植物學概述

是生物學的分支科學。研究植物的形態、分類、生理、生態、分布、發生、遺傳、進化等。目的在於開發、利用、改造和保護植物資源,讓植物為人類提供更多的食物、纖維、藥物、建築材料等。由於目前大部分資料多採用二元分類法,故廣義的植物學包括細菌、真菌、藻類、苔蘚植物、蕨類植物、被子植物等。

植物學由來及發展

所有的動物都要依靠綠色植物的光合作用能力把日光能轉化為化學能,釋放出氧氣來維持其生活。植物是人類衣、食、用、住、行原料的直接或間接來源,是維持生物圈生態平衡的重要環節。 早期人類就能分辨出他們所接觸到的植物,並給以命名。隨科學的發展,人們開始把對植物的知識系統化,並且記錄下來成為植物學。以後,進一步注意到它們的結構、化學組成、各部分的功能和繁殖方式。而且自從人類懂得了栽培植物,研究內容更包括了其營養生長和繁殖,以及選育良種和對病蟲害的處理。 20世紀植物學研究一方面走向微觀,試求把植物的各種活動,物質、能量、信息的轉化還原到細胞水平、分子水平、甚至電子水平,並創造了“細胞工程”、“基因工程”等方法以求迅速繁殖和創建植物新品種。另一方面特別是70年代以來,又趨向巨觀,研究“環境保護”、“生態工程”等課題,甚至擴大到地球生物圈的組成及其調控的研究等。所以今天的植物學已發展為包括眾多分支的知識體系。70年代以來又常稱之為植物生物學。

植物學分支

現代植物學以研究層次和重點不同而劃分為五個主要分支: 植物形態學是研究植物的形態和結構(由細胞到器官各個層次)的學科,分支學科有 植物細胞學、解剖學(專注於內部結構) 、組織學(關心特殊種類細胞的性質) 、植物胚胎學等。 植物生理學是研究植物各部分或整體的功能和行為的學科,它和植物生物化學緊密相聯。後者研究植物生命過程中化學組成和變化。植物生物化學還有一個重要分支——植物化學——研究植物次生代謝的化學產品。 植物遺傳學是研究植物的種質和遺傳、變異等現象的學科(因此和研究植物進化相聯繫)。 植物生態學是研究植物和其環境的關係的學科。在其定義上還更廣泛一些,因為除去它本身特殊的方法之外,它既牽涉到區系學也牽涉到生理學。和它緊密聯繫的是植物地理學(包括地植物學)研究植物和地球表面的關係和植物社會學(植物群落學)研究植物群落。 植物分類學是研究植物的分類和命名的學科,它們的系統和演化(包括區系學,研究特定區域的全部植物,其種類分布、起源和發展)。這些區分並不是絕對的,為明了植物的功能和行為,必須了解植物結構的一些知識。分類學家在一個譜系的理論上來將植物分類,他也要關心進化。植物細胞學研究植物的各個細胞,部分是形態學,部分是生理學,而部分是遺傳學等等。 此外,還有些特別分支如以研究對象的類群不同而劃分的分支,如藻類學。藻類象真菌一樣相當小而簡單,但有各種色素能自制食物。它們組成海洋浮游生物的大部分,在未來可能是人類食物的重要來源。地衣學研究藻菌共生的地衣。 苔蘚學研究較大多數植物稍小而生殖過程較複雜的苔蘚植物。蕨類學研究更大的開始有維管束的植物,在這一類群中有石松、木賊和羊齒,並研究它們怎樣向有花植物邁進。與套用密切相關的分支則有經濟植物學,探討植物和它們用途的各個方面。民俗植物學則對各民族利用植物的不同方式感興趣。古植物學研究已絕滅的植物(又是古生物學的分支),它們是寫在岩石裡面的進化史。孢粉學研究遠古的花粉、孢子,也屬微古生物學的一個重要方面。當然古植物學和孢粉學也是研究植物進化和植物地理學尤其是植物歷史地理學和區系學的重要手段。

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