Systematic botany.”
  3. ^ Theophrastus. Historia Plantarum. Ancient Greece. c. 350 BC – c. 287 BC. 
  4. ^ Mayr, E. (1982) The Growth of Biological Thought. Belknap P. of Harvard U.P., Cambridge (Mass.)
  5. ^ Palaeos : Taxonomy. palaeos.com. （原始内容存档于2017-03-31）. 
  6. ^ 周云龙. 植物生物学. 北京: 高等教育出版社. 2016. ISBN 978-7-04-045148-1. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 Manktelow, Mariette. History of Taxonomy (PDF). Sweden: Uppsala University. 2010 [2019-02-04]. （原始内容存档 (PDF)于2015-05-29）. 
  8. ^ Carolus Linnæus, Species Plantarum, Stockholm 1762–3. Collection Highlight Summer 2007. University of Aberdeen. 2007 [2013-10-20]. （原始内容存档于2020-06-02）. 
  9. ^ Franklin, Evert, Ray; H., Revision of: Raven, Peter. Raven Biology of plants Eighth edition. New York. ISBN 9781429219617. OCLC 781446671. 
  10. ^ Donk, M.A. Typification and later starting-points (PDF). Taxon. December 1957, 6 (9): 245–256. JSTOR 1217493. doi:10.2307/1217493. （原始内容存档 (PDF)于2015-05-18）. 
  11. ^ Willi Hennig. Phylogenetic systematics. Annual review of entomology. 1965, 1 (10): 97-116. 
  12. ^ Ronquist, Fredrik; Teslenko, Maxim; van der Mark, Paul; Ayres, Daniel L.; Darling, Aaron; Höhna, Sebastian; Larget, Bret; Liu, Liang; Suchard, Marc A. MrBayes 3.2: Efficient Bayesian Phylogenetic Inference and Model Choice Across a Large Model Space. Systematic Biology. 2012-05-01, 61 (3): 539–542 [2019-04-03]. ISSN 1076-836X. doi:10.1093/sysbio/sys029. （原始内容存档于2019-04-03） （英语）. 
  13. ^ Stamatakis, Alexandros. RAxML version 8: a tool for phylogenetic analysis and post-analysis of large phylogenies. Bioinformatics. 2014-05-01, 30 (9): 1312–1313 [2019-04-03]. ISSN 1460-2059. PMC 3998144  . PMID 24451623. doi:10.1093/bioinformatics/btu033. （原始内容存档于2017-10-04） （英语）. 

参考文献

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  • Bold, H. C. et al. 1987. Morphology of plants and fungi, 5th ed. NY: HarperCollins Publisher. 912 pp. ISBN 0-06-040839-1
  • Simpson, M. G. 2006. Plant systematics. MA: Elsevier Inc. 590 pp. ISBN 0-12-644460-9
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