桦木科植物的系统发育和地理分布

本文对桦木科植物的研究历史作了详细的总结。在钻研文献的基础上,补充了部分系统学资料,使得花序、花、芬粉、叶表皮等各类性状能够在属间进行比较。根据外类群比较、和谐性分析等原则确定了性的演化极性,利用最大同步法和最小平行演化法对桦木科植物进行了分支分析。对各属的现代分布和地史分布作了描述,在此基础上,讨论了桦木科植物的分布中心、起源地、起源的时间和散布途径。作者试图回到遥远的晚白垩纪和早第三纪,从描绘     

论山毛榉科植物的系统发育

本文运用分支分类学方法,对山毛榉科植物进行了系统发育的分析。山毛榉科作为单元发生群包括柯属、锥属、粟属、三棱栎属、水青冈属和栎属。桦木科和南山毛榉属被选择作为外类群。对大量的性状进行评估之后,选择了25对性状作为建立数据矩阵的基本资料。性状极化以外类群比较为主,同时也采用了化石证据和通行的形态演化的基本原则。数据矩阵由7个分类群、2个外类群和25个性状组成。采用最大同步法、演化极端结合法和综合分析法对该数据矩阵进行了分析。在得到的3个树状分支图中按照最简约的原则,选出演化长度最短的谱系分支图作为本文讨论山毛榉科属间的系统演化关系的基础。关于山毛榉科植物的系统发育,作者的观点如下：(A)现存的山毛榉科的6个属形成了4条平行进化的分支路线,它们分别被处理作4个亚科,即：栗亚科,三棱栎亚科,水青冈亚科和栎亚科;(B)平行进化是山毛榉科植物系统发育过程中的主要形式。生殖过程中的一些特征,如：果实第二年成熟,胚珠通常败育等,是影响山毛榉科植物属间基因交流的主要原因。在现存的山毛榉科植物中,柯属是最原始的类群。三棱栎属和锥属的起源也较早,而栗属、水青冈属和栎属是特化的类群。     

桦木科植物叶表皮的研究

本文利用光学显微镜及扫描电镜观察了桦木科6属、38种植物的叶表皮。发现该科植物成熟叶片的气孔器有四种类型：即无规型、轮列型、不典型辐射型和短平列型,叶表皮性状及性状状态对于桦木科植物属的确定和族的划分具有重要的分类学价值。在确定叶表皮性状的演化趋势时,综合了其他方面的研究成果(如Abbe,1935,1974;Brunner和Fairbrothers,1979;Hall,1952;Kikuzava,1982;Kuprianova,1963),并且发现叶表皮形态对于揭示桦木科植物的属间演化有较大的参考价值。作者认为：叶表皮特征支持将桦木科分成两个族;气孔器无规则型、气孔器外拱盖单层、气孔器在保卫细胞极区无”T”型加厚以及下表皮细胞垂周壁平直为原始的叶表面性状;下表皮细胞垂周壁具波纹和气孔器为不典型辐射型等特征仅发现于榛属、虎榛子属,铁木属和鹅耳枥属,从而将榛族与桦木族分开;桦木族包括桦木属和桤木属,由于具有较多的原始性状而比榛族原始,在榛族中,鹅耳枥属最为特化(见图1)。     

我国胡椒属植物区系地理研究

胡椒属(Piper)为胡椒科(Piperaceae)重要的泛热带组成成分,约有1 000 ～2 000个植物种类,中国是其天然分布的北缘.本文对我国产胡椒属植物区系地理进行了分析,揭示其区系特征、物种起源和散布途径等.结果表明:云南是我国胡椒属植物的重要分布地,并以此为中心向我国东部和北部扩散,物种数量逐渐减少.各省胡椒属物种组成相似性较低,大致可被聚为热带地区、亚热带地区和台湾地区3大分支.在区系成分上,国产胡椒属植物中的中国特有比例最高,其次是热带亚洲分布,只有个别种为泛热带分布和东亚分布.我国胡椒属区系与中南半岛、印度半岛及爪哇群岛存在一定联系,但并不紧密.分析认为,云南是胡椒属植物的起源中心或分化中心之一,而中国台湾岛种类主要由菲律宾群岛等传入并分化.本结果对于研究该属系统分类和起源演化将具有一定意义.     

獐牙菜属植物的起源, 散布和分布区形成

本文根据植物类群的系统发育和地理分布统一的原理,讨论了獐牙菜属植物的起源、散布和分 布区的形成。獐牙菜属包括11组16系154种,间断分布在亚洲、欧洲、北美洲和非洲。中国西南部- 喜马拉雅地区汇集了大多数种类、不同演化水平的类群以及形形色色的特有类群,成为该属的多样化 中心和多度中心。该属的原始类群和外类群也集中分布在中国西南山地,极有可能是该属的起源地。该 属的分布区类型中出现了各式的间断分布,根据有该属植物分布的大陆间及大陆与岛屿间分离和连接 的时间推测,该属的起源时间至少不会晚于晚白垩纪,也许更早,可追溯到中白垩纪。通过分类群间亲 缘关系和现代分布分析,显示出该属植物从起源地向周围和一定方向散布,形成了三个主要散布途径。在散布过程中植物本身也发生演化和就地特化,形成新的类群。     

赖草属的地理分布及其起源散布

为了探讨赖草属（Leymus Hochst.）植物的地理分布及起源散布,通过野外调查、标本查阅和文献搜集,同时结合地史、气候及类群演化关系的综合分析,对其地理分布及起源散布进行了整理和研究。结果显示,赖草属植物有3组53种（含变种）,主要分布于欧亚大陆和北美地区;中国有3组40种（含变种）,主要分布于西北、华北、东北以及西南地区,也是该属种类最为集中的区域;尤其是新疆北部的阿尔泰地区及青藏高原东北部的唐古特地区又是中国该属分布相对密集之地,有3组22种,并且其间不同等级、不同系统演化水平的类群均有分布,是该属的现代分布中心。同时,阿尔泰地区多汇集赖草属不同等级的原始类群和外类群,故该地区极有可能是该属的起源地,起源时间大约在第三纪渐新世。赖草属起源后,在渐新世末期青藏高原不断隆升、气候与环境发生巨变,其在中国境内地质活动较为剧烈的区域得到进一步发展和分化,主要通过两个阶段和三条路径扩散成现今的地理分布格局。     

应用ITS序列分析新疆濒危植物盐桦的系统发育

目的:依据ITS序列分析新疆濒危植物盐桦的系统发育.方法:运用PCR直接测序法,对珍稀濒危植物盐桦(Betulahalophila)的nrDNA的ITS区(包括ITS-1,5.8SrDNA和ITS-2)进行序列测定,并与GenBank中提取的17种桦木科桦木属植物的ITS区序列进行了组合分析.结果:盐桦的ITS序列和已公布的17种桦木科桦木属植物的ITS区序列差别不大,同源性在99.67%～99.01%之间.采用clustalx软件对盐桦和17种桦木属植物的ITS区序列进行系统发育分析,构建了桦木属植物的ITS分子系统树,18种桦木科桦木属植物形成三个分支,盐桦与Betula alnoides、Betula populifolia、Betula pubescens同为一支.结论:盐桦在桦木科桦木属内有独特的分类地位.     

桔梗科的地理分布:关于分布中心问题

对桔梗科44个属的分布作了分析,发现属的3个频度分布中心：东亚区(13个属),开普区(10个),地中海区(14个)。东亚区有12个属集中分布于中国西南部(云南东部和北部、四川西南部和贵州西南部);在地中海区属的分布相对均匀,但巴尔干半岛比较集中,有9个属。因此中国西南部是桔梗科属的最集中分布的中心。对桔梗科作了尝试性的划分,将该科分为6个类群,7个亚类群。东亚是类群和亚类群最集中分布的地区,因此可以称为类型的多样性中心。本文选择Polemoniaceae为外类群,把Cyphiaceae和Lobeliaceae作为参考类群,并考虑一般承认的进化原则,据此分析了26个性状的演化趋势,进而计算出每一个属的性状原始指数,并据此确定各属的原始性和进化性。最原始的属和大部分比较原始的属分布在东亚,因而可以认为东亚,特别是中国西南部,是桔梗科的原始类型中心。这个地区也就是康滇古陆的所在地,地史上一直稳定,为桔梗科原始类群的分化提供了历史地理背景,这里就是原始类群分化、发展的地区,推测桔梗科起源于白垩纪,但具体的起源地难于判断。     

杉科植物的起源、演化及其分布

本文根据对杉科的系统发育、现代分布和化石分布的研究,结合古地理和古气候资料,讨论了杉科的起源、演化和现代分布格局的成因。杉科基本上是一个亚热带科,我国长江、秦岭以南至华南一带是其现代分布中心。东亚中高纬度的东北地区可能是其起源中心和早期分化中心。起源时间为早侏罗纪或晚三叠纪。杉科植物的各种类型很可能在早白垩纪甚至晚侏罗纪就已分化出来。杉科植物于东亚起源后,在当时劳亚古陆尚未完全解体、气候分带现象尚不甚明显的情况下跨越欧亚大陆散布到北美,并扩散到南半球。自晚白垩纪,白令陆桥和北大西洋陆桥对其在北半球的散布发挥了重要作用。杉科植物目前虽处于衰退状态,但在地质史上却曾经经历过极其繁盛的时代。在中生代中晚期和早第三纪,杉科植物种类繁多,广布于北半球,向北扩散到北极圈内的高纬度地区,是当时的大科。大多数现存属曾分别有过3个或2个分布中心：水松属、落羽杉属和北美红杉属在东亚、北美西部和欧洲;水杉属在东亚和北美西部;柳杉属、杉木属,很可能也包括台湾杉属在东亚和欧洲;巨杉属在欧洲、北美和东亚。在晚白垩纪和第三纪,现存属特别是水松属、落羽杉属、水杉属、北美红杉属和巨杉属,曾是北半球森林植被的重要组成成分。南半球也曾有少量种类,分布亦远较现代普遍。杉科在白垩纪的多样性达到鼎盛,具所有的现代属和大量的化石器官属,但在以后漫长的历史发展过程中,由于地质变迁、气候变化,大量类群绝灭。晚第三纪全球性的气温下降迫使杉科逐渐从高纬度地区撤出。第四纪冰期气候的剧烈恶化使杉科分布区进一步显著退缩至中、低纬度地区,最后在欧洲全部消失,仅在东亚、北美及澳大利亚的少数几个植物 “避难所”中残存下来。现今各属多分布于环太平洋地区极为狭窄的局部范围,在分布区内呈现出孤立或星散的残遗分布式样。杉科现存各属均为古老的孑遗或残遗类群。     

被子植物起源研究中几种观点的思考

对被子植物起源研究中的几种观点进行了讨论。(1)由于被子植物存在着一组共同的性状,它们不可能是从不同祖先起源的,而是有着共同的祖先。被子植物是一个单源起源的类群。现存被子植物分类系统是依据包括形态学(广义)、分子系统学、古植物学和植物地理学等的综合性状建立的,只能表示出现存类群的亲缘关系并且追溯到它们最近的祖先。人们现在还不可能建立一个包括全部已绝灭的类群和现代生存类群的谱系发生系统。因此,现存被子植物分类系统只能看作是“亲缘”系统。(2)分析了用于推测被子植物起源时间的分子、化石和地理分布证据。我们认为,要确定被子植物起源时间,植物化石是一类重要证据,但化石只能说是植物本身可保存部分和当时当地所提供的化石条件的综合反映,它们不可能就是植物类群或种的起源时间。人们还必须考虑到化石本身的演化历史。应用分子钟也是一种手段,但误差比较大。如果我们除了利用上述两种资料之外,根据植物类群的现代分布格局及其形成,把植物的演化同地球的历史和板块运动联系起来,以推断它们起源的时间,这无疑会增加其可信度。通过对56个种子植物不同演化水平的重要科属地理分布的研究结果,我们曾提出被子植物的起源时间可能要追溯到早侏罗世,甚至晚三叠世。(3)分析了基于分子证据所提出的被子植物基部类群——ANITA成员(包括无油樟科Amborellaceae、睡莲科Nymphaeaceae、八角目Illiciales、早落瓣科Trimeniaceae、木兰藤科Austrobaileyaceae)的性质,讨论了ANITA成员在现代几个被子植物分类系统中的系统位置的不同观点,评价了它们的形态学(广义)性状。指出ANITA的成员由于包含大量的祖征,是属于原始的类群。但由于它们的共有衍征很少,如花粉球形,说明它们在被子植物演化早期就分道扬镳了,沿着不同的传代线分化。因此ANITA是一个源于不同传代线的复合群。     

金粟兰科的起源、分化和地理分布研究

本文讨论了金粟兰科的系统位置和分类系统,并在较详尽地研究其现代地理分布的基础上,结合古植物学等方面的资料,探讨了金粟兰科的现代分布中心及其起源、分化和可能的散布途径,结果如下：１．金粟兰科应独立成目,处于胡椒目与樟目之间;本科４属处于同一进化水平．２．金粟兰科分布于南美、中美、马达加斯加、东亚、热带亚洲、太平洋岛屿及新西兰,属于热带美洲、亚洲、马达加斯加地区、大洋洲和太平岛屿间断分布科,现代分布中心在马来西亚植物区;中国的金粟兰科植物主要分布于长江以南地区,为金粟兰科种类的分化中心之一．３．通过化石证据推测,在白垩纪中晚期,金粟兰科祖先有较广泛的地理分布,其起源地可能在早白垩纪的环大西洋地区,即冈瓦纳古陆西北部和劳亚古陆西南部．起源时间应不晚于白垩纪的巴勒姆期．     

赤包属的系统学研究

采用比较形态学方法,本文详细地描述了赤包属植物根、根状茎、茎、卷须、花序、花枣、花冠、雄蕊群、雌蕊群、果实、种子以及毛被的形态特征,并讨论了某些形态学性状的系统学意义。本文首次描述和记录了该属植物的传粉生物学特征以及传粉媒介,并讨论了造成该属某些种结实率低的原因。本文还根据现存赤包属及其近缘属植物的分布式样以及它们的属下分类群的系统演化式样,确定了中国的横断山系和大巴山系地区是该属植物的现代分布中心和分化中心,而中国云南南部和中南半岛北部地区的季节性山地雨林是该属植物的起源中心。在综合大量资料的基础上,本文对赤包属作了分类学修订。确认该属有22种,2变种,归并了2种和10变种。     

丁香属植物的地理分布及其起源演化

木犀科丁香属植物主要分布在中国、朝鲜、日本以及欧洲东南部。中国是丁香属的自然分布中心,丁香主要分布在中国西南、西北、华北、东北等地区。根据植物区系的演化规律,作者认为丁香属起源于中国西南,并以此为中心主要沿中国西南-西北-华北-东北-朝鲜半岛-日本和中国西南-中亚-欧洲的路径散布。近缘种之间存在着遥远的地理隔离,中国原产的华丁香与分布在我国西北及中亚的花叶丁香、欧洲特有种欧洲丁香均为近缘种,表明欧洲丁香的散布与中国西北的种类有着密切的联系。近年分子生物学试验表明羽叶性状是演化中的过渡类型,在研究该属系统演化中具有重要作用。化石记录华北紫丁香在中新世时的华中地区已有存在,说明该属至少在中新世时完成了由西南向华中的演化、辐射。     

秦岭种子植物区系科的组成、特点及其地理成分研究

秦岭种子植物区系组成丰富, 共有种子植物198 科、1007 属、3446 种, 区系组成的大科及主要科共16 科, 占秦岭种子植物总数属的50.05%, 总种数的57.25%, 它们构成了秦岭植物区系组成的基本框架, 就其性质来讲, 绝大多数为温带性质。松科、壳斗科、桦木科、杨柳科、蔷薇科、杜鹃花科、禾本科、莎草科等是秦岭植被的区系组成的优势科, 从地理成分上来分析, 本区科的分布型可以划分为世界或亚世界分布科、热带分布科、温带分布科、间断分布科以及东亚和中国特有科, 其区系的起源则有明显的古老性。     

北温带水青冈属的间断分布及其泛生物地理学解释

水青冈属(Fagus L.)在北温带呈间断分布, 已发现的丰富的第三纪化石为讨论其起源和演化提供了证据。该文采用泛生物地理学的轨迹分析方法对水青冈属的分布进行了研究, 试图分析水青冈属的分布格局, 进而讨论其进化问题。结果表明, 水青冈属在中国、日本、北美、欧洲的分布是完全间断的, 没有一个共有轨迹连接它们, 即使在毗邻的、且有植物亲缘关系的中国和日本, 也没有一个共有轨迹连接。完全间断的轨迹对分析水青冈属的起源、演化和扩散学说, 没有提供任何信息。仅有两条共有轨迹分别分布在中国东南部和日本, 分别代表了中国4种和日本3种水青冈属种类的连接, 说明水青冈属经历了漫长的历史演化, 扩散能力是有局限性的, 仅在分化和多样性中心进行了一些分化和演化, 整个属并未进行长距离的扩散, 或者长距离扩散早已销声匿迹了, 现代的分布格局完全是以间断为最主要特征的。间断分布的动力解释为古地中海西撤、青藏高原隆起、东亚季风活动等地质历史事件, 第三纪以来特别是第四纪冰期活动等气候波动, 以及水青冈属植物的生物学特性(特别是喜温喜湿)。     

中国十字花科(Cruciferae)的地理分布

在评述十字花科（Cruciferae）分类系统,分析主要性状演化趋势和科、属分布的基础上,提出中国十字花科植物可能是本土起源的观点,其起源中心和分布中心可能在以青藏高原为主体的西部高山和丘陵地区,起源时间至少在第三纪晚期以前,并认为中国十字花科植物自起源地（青藏高原）可能有3条主要的散布途径：第1条是自青藏高原向东北部,沿宁夏、陕西、内蒙古、山西、河北,到达东北大小兴安岭一带,并在蒙古高原及东北山地形成次分布中心;第2条自青藏高原向东,经重庆、湖南、湖北,沿长江流域分布,到达东部沿海一带;第3条自青藏高原向东南部,经贵州、广西、广东、福建,延伸到台湾。     

中国西南地区当归属植物花粉形态及其系统进化分析

用光学显微镜和扫描电镜研究了分布于中国西南地区的当归属(Angelica L.)16种植物的花粉形态,其中有7种植物的花粉形态为首次报道。研究结果表明当归属植物花粉粒较大,分化明显,包含了伞形科花粉的原始、中等进化和进化的类型,其形态以菱形、椭圆形、近长方形、赤道收缩形为主,萌发孔为角孔或边孔,从花粉的这种多类型证明该地区的当归属植物既起源古老同时又在不断分化着。从孢粉学角度初步分析了当归属的属下系统,为该属植物种的划分及系统演化关系的探讨提供依据。     

赤■属的系统学研究

采用比较形态学方法,本文详细地描述了赤属植物根、根状茎、茎、卷须、花序、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群、果实、种子以及毛被的形态特征,并讨论了某些形态学性状的系统学意义。本文首次描述和记录了该属植物的传粉生物学特征以及传粉媒介,并讨论了造成该属某些种结实率低的原因。本文还根据现存赤属及其近缘属植物的分布式样以及它们的属下分类群的系统演化式样,确定了中国的横断山系和大巴山系地区是该属植物的现代分布中心和分化中心,而中国云南南部和中南半岛北部地区的季节性山地雨林是该属植物的起源中心。在综合大量资料的基础上,本文对赤属作了分类学修订。确认该属有２２种,２变种,归并了２种和１０变种。     

中国千斤拔属植物的初步研究

本文叙述了千斤拔属名的拉丁学名的变换和研究情况,并研究该属植物国产种的分类、地理分布及其特点。进而对该属植物的习性和苞片、花序、花和叶等诸器官演化趋势作初步探讨,并对该属6个类群之间可能的演化关系、属的起源、分布中心和迁移路线等问题提出初设想。     

赤瓟属的系统学研究

采用比较形态学方法,本文首次描述和记录了该属植物的传粉生物学特征以及传粉媒介,并讨论了造成该属某些种结实率低的原因。本文还同存赤ＢＯ属及其近缘属植物的分布式样以及它们的属下分类群的系统演化式样,确定了中国的横断山系和大巴山系地区是该属植物的现代分布中心和分化中心,而中国云南南部和中南半岛北部地区的性山地雨林是该属植物的起源中心。在综合大量资料的基础上,本文对赤Ｂｏ属作了分类学修订。确认该属有２２种