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    第五章检索表的编制与使用  
 

 

 

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

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

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

注意在茎上的着生:

叶片是

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:

若有托叶,是

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

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

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。

 

 

 

 

 

 
         
 

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