二、内容和方法
(一)植物检索表的编制
植物检索表能为植物快速鉴定提供帮助,是构成植物志、其他形式分类学文献的重要部分。鉴定前需对植物展开仔细研究,描述且列出植物详尽特征清单。根据特征排列的顺序和用途,植物检索表可分为两类:单路径或连续检索表;多路径或多入口检索表。
1.单路径或连续检索表
单路径检索表是建立在植物的鉴定特征(重要的和显著的特征)基础上,故也叫特征集要检索表。目前被广泛使用的检索表是建立在特征的成对而相反选择的基础上,这样的检索表称为二歧检索表,它由著名的法国生物学家J.B.Lamarck倡导,他于1778年在《法国植物志》一书中首次介绍,此后,二歧检索表广受植物分类爱好者的青睐。常见的3种二歧检索表如下:①定距式或缩进检索表;②相等或平行检索表;③连续平行式或数字检索表。
建立一个二歧检索表,分类群的性状特征要准确定义,要尽可能地使用测量尺寸(勿用长或短等模糊术语)、稳定性状。二歧检索表每项特征下都有相对的2个选择项(如:叶对生或轮生),每个选择项会引导下面的选择项且2个相对选择项组成一对。对句的结构为:名词+形容词,对句应是从同一名词开始且平行的。如果第一个对句的开头部分是主根性状,那么第二个对句的开头部分同样应该给出主根性状的描述。
在主要对句的选择中,宜将分类单元分成几乎对等的两类,这样效果最明显;对句开头部分使用2~3个性状通常比较科学,相反,对句开头部分过长则易出现错误。
下面以植物界的几类植物为例来说明编制检索表的过程,一些有代表性的鉴定特征列举如下。
(1)藻类植物:植物体无根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞,无胚胎;植物体不为藻类和菌类所组成的共生体;植物体有叶绿素或其他光合色素,为自养生活方式。
(2)菌类植物:植物体无根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞,无胚胎;植物体不为藻类和菌类所组成的共生体;植物体不含有叶绿素或其他光合色素,为异养生活方式。
(3)地衣植物:植物体无根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞,无胚胎;植物体为藻类和菌类组成的共生体。
(4)苔藓植物:植物体有根、茎和叶的分化,生殖器官为多细胞,有胚胎;植物体分为茎叶体或仅有背、腹之分的叶状体,不具真正的根和维管组织分化。
(5)蕨类植物:植物体有根、茎和叶的分化,生殖器官为多细胞,有胚胎;植物有茎、叶之分,有真正的根和维管组织分化;不产生种子,以孢子繁殖。
(6)种子植物:植物体有根、茎和叶的分化,生殖器官为多细胞,有胚胎;植物有茎、叶之分,有真正的根和维管组织分化;产生种子。
(7)裸子植物:种子或胚珠裸露。
(8)被子植物:种子包被于果实内。
根据上面的特征,可列出以下成对的特征并且引导鉴别。
➤植物体无根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞,无胚胎
植物体有根、茎和叶的分化,生殖器官为多细胞,有胚胎
➤植物体不为藻类和菌类所组成的共生体
植物体为藻类和菌类组成的共生体
➤植物体有叶绿素或其他光合色素,为自养生活方式
植物体不含有叶绿素或其他光合色素,为异养生活方式
➤植物体为茎叶体或仅有背、腹之分的叶状体,不具真正的根和维管组织分化
植物有茎、叶之分,有真正的根和维管组织分化
➤不产生种子,以孢子繁殖
产生种子,以种子繁殖
➤种子或胚珠裸露
种子包被于果实之中
1)定距式检索表
在这类检索表中,检索项和需鉴定的类群以可见的归类或定距的方式排列,相对立的特征编为同样的号码,并在左边同样的地方开始,每下一级成对的性状都在页边上比上一级缩进固定的距离。随着下一级性状的增加,检索表将变得越来越狭,减少了可利用的空间。它非常适合编排较小的检索表,同时在植物志中使用较广泛。
我们将生殖器官、胚胎作为第一个成对的性状,并将列出的植物分为几乎相等的两部分。无论是胚胎有无,未包括的分类群将几乎相等。例如:
1.植物体无根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞,无胚胎…………………………低等植物
2.植物体不为藻类和菌类所组成的共生体
3.植物体有叶绿素或其他光合色素,为自养生活方式…………………………藻类植物
3.植物体不含叶绿素或其他光合色素,为异养生活方式………………………菌类植物
2.植物体为藻类和菌类组成的共生体………………………………………………地衣植物
1.植物体有根、茎和叶的分化,生殖器官为多细胞,有胚胎…………………………高等植物
4.植物体分为茎叶体或仅有背、腹之分的叶状体,不具真正的根和维管组织分化…………………………………………………………………苔藓植物
4.植物有茎、叶之分,有真正的根和维管组织分化
5.不产生种子,以孢子繁殖…………………………………………………………蕨类植物
5.产生种子,以种子繁殖……………………………………………………………种子植物
6.种子或胚珠裸露……………………………………………………………………裸子植物
6.种子包被于果实之中……………………………………………………………被子植物
2)平行检索表
将不同植物的每对显著相对性状用平行方式排列,在相同的两行中写相同的代码。每行后注明下一级代码或植物类型名称。该检索表的缺点是该表的表达不再为可见归类,却适合编排较长的检索表,且没有浪费页面空间。例如:
1.植物体无根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞,无胚胎(低等植物)………………………2
1.植物体有根、茎和叶的分化,生殖器官为多细胞,有胚胎(高等植物)……………………4
2.植物体为藻类和菌类组成的共生体…………………………………………………地衣植物
2.植物体不为藻类和菌类所组成的共生体………………………………………………………3
3.植物体有叶绿素或其他光合色素,为自养生活方式………………………………藻类植物
3.植物体不含叶绿素或其他光合色素,为异养生活方式……………………………菌类植物
4.植物体分为茎叶体或仅有背、腹之分的叶状体,不具真正的根和维管组织分化……………………………………………………………………苔藓植物
4.植物有茎、叶之分,有真正的根和维管组织分化………………………………………………5
5.不产生种子,以孢子繁殖………………………………………………………………蕨类植物
5.产生种子,以种子繁殖………………………………………………………………………………6
6.种子或胚珠裸露…………………………………………………………………………裸子植物
6.种子包被于果实之中……………………………………………………………………被子植物
3)连续平行式检索表
该表保留了定距式检索表的排列方式,但是页边不缩进;查找互换的引导通过成对性状的连续编码实现,同时在括号内指明互换引导的连续编码。如检索表中的1(6)和6(1)是一对区别特征,在检阅时,符合第1项就追查第2项,若不符合就追查第6项,直到符合植物名称。例如:
1(6)植物体无根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞,无胚胎…………………………低等植物
2(5)植物体不为藻类和菌类所组成的共生体
3(4)植物体内含叶绿体或其他光合色素,为自养生活方式…………………………藻类植物
4(3)植物体内不含叶绿体或其他光合色素,为异养生活方式………………………菌类植物
5(2)植物体为藻类和菌类所组成的共生体………………………………………………地衣植物
6(1)植物体有茎、叶、根的分化,生殖器官为多细胞,有胚胎…………………………高等植物
7(8)植物体为茎叶体或仅有背、腹之分的叶状体,不具真正的根和维管组织分化…………………………………………………………………苔藓植物
8(7)植物体有茎、叶之分,有真正的根和维管组织分化
9(10)不产生种子,以孢子繁殖……………………………………………………………蕨类植物
10(9)产生种子,以种子繁殖………………………………………………………………种子植物
11(12)种子或胚珠裸露………………………………………………………………………裸子植物
12(11)种子包被于果实之中………………………………………………………………被子植物
2.多路径或多入口检索表
该表每对检索项包括几个相对性状供比较,以使用者为中心,提供了特征顺序的多种选择,由使用者决定使用特征顺序,即使部分特征不健全,仍可继续鉴定。但该表应用不广泛,在此不做深入介绍。
(二)植物检索表的使用
使用二歧检索表通常需先看对句的开头部分,切勿猜测或查找你自己也不太理解的术语;一定要防止先入为主、主观臆测和倒查倾向。
观察植物性状时,应以典型材料为依据,必要时使用放大镜、显微镜和解剖镜;不能以变异材料为依据,特别是活体标本,在观察时,应采集几份标本,不要因部分性状不稳而导致鉴定错误。检查到最后名称,还必须借助图鉴和植物志等,对照图文相符与否,进一步确定检索是否无误。
鉴定植物的关键是应用科学的形态术语描述植物的特征。特别是对花的各部分构造,要进行认真的解剖观察,找到植物代表性特征。
虽然二歧检索表能给未知物种的鉴定提供快速鉴定,但它也有一定的缺点。该表仅能按单一的固定次序展开检索,未知物种若没有检索表的部分特征就不能检索,同时,该表顺序常因人而异,给检索者带来不便。