天南星属的系统发育分析

运用分支分类学方法对天南星属进行了系统发育分析,以天南星属13个组为13个分支分类单位,选择菖蒲属作为外类群,从天南星属植物特征中选取13个性状作为建立数据矩阵的基本资料,并以外类群比较和通行的形态演化规律为依据这些性状进行极化,采用改进后的最大同步法和最小平行进化法进行分类运算,按照最简约的原则,选出演化长度较短的最大同步法谱分支图,作为本文讨论的基础,并在此基础上,探讨了天南星属各组的系统关系。     

杉科植物的系统发育分析

本文以形态学为依据,参考其他学科的研究成果,用分支分类方法并结合表征分类方法探讨了杉科植物的系统演化关系,提出了新的分类系统。在分支分类中,金松科被选作外类群。主要根据外类群比较原则、化石原则和一般的演化规律,确定了性状的祖征和衍征,采用最大同步法、综合分析法、演化极端结合法及最小平行进化法共四种方法进行分支分析,选择最简约的分支图作为本文讨论基础。在表征分类中,选取59个性状,利用距离系数和类平均法,对金松属和杉科各属进行了聚类运算,得出表征图。综合两种分析结果,主要结论如下:(1)属间关系:柳杉属是现存杉科植物中最原始的类群。水松属和落羽杉属关系密切,二者与柳杉属近缘。巨杉属和北美红杉属关系密切,是中级进化水平的类群。水杉属与巨杉属和北美红杉属的亲缘关系相对较近。杉木属、密叶杉属和台湾杉属关系密切,是杉科植物中的高级进化类群,其中又以台湾杉属演化水平最高。(2)系统排列:支持金松科的成立,将杉科分成5族,即柳杉族(仅含柳杉属)、落羽杉族(含水松属、落羽杉属)、北美红杉族(含巨杉属、北美红杉属)、水杉族(仅含水杉属)和杉木族(含杉木属、密叶杉属及台湾杉属)。     

斑龙芋属植物的系统发育分析

运用分支分类分析方法对斑龙芋属及其近缘属进行系统发育分析,以4个属的15个种作为15个分支分类单位,选择菖蒲科的菖蒲作为外类群,从斑龙芋属植物特征中选取了14个性状作为建立数据矩阵的基本资料,并以外类群比较和通行的形态演化规律,及核型演化规律为依据对这些性状进行极化,采用改进的最大同步法和最小平行法进行分类运算,按照最简约的原则,运用演化长度较短的最大同步法谱系分支图,作为讨论的基础,讨论了斑龙芋属及其近缘属的系统关系。     

金缕梅类科的系统发育分析

本文运用分支分类的方法对金缕梅类进行了系统发育的分析。金缕梅类作为单元发生群包括下 列19科：昆栏树科、水青树科、连香树科、领春木科、杜仲科、金缕梅科、悬铃木科、交让木科、假槲树科、双颊果科、折扇叶科、黄杨科、西蒙得木科、木麻黄科、山毛榉科、桦木科、杨梅科、马尾树科和胡桃科。木兰科在分析中被选择作为外群类。在对大量性状进行评估之后,选择了32对性状作为建立数据矩阵的基本资料。性状极化主要以外类群比较、化石证据和通行的形态演化规律为依据。首次引入了不合谐数的概念来检测性状极化结果的正确程度,并对少数不合谐数较大的性状的极性进行了调整。采用最大同步法、最小平行进化法和综合分析法进行运算,按照最简约的原则,选出演化长度最短的谱系分支图,作为本文讨论的基础,并在此基础上,探讨了金缕梅类科的系统关系。     

分支分类方法──最大同步法的改进

徐克学的"最大同步法"可以获得接近最优分类的演化图;而且演算简单,易于计算机程序化,这无疑对系统学和分类学研究是十分有益的。然而,此法也没有打破现代分支系统中采用最简约原理所带来的不确定性僵局,当两个或两个以上同步系数到达最大值时,该方法也常常产生多个分支系统树。本文以睡莲目十个属的数据为例子,对最大同步法在植物分类应用中存在的问题进行了探讨,在此基础上,对克服此法局限性提出了初步设想。     

演化极端结合分支分类方法

从生物演化的逆方向考虑,提出一种聚合的分支分类运算方法,称为演化极端结合分支分类法。文章阐明其设计思路、演算步骤,并以实例具体说明其演算过程。最后以演化长度系数、合理解与合理方法等概念,对演化极端结合法进行评价。     

分支分类的一种计算方法——最大同步法

本文讨论数量分支分类,提出一种构造演化树的实际计算方法,称为最大同步法。桔梗科6个种的数据作为例子进行说明,并对这种方法做简单的评论和比较。     

简约性，极性分析及中值淘汰法——与李朝銮先生商榷

无论是从理论基础上还是具体步骤上,中值淘汰法与分支学家常用的方法都不相同。在构建分支图之前识别祖征与反向进化,直接衍征与环极向衍征有悖于分支学的基本原则;而在具体运算过程中仅以2个分类单元求取中值又会掩盖反向进化;新的中值必须全部包括分支图上下面的中值的原则事实上是不承认反向进化。中值淘汰法产生的分支图不及Farris方法产生的分支图简约。     

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。     

李氏方法与Farris氏方法产生的分支系统树的比较

中值淘汰法的主要目的是为了打破现代分支系统学中采用最简原理所带来的不确定性僵局。然而,在两个或两个以上分类单元都具有相同衍进指数的情况下,该方法也能不止产生一个分支系统树,因为没有一个客观标准来确定应该先连接哪一个分类单元,而连接的先后顺序不同,就会产生不同的分支系统树。中值淘汰法的作者认为,该法产生的结果不用简约性来判定。但是,该法也能构成最简约的分支系统树。本文还对应用中值淘汰法所面临的问题作了讨论。     

蒙古高原绣线菊属植物演化系统的研究

利用最小平行进化法对蒙古高原绣线菊属植物进行了分支分类研究,将本属植物分为4个组、6个系。其组的进化顺序为：Sect.Spiraea→Sect.Calospira→Sect.Glomerati→Sect.Chamaedryon。本属的进化趋势为冬芽芽鳞由数枚减少到2枚,花序由总状圆锥花序→复伞房花序→伞房花序→伞形花序。研究认为绣线菊属是泛北极起源。     

草原植物群落分类方法的比较研究——以呼伦贝尔草原为例

选择植被分类中常用的优势种分类法、TWINSPAN和UPGMA等3种方法对呼伦贝尔草原40个样点进行了群落分类比较。优势种分类法将这40个样点分为16个组,TWINSPAN将其分为10个组,UPGMA将其分为11个组。优势种分类法和UPGMA的结合系数为0.94,TWINSPAN和UPGMA的结合系数为0.91,优势种分类法和TWINSPAN的结合系数为0.87,最高的结合系数表明优势种分类法和UPGMA的分类结果高度一致。通过计算3种方法各分组内的物种丰富度、地面总生物量和平均相似系数的方差,优势种分类法的3项累计方差为1131,TWINSPAN为976.8,UPGMA为952.8。这一结果表明,优势种分类法各分组内部有较大的差异性,其结果需要适当调整,而UPGMA各分组的差异性最小。从累计方差来看,相较于广泛采用的优势种分类法,UPGMA更适于呼伦贝尔草原的植物群落分类研究。本研究结果对于开展我国草原植被分类研究工作具有一定的参考价值。     

中国菊属一些种的分支分类学研究

运用分支分析方法研究了12种原产中国的野生菊属植物的系统发育关系,并引入了若干栽培品种及部分杂种一代植株作为分析材料。研究结果表明：分支分析方法有效而准确地将分类群分类,并揭示出毛华菊（Dendranthemarestitum）与菊花（Dendranthema×gran-diflorum）同为菊属植物中进化程度较高的种,部分种间杂种也已进入栽培类群。同时还发现不同性状在各品种间平行进化的现象。根据上述结果,作者讨论了中国菊属植物的系统进化及菊花起源问题。     

蜡梅科植物的分支分析

蜡梅科是一个仅有４属,１０种的小科,将蜡梅科的生物信息数字化,利用徐克学的和谐性分析程序,剔除了不合理的性状安排,判别关系含糊的性状极性,利用最大同步法,最小平行演化法及最大离散量分支分类法,对由性状再分析后获得的数值矩阵进行运算,推导分支图,明确各属之间的发生、发展和演化的关系。结果表明：椅子树亚科（Ｉｄｉｏｓｐｅｒｍｏｉｄｅａｅ）的椅子树属（Ｉｄｉｏｓｐｅｒｍｕｍ Ｂｌａｋｅ）在整个蜡梅科（Ｃ     

单子叶植物科级分类阶元形态性状分支分析

基于93个形态形状,采用13个被子植物基部类群做为外类群,对49个单子叶植物科级分类阶元进行了分支系统学分析。经过简约性分析,得到了1684棵同等最大简约分支树。严格一致树的分支结构图表明：1）古草本类植物和单子叶植物是姐妹群关系;2）具有网状脉的类群,薯蓣科,菝葜科,百部科是单子叶植物的最基部类群。由于性状状态间存在着较多的平行和逆转进化,这在一定程度上影响了系统发育重建的准确性;所选择的性状状态之间的演化很可能是平行的、多次的或者是特化的状态,因此这样复杂的演化关系的探索关键在于找到一些能确切反映其系统演化关系的形态性状。目前很难通过简约化的形态分支分析来解开整个单子叶植物的起源和演化之谜。为了避开对系统学分析造成干扰的误导性状,形态数据结合DNA序列分析很可能是必需的。     

分子系统进化关系分析的一种新方法--贝叶斯法在硬蜱属中的应用

距离矩阵邻接法、最大简约法和最大似然法是重建生物系统关系的3种主要方法。普遍认为最大似然法在原理上优于前二种方法，但其计算复杂费时。由于现行计算机的能力尚达不到其要求而实用性差，特别是在处理大数据集样本(即大于25个分类单元)时，用此方法几乎不可能。新近提出的贝叶斯法(Bayesianmethod)既保留了最大似然法的基本原理，又引进了马尔科夫链的蒙特卡洛方法，并使计算时间大大缩短。本文用贝叶斯法对硬蜱属(Ixodes)19个种的线粒体16S rDNA片段进行了系统进化分析。从总体上看，分析结果与现有的基于形态学的分类体系基本吻合。但与现存的假说相反，莱姆病的主要宿主蓖籽硬蜱复合种组并非单系。通过比较贝叶斯法与其它三种方法的结果，我们认为贝叶斯法是一种系统进化分析的好方法，它既能根据分子进化的现有理论和各种模型用概率重建系统进化关系，又克服了最大似然法计算速度慢、不适用于大数据集样本的缺陷。贝叶斯法根据后验概率直观地表示系统进化关系的分析结果，不需要用自引导法进行检验。可以预料，贝叶斯法将会被广泛地应用到系统进化分析上[动物学报49(3)：380—388，2003]。     

古北区草蛾属的数值分类研究(鳞翅目:草蛾科)

本文针对80种古北区草蛾(表1)进行数值分类研究。共选用三方面特征合计70项:其中外部形态24项,雄性外生殖器33项,雌性外生殖器13项。首先对原始数据进行标准化处理,然后计算80种草蛾的距离系数和相关系数。在种类之间的Q分类中采取多种方法对这两种系数进行运算,最后以协表相关系数(表3)作为最佳分类的依据并结合多种方法的聚类运算(表2),确定相关系数UPGMA法为Q分类的最佳结果(图1)。这一结果将80种草蛾划分为15组,与Sattler使用传统分类所得结果相比较(表6),不但在亲缘关系上基本相符,而且使一些孤独一种的组得到了归并,不少组得到更合理的组合与划分,尤其是各组内种与种之间的亲缘远近,可以通过图1而一目了然。这是传统分类所不能表达的。     

分支系统学当前的理论和方法概述及华东地区山胡椒属十二个种的分支系统学研究

本文概述了当前分支系统学研究中涉及的主要理论和方法,包括性状的选取、性状状态和极性的确定、数据矩阵的分析计算、结果分支图的处理、分支图可靠性的评价及分支图的应用。本文同时以华东地区樟科山胡椒属Linderal2个种的分支系统学研究为例,讨论了用形态性状进行分支系统学研究中可能遇到的问题,也揭示了一些分支系统学与传统的系统学在应用性状推导进化关系上的不同点。对这12个种的分支系统学研究得出了一些不同于传统系统学方法所推测的山胡椒属内的系统发育关系,如分支系统学研究显示山胡椒组和球果组很近缘。在严格一致性分支图上,杯托组的黑壳楠和江浙山胡椒分别位于最原始和最进化的分支,表明这个组是复系类群。分支图也显示山胡椒组可能是复系类群。     

分支格局、组份分析与中值淘汰法

文章简明介绍了现代分支系统学的分支格局原理和组份分析方法,并应用于李朝銮(1990,表2)的中国白粉藤属14种植物数据的分支分析。得出13个可能的最简约的二歧分支图,图长41步。这些分支图与李(1990)图2：13的比较表明,中值淘汰法不如组份分析方法有效,而且中值淘汰法有表相学和(或)进化系统学的疑问。     

以礼草属系统发育的分析

基于分支系统学的原理和方法。对禾本科以礼草属进行了系统发育分析,以礼草属是个单系在群,它的３２个外部性状选作极性分析。鹅观草属中的肃草作为外类群,采用ＰＡＵＰ程序对矩阵进行运算,获得了１个最简约的谱系分支图。在分支图上,以民礼草属２６个种可以归为３个组,但不适合于划分系,３个组中各组包含的种数分别与传统分类的３个组基本吻合,从而支持了传统分类的结果。同时,分支图还展示了各个类群间的亲缘演化关系,其