第五章检索表的编制与使用
用什么方法帮助我们认识常见的植物种类呢?目前,所采用的方法主要有两种,一种是核对法,即将所采标本用标本室中已经专家鉴定定名的标本进行对照核对,特征相似者可初步确定可能就是该种植物,这种方法要求核对前先要能对标本辨认到科或属,这样进入标本室后查阅核对就方便多了。另外一种方法是检索法,即在对植物标本进行全面的观察后,查阅各种工具书(如植物志、图鉴、图说、图谱手册以及各科、属、种的专著等)中的检索表对其进行检索鉴定,当检索出初步结果后,再与书中对该种的详尽的特征描述进行对照核对,看特征是否对应、地理分布区域是否合适,若能对应可初步确定可能就是该种植物,若不能对应,可能检索时出了差错,需要重新进行检索。
为了能快速、方便地鉴定植物种类,无论那种工具书,都在书中编制了检索表,并且在鉴定过程中首先得到应用。因此,植物检索表已成为鉴定植物、认识植物种类不可缺少的工具,也是认识植物的一把钥匙。
一、植物检索表的编制
植物检索表的编制是根据法国学者拉马克(Lamarck)的二歧分类原则,即非此即彼的原则来编制,也即把某群植物的同一关键特征,不同的相对性状(如孢子繁殖还是种子繁殖;子叶1枚还是2枚等),用对比的方法逐步排列并进行分类,相对立的两个性状被编为同样的号码,将植物分为两类(如分为双子叶植物和单子叶植物两类),再把每类中的植物根据相对性状又分成相对的两类(如将双子叶植物又分为离瓣花和合瓣花两类),依次下去,直到编制的目标检索表的终点为止。
为了便于使用,在各类分支的前边按其出现的先后顺序加上一定的顺序数字或符号,相对应的两类或两个分支前的顺序数字或符号应是相同的。
编制检索表时需要注意以下几个问题:
1.只要有2个以上须要鉴别的科、属或种,均可采用编制检索表的方式加以区别。
2.检索表中包含多少个被检对象,完全是人为地编集在一起的,可以按某一地区、某一类群或某种用途进行编集。
3.在编制植物检索表之前,对其所采用的植物特征的取舍,通常采取“由一般到特殊”、“由特殊到一般”的原则,即首先必须对每种植物的特征进行认真的观察和记录,在掌握各种植物特征的基础上,根据编制目标(如分门、分纲、分目、分科、分属、分种)的不同要求,列出它们相似特征和区别特征的比较表,同时找出它们之间最突出的区别点和共同点。
4.在选用区别特征时,即在编制植物检索表中的成对性状时,最好选用相反的或容易区别的特征,即非此即彼的特征(如单叶和复叶、草本和木本等),千万不能采用似是而非或不确定的特征,即亦此亦彼的特征;有些特征要实测其大小值,尽量避免使用较大、较小、较长、较短等难以肯定的特征。采用的特征要明显,最好选用仅用肉眼或手持放大镜就能观察得到的特征。
5.要选用常见的、不变的特征,切勿选用受季节性影响或仅能在野外观察得到的特征。
6.在编制过程中还应注意到,有时,同一物种(或同一类植物),由于生长在不同的生境条件下时,会出现不同的性状(如沙棘因分布地区不同,出现乔木、灌木等),遇到这种情况时,就应在乔木和灌木的各项中都应将它们包含进去,这样就可以保证能检索到它们。
7.检索表的编排号码,只能用2个相同的,不能用三项以上。如1,1;2,2。
8.为了验证你所编制的检索表是否适用,还需要实际检验一下。若不好使用,就要加以修订,直到能够完全正确检索为止。
二、植物检索表的类型
目前广泛采用的检索表有两种类型即定距检索表(等距检索表、不齐头检索表)与平行检索表(齐头检索表)。它们的排列方式有一定的差异,现分别介绍如下:
1.定距检索表
在这种检索表中,每一对两个相对立的特征编为相同的序号,并纵向相隔一定距离,且都书写在距书页左边有同等距离的地方;每个分支的下边,又出现两个相对应的分支,再编写相同的序号,书写在较先出现的一个分支序号向右退一个字格的地方,这样如此往复下去,直到要编制的终点为止。例如高等植物分门检索表如下:
1.植物无花,无种子,以孢子繁殖。
2.小形绿色植物,结构简单,仅有茎、叶之分或有时仅为扁平的叶状体,不具真正的根和维管束……
………………………………………………………………………………………苔藓植物门Bryophyta
2.通常为中形或大形草本,很少为木本植物,分化为根、茎、叶,并有维管束……………………………
……………………………………………………………………………………蕨类植物门Pteridophyta
1.植物有花,以种子繁殖。
3.胚珠裸露,不为心皮所包被…………………………………………………裸子植物门Gymnospermae
3.胚珠被心皮构成的子房包被…………………………………………………被子植物门Angiospermae
2.平行检索表
在这种检索表中,每一对两个相对立的特征编写相同的编号,平行排列在一起,在每个分支的之末,再编写出名称或序号。此名称为需要已查到对象的名称(中文名和学名);序号为下一步依次查阅的序号,并重新书写在相对应的分支之前。仍以上例说明:
1.植物无花,无种子,以孢子繁殖………………………………………………………………………………2
1.植物有花,以种子繁殖…………………………………………………………………………………………3
2.小形绿色植物,结构简单,仅有茎、叶之分或有时仅为扁平的叶状体,不具真正的根和维管束………
……………………………………………………………………………………………苔藓植物门Bryophyta
2.通常为中形或大形草本,很少为木本植物,分化为根、茎、叶,并有维管束……………………………
…………………………………………………………………………………………蕨类植物门Pteridophyta
3.胚珠裸露,不为心皮所包被…………………………………………………………裸子植物门Gymnospermae
3.胚珠被心皮构成的子房包被…………………………………………………………被子植物门Angiospermae
从上面的例子可以看出,两种检索表所采用的特征是完全相同的,不同之处在于编排的方式上。这两种检索表在应用时各有优缺点,但目前采用最多的还是定距检索表。
三、怎样利用植物检索表鉴定植物
鉴定植物标本是确定植物名称的一种手段,它不同于对植物的命名,实际上,它就是利用现有资料(检索表、植物志等),核对出某一植物标本的名称。同时,运用植物检索表来鉴定植物,是提高我们识别科、属、种能力的最有效的方法之一,因此在平时的学习和野外实习中要求每一个同学都能掌握。要做好这一工作,还必须做好以下几方面的工作:
1.必须对所要鉴定的植物标本有一个全面的了解
植物标本鉴定主要是根据植物的各部分形态特征来进行的,因而要做好鉴定工作,首先要对该种植物标本的形态特征进行全面细致的解剖观察,并按照检索要求做好记录,这是鉴定工作能否成功的关键所在。因此,在采集和观察植物标本的过程中,必须注意以下几方面的问题:
(1)所采集的植物标本一定要尽量完整。除营养体外,要有花、有果。有时一份标本不能满足这种要求时,同种植物可多采几份标本,这样几份标本放在一起,可将各部分特征观察完整。
(2)要用科学的形态术语对所采集到的植物标本的各部分特征进行描述,特别是对花、果实的组成特征(因为它们遗传基础稳定,较少受生境条件的影响),尤其要作认真细致的解剖观察,如子房的位置、心皮和胚珠的数目等,都要搞清楚,一旦描述错了,就会错上加错,即使鉴定出来,肯定也是错误的。关于如何描述植物,在实验课上已经讲过,现举例说明如下:白菜为二年生草本。单叶互生;基生叶的柄,具由叶片下延的翅。总状花序,花黄色;萼片;花瓣4;成十字形花冠;雄蕊6;成四强雄蕊(4长2短);雌蕊由2个合生心皮组成,子房上位;长角果具喙,成熟时裂成两瓣,中间具假隔膜,内含有多数种子。
(3)对植物的生活习性、生长环境等也必须要有一个全面的了解。
2.选择合适的检索表
随着全国植物志和各省、区及地区性地方植物志的陆续出版,为我们在鉴别植物种类时提供了很大的方便。但使用时要注意,不同的检索表所包括的范围各有不同,有包括全国范围的植物检索表,也有仅包括某一地区的植物检索表,或仅包括某一类植物的检索表(如观赏植物检索表、药用植物检索表或冬态植物检索表等)。因而在具体使用时,应根据鉴定目标和不同的需要,选用合适的检索表,这样,既能减少工作量,又能达到事倍功半的效果。如在鉴定木本植物时绝不能使用草本植物检索表去查。检索表的选用最好是根据要鉴定植物的产地来选择,即如果要鉴定的植物是从甘肃小陇山地区采来的,那么,利用《秦岭植物志》或《甘肃省小陇山高等植物志》去检索,基本上就可以帮助你解决问题。
3.根据植物特征利用检索表对植物标本进行鉴定
在做好上述两方面工作的情况下,根据检索表的编排顺序逐条由上向下查找,直到检索到需要的结果为止。如根据上述白菜的特征描述,我们就可以利用《秦岭植物志》或《甘肃省小陇山高等植物志》中的检索表从头按次序逐项往下查,首先要用分科检索表鉴定出该种植物所属的科是十字花科Cruciferae,然后用十字花科的分属检索表,查出它所属的属是芸薹属Brassica L.;最后利用芸薹属的分种检索表,鉴定出该种是白菜Brassica pekinensis Rupr.
4.用检索表鉴定植物时应注意的问题
(1)为了确保鉴定结果的正确,一定要防止先入为主、主观臆测和倒查的倾向,以及看图识字等情况的发生。
(2)检索表的结构都是以两个相对的特征编写的,而两个对应项号码是相同的,排列的位置也是相对称的。鉴定时,要根据观察到的特征,应用检索表从头按次序逐项往下查。因此,在鉴定的过程中,绝不允许随意跳过一项或多项而去查另一项,因为这样特别容易导致错误。
(3)要全面核对两项相对性状,也即在看相对的二项特征时,每查一项,必须对另一项也要查看,然后再根据植物的特征确定到底哪一项符合你要鉴定的植物特征,要顺着符合的一项查下去,直到查出为止。假若只看一项就加以肯定,极易发生错误。在整个检索过程中,只要查错一项,将会导致整个鉴定工作的错误。因此,在检索过程中,一定要克服急躁情绪,按照检索步骤小心细致地进行。
(4)在核对了两项性状后仍不能做出选择时,或手头上的标本缺少检索表中的要求特征时,可分别从两项对立项下同时检索,然后从所获得的二个结果中,通过核对两个种的描述、分布或图作出判断。
(5)为了证明根据检索表检索出的结果是否正确,还应与有关专著或有关资料中对该科、该属和该种的描述进行核对,看是否完全符合科、属、种的特征,植物标本上体现出的形态特征是否和书上的图、文、分布等一致。如果全部符合,证明鉴定的结论是正确的,否则还需进一步加以研究,直至完全正确为止。
四、植物标本鉴定、检索时植物标本特征观察的方法和程序
在检索之前,观察和研究每一种植物(包括腊叶标本和浸制标本等)的特征时,必须要有谨慎的科学态度和方法。刚开始工作时,要求每个学生都能克服运用描述性术语的困难。植物特征的观察研究应当按照开始于习性、根,结束于花、果、种子这样的程序来不断地进行。应当先用肉眼观察,然后再用手持放大镜帮助观察。花应当研究得极为细致,从花柄、通过花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊,直到柱头的顶部,一步一步地完成。在花没有被解剖开以前,应当尽可能详细地记录不用放大镜就能看到的各种详细特征。进一步观察花药的开裂,卷叠和胎座等特征,则必须借助放大镜进行。接着,起码应解剖开两朵花,一朵横切,另一朵纵切。前者用来观察胎座和画花图式,后者用于观察子房是上位还是下位,以及绘花的纵剖图。图的各部分都应当标以名称。
为了真正掌握有系统、有步骤地研究每一种植物的全面特征的方法,我们参考有关的工具书和资料,编写了这个观察和研究种子植物(包括植物标本)特征的导引表,供同学们在野外实习中检索植物时参照使用。
1.习性
这种植物是
它是一种
如果是草本,
它是
它是
它是
它是
如果是木本,
它是
它是 |
草本还是木本
攀缘植物吗?
一年生,两年生,还是多年生?
肉质的吗?
水生的吗?
自养植物,还是寄生植物、附生植物或腐生植物?
灌木还是乔木?
常绿的还是落叶的? |
2.根
有一个
还是根系为
有
若有,它是 |
主根吗?
须根系?
变态根吗?
块根,肉质直根,还是支柱根,呼吸根,攀缘根,寄生根? |
3.茎
茎的生长习性是
茎的形状是
它是
茎的节和节间
有
若有,是
若是地上变态茎,是
若是地下变态茎,是
同时,注意一些
例如 |
直立茎,还是攀缘茎,缠绕茎,匍匐茎或平卧茎?
方茎,三棱形茎,多棱形茎,还是圆茎?
实心茎,还是空心茎?
明显,还是不明显?
变态茎吗?
地上变态茎,还是地下变态茎?
茎卷须,枝刺,肉质茎,还是叶状枝?
根状茎,块茎,球茎,还是鳞茎?
特殊的性状
乳汁,花葶,长匐枝,芽,树皮,皮孔,皮刺等的特征,如果有的话。 |
4.叶
注意排列方式:
它是
是
注意在茎上的着生:
叶片是
有
若有,叶鞘是
注意叶片的分离:
叶片是
若是复叶,是
叶脉是
叶形是
叶基形状是
叶尖是
叶缘是
叶裂是
叶表具
若具附属物,是
注意托叶:
有
若有托叶,是
有
若有,是 |
互生,对生,还是轮生?
簇生,还是基部莲座状发育吗?
无柄的还是有柄的(也就是长在叶柄上)?
叶鞘吗?
开裂还是闭合?
1片还是多片(也就是由分离的小叶片组成)?也即是单叶还是复叶?
三出复叶,掌状复叶,羽状复叶,还是单身复叶?是掌状三出复叶,还是羽状三出复叶?是奇数羽状复叶,还是偶数羽状复叶?是一回羽状复叶,二回羽状复叶,还是多回羽状复叶?
平行叶脉,网状叶脉,羽状叶脉,弧形叶脉,还是三出叶脉?
针形,条形,线形,披针形,卵形,心形,肾形,椭圆形,三角形,剑形,菱形,斜形,还是鳞形?
楔形,渐狭,截形,圆形,心形,耳形,戟形,箭形,还是偏斜?
渐尖,急尖,钝尖,芒尖,尾尖,截形,圆形,心形,还是凹形?
全缘,波状缘,钝齿,牙齿,锯齿,还是重锯齿?
羽状裂,还是掌状裂?是浅裂,深裂,还是全裂?
附属物吗?
丁字毛,星状毛,柔毛,绵毛,刺毛,纤毛,腺毛,鳞片状毛,还是蜇毛?
存在于叶柄基部的托叶吗?也即具托叶,还是无托叶?
离生,还是合生?是叶状,鞘状,刺状,还是成卷须状?
变态叶吗?
苞片,叶刺,叶卷须,叶状柄,鳞叶,还是捕虫叶? |
5.花序
花是
若组成花序,是
若是无限花序,是
若是有限花序,是
它是 |
单生的,还是组成花序?
无限花序,还是有限花序?
总状花序,伞房花序,伞形花序,穗状花序,柔荑花序,肉穗花序,头状花序,还是隐头花序?是圆锥花序,复穗状花序,复伞形花序,复伞房花序,还是复头状花序?
螺状聚伞花序,蝎尾状聚伞花序,二歧聚伞花序,还是多歧聚伞花序?
具苞片的(在花柄基部具苞片),还是无苞片的? |
6.花
这些花是
如果是单性花,它们是
如果是杂性花,它们是
花托是
花被:
花被是
若是双被,它们是
花萼由多少
它们是
花冠由多少
它们是
花冠类型是
花冠位置是
花萼和花冠的卷叠方式
萼片是
花冠是
雄蕊群:
由多少枚
雄蕊群排列方式是
若呈轮状或束状,有
有多少雄蕊
若雄蕊是一轮,雄蕊是
若雄蕊是两轮,那么
花丝是
雄蕊类型是
雄蕊着生在
有一些
雄蕊是否具
花药与花丝连接方式是
花药的开裂方式是
花药是否具
花盘:
花是否具
若存在花盘,是
雌蕊群:
由多少枚
雌蕊群排列方式是
雌蕊类型是
子房位置是
胎座:
胎座类型是 |
两性花,单性花,杂性花,还是中性花?
雌雄同株,还是雌雄异株?
杂性同株,还是杂性异株?
柱状,圆顶状,浅碟状,还是杯状?是否与子房壁愈合?
无被,单被,还是双被?
同被,还是异被?
萼片组成?
分离,还是合生?是否具距?
花瓣组成?
离瓣,还是合瓣?是否具距?
蔷薇形,漏斗形,十字形,钟形,蝶形,唇形,管状,还是舌状?整齐花(辐射对称),还是不整齐花(两侧对称)?
下位,周位,还是上位?
指萼片和花瓣在芽中相互叠盖的方式。这种方式在部分开放的花中比完全开放的花中要看得清楚的多。
镊合状,覆瓦状,还是旋转状?
镊合状,覆瓦状,还是旋转状?
雄蕊组成?
螺旋状,轮状,还是束状?
多少轮或束?
在每一轮中或束中?
与花瓣对生,还是与花瓣互生?
哪轮与花瓣对生?哪轮与花瓣互生?
全部分离,还是全部或一部分以不同方式结合?
单体雄蕊,二体雄蕊,还是多体雄蕊?是二强雄蕊,四强雄蕊,还是聚药雄蕊?
花冠上(即冠生雄蕊),还是完全地与花冠分离的?
退化雄蕊存在吗?
二型现象?即存在两种类型的雄蕊。
基着,背着,还是丁字形着?
纵裂,横裂,瓣裂,还是顶孔开裂?是向内开裂,向外开裂,还是侧面开裂?
附属物?如刺儿菜的花药基部就具尾。
花盘?
在雄蕊的外面,还是在雄蕊的里面?
雌蕊组成?
螺旋状,还是轮状?
单雌蕊,离生单雌蕊,还是复雌蕊?
上位,下位,还是半下位?注:要看这种情况,可把花切成两半。注意:在很明显的周位花中(如蔷薇),子房可能被一个很深的杯状的管子所包围,然而,子房还是与杯状花托壁是相分离的,故它仍然是上位的。
边缘胎座,侧膜胎座,中轴胎座,特立中央胎座,顶生胎座,基生胎座,还是全面胎座?注:要观察胎座类型,必须把子房横切或纵切(剖)。如果被切的子房比较老,胎座常看得更清楚。 |
7.如何判别组成雌蕊的心皮数目
在组成花的各部分结构中,花萼、花冠、雄蕊的结构特点通过形态观察即可基本掌握,而雌蕊的特点,特别是组成雌蕊的基本单位—心皮的数目,通过形态观察,有时并不能解决。而准确地判别出一朵花中的雌蕊由多少心皮组成,是鉴定植物和学习植物分类学必须掌握的基本技能之一。
通常判别组成雌蕊的心皮数目,分两步进行,即首先确定雌蕊的类型,再判别组成组成雌蕊的心皮数目。具体步骤如下:
(1)确定雌蕊的类型
在一朵花中,依据雌蕊的数目及组成每个雌蕊的心皮数目的多少,将雌蕊分为单雌蕊,离生单雌蕊和复雌蕊三种类型。
①在具体观察一朵花时,如花中有两个或两个以上雌蕊时,该雌蕊类型为离生单雌蕊;如果花中只有一个雌蕊时,则该雌蕊可能是单雌蕊,也可能是复雌蕊,须进入②判断。
②如在一朵花中只有一个雌蕊,则首先观察花柱和柱头是否分开、开裂或有沟槽等裂缝,如分开、开裂或有沟槽等裂缝则该雌蕊为复雌蕊;如不分开、不开裂,也无裂缝则要对该雌蕊的子房作一横切面进行进一步观察。
③在子房的横切面中,如子房被分成几个子房室,则该雌蕊属于复雌蕊;如仅为一个子房室,则通过观察子房室中胎座的情况来判断。
④当胎座位于子房室中央,并有许多胚珠着生其上,则该雌蕊属于复雌蕊;当胎座位于子房壁上时,如胎座数目大于等于两个,则该雌蕊属于复雌蕊;如胎座数目仅为一个,则要对子房壁中的维管束(腹束和背束)数目作进一步观察。
⑤在子房的横切面中,如在子房壁中可观察到的维管束数目(腹束数+背束数)大于两个,则为复雌蕊;如维管束数目(腹束数+背束数)等于两个,则该雌蕊为单雌蕊。
(2)判别雌蕊的心皮数目
在确定雌蕊类型的基础之上,可进一步判别组成每个雌蕊的心皮数目。
①当雌蕊属于单雌蕊和离生单雌蕊时,则组成每个雌蕊的心皮数目为一个。
②当雌蕊属于复雌蕊时,则首先观察花柱、柱头是否分开或开裂,子房外侧是否有沟槽。如花柱和柱头分开、开裂或子房外侧有沟槽,则花柱和柱头的分开、开裂的数目或子房外侧的沟槽的数目,可能即为组成该雌蕊的心皮数目。例如如甘薯具两条花柱,故它是由二个心皮所组成的雌蕊,而圆叶牵牛具三条花柱,因此它的雌蕊是由三个心皮所组成的。如果花柱和柱头即不分开,也不开裂,则要对该雌蕊的子房作一横切面,进一步观察子房室的数目进行判断。
③在子房的横切面中,如果子房被分隔成几个子房室(中轴胎座),则子房室数目即为组成该雌蕊的心皮数目;如果子房中仅有一个子房室,则要对该雌蕊的胎座位置,进行进一步观察。
④当胎座位于子房壁上,且胎座数目大于或等于两个时,则胎座数目即为组成该雌蕊的心皮数目;当胎座位于子房室中央或在子房壁上但只有一个胎座时,则必须观察子房壁中的维管束(腹束和背束)数目,维管束(腹束数+背束数)数目除以2,即为组成该雌蕊的心皮数目。
依据一朵花中雌蕊数目和心皮的离合情况及数目,可将雌蕊和心皮的关系表示为下表。
一朵花中的雌蕊类型与雌蕊数目及与心皮数目的关系
花部性状
雌蕊类型 |
雌蕊数目 |
心皮数目 |
离生单雌蕊 |
≥2 |
1 |
单雌蕊 |
1 |
1 |
复雌蕊 |
1 |
≥2 |
把上面的检查方法结合起来灵活地使用,不仅可以准确地确定这个雌蕊是单心皮组成的,还是由多个心皮合生所形成的,而且还可以准确地判别出心皮数目。此外,还能同时观察到胎座类型等多个解剖特征。这样一来,即可以对植物进行准确的检索鉴定,还可以为准确地书写出植物花程式和绘制花图式提供了依据。
最后的记录:
花柱的数目,柱头的数目(如果柱头是一枚,就看柱头的浅裂数),以及子房内子房室的数目,组成这个雌蕊的心皮的数目。
8.果实(如果有的话)
果实的类型是
是
果皮的性质是
若是肉果,是
若是干果,果皮是
若是裂果,是
若是蒴果,开裂方式是
若是闭果,是 |
真果,还是假果?
单果,聚合果,还是聚花果(复果)?
肉质化(肉果),还是干燥(干果)?
浆果,瓠果,柑果,核果,还是梨果?
开裂(裂果),还是不开裂(闭果)?
荚果,蓇葖果,蒴果,还是角果?
室背开裂,室间开裂,孔裂,盖裂(周裂),还是齿裂?
瘦果,连萼瘦果,单翅果,双翅果,坚果,颖果,还是分果? |
9.种子(如果有的话)
果实中种子的
种子的
种子是
子叶数目是 |
数目。
形状,大小,颜色,表面纹饰等特征。
有胚乳种子,还是无胚乳种子?
1枚,2枚,还是多枚? |
对植物的生长期、花期、果期、经济用途和地方名、俗名等可通过走访调查和长期定点观察得知。
|