Dendrology 樹木學 #裸子植物
#Henry David Thoreau 梭羅
In wildness is the preservation of the world
荒野蘊藏著世界的保存
Dendrology 樹木學 x Kuo-Fang Chung 鍾國芳
Plant Morphology 植物形態
Taxonomic 植物分類
International Code of Botanical Nomenclature 國際植物命名法規
Phylogeny 親緣
Dendrology
Ancient Greek
δένδρον|dendron, "tree"
-λογία|-logia, science of or study of
xylology|ξύλον, ksulon, "wood"
Taxonomic 植物分類
morphology 形態學|anatomy 解剖學|embryology 胚胎學|chromosome cytology 染色體細胞學|palynology 孢粉學|secondary plant compounds 植物二次代謝物|proteins (白質氨基酸序列|nucleic acid 核酸序列 DNA and RNA
Plant Morphology 植物型態
構造
根 |莖|葉|花|果
Vegetative organs 營養器官>root|stem莖 shoot枝條|leaf
Reproductive organs 生殖器官>flower|fruit|seed
形態
色|形|數|長|寬|毛
Botanical jargon (terminology)
is crucial
Flower symmetry 花的對稱性
對稱越少=專一性越高
(授粉者|長時間演化)
e.g. bilateral/zygomorphic 兩側對稱的 #蘭花 #唇形科
Image source: Inflorescence,
In subject area: Immunology and Microbiology
Determinate inflorescence/cymose 有限花序/聚繖花序
中間花先開(頂芽分生結束)再輪到兩側
dichasium 二岐聚繖花序
e.g. 秋海棠>中間凋謝>平寬廣花序狀
scorpioid cyme 蠍尾狀聚繖花序=左右左右消失?
e.g. 捲曲狀+傾向一邊 #紫草科 #白水木
Indeterminate inflorescene 無限花序
花序軸 rachis 無限生長
raceme 總狀花序
沒有花梗 pedicel>spike 穗狀花序
側邊花梗長>simple corymb 單繖房花序
側邊分枝> compound corymb 複繖房花序
花序軸 rachis 超短>繖形花序 simple umbel (indeterminate) 雨傘狀 #五加科 #繖形科
Secondary Inflorescence
panicle 圓錐+dichasium 聚繖=交通三角錐=thyrse 聚繖圓錐/密錐花序
raceme 總狀+dichasium 聚繖=verticillaster 輪狀聚繖花序 #唇形科
simple corymb of heads 頭狀花序成繖房狀排列 #菊科
Specialized inflorescence type
葇荑花序 catkin/ament #殼斗科
肉穗花序/佛焰花序spadix #天南星科
隱頭花序hypanthodium #桑科榕屬
小穗 spikelet
植物授粉>雌蕊子房發育>真果 true fruit
Eastern America - Eastern Asia disjunction
檫樹屬 Sassafras|Sassa 沙士|環孔材@樟科唯一
北美檫樹 Sassafras albidum|Dioecious 雌雄異株
華中檫木 Sassafras tzumu|
台灣檫樹 Sassafras randaiense
台灣檫樹 Sassafras randaiense
落葉喬木|花冬末春初
有限的總狀花序
兩性花|樟科=雌先熟 Hermaphroditic & protogynous
Synchronous dichogamy 同步雌雄異熟
雌先熟|1st & 3rd輪雄蕊黏在一起|4th輪雄蕊演化成蜜腺分泌
雌凋萎|1st & 3rd輪雄蕊分開&半裂|3rd輪雄蕊基部蜜腺
3rd輪雄蕊向外=同樟科
Taxonomic 植物分類
species=unchangeable essence 本質=氣質
Taxa=hypotheses
命名 naming>歸類 grouping>分類 classification (hierarchical)
《論語》子路第十三
子路曰:「衛君待子而為政,子將奚先?」子曰:「必也正名乎!」
子路曰:「有是哉?子之迂也!奚其正?」子曰:「野哉,由也!君子於其所不知,蓋闕如也。名不正,則言不訓。。。」
Numerical Phenetics|numerical taxonomy 數值分類|表形學派
*Overall similarity *Algorithm 演算法
Character data matrix 特徵矩陣
=OTU | Operational Taxo unit
>Cluster|Multi-varaint analysis
Unweighted Pair Group Method with Arithmatic Mean UPGMA 無權重群組算數平均法
BUT
Most alike ≠ Most Closely Related
e.g. 趨同演化
Phylogenetic Systematics/Cladistics 支序學
*compare character by character *Optimality criteria 最佳化
Evolutionary Constrain
假設 Outgroup源頭>Homology 同源性的特徵
NOT Homoplasy 同塑性|非同源相似性
*Convergent evolution 趨同演化
*Parallel evolution 平行演化
Tree length 樹長 > 最短演化路徑
Parsimony methods
Molecular (DNA) data
>Character optimization 特徵最佳化
Monophyly 單源 vs. Paraphyly多源
利用DNA&Phylogenetic Systematics/Cladistics 支序學,作親源分析
e.g. 固氮 Nitrogen-fixing clade |瓜目、殼斗目、薔薇目及豆目
International Code of Botanical Nomenclature
國際植物命名法規
Melbourne Code, the Code
白粉蝶 Pieris rapae vs. 馬醉木 台灣馬醉木 Pieris japonica var. taiwanensis
Taiwania cryptomerioides Hayata, J. Linn. Soc., Bot. 37(260): 330-331, pl. 16. 1906.
Berberis kawakamii Hayata 川上氏小檗、臺灣小檗
Trochodendron aralioides Siebold & Zucc. 昆欄樹、雲葉
www.ipni.org 命名者搜尋
https://tropicos.org 學名搜尋、原始文獻發表、標準縮寫
genus name 屬名
is a noun in the nominative singular, or a word treated as such, and is written with an initial capital letter
species epithet 種小名
Holotype 正模=模式標本=命名依據
Isotype 複/同模式|Syntype 等價/集模式|Paratype 副/並模式|Lectotype 選定/選模式|Neotype 新模式
科。模式屬
屬。模式種
Priority 優先權
林奈之Species plantarum May 1, 1753
維管束植物分類學起始點且具有優先權
Vandalism in taxonomy
維管束植物
=蕨類 fern+種子植物 Seed Plants
Lignophytes / Woody Plants 演化特徵
>維管束形成層 vascular cambium
>木栓形成層 cork cambium
>異形孢子 heterospory
>內孢子化 endosporic female gametophyte
>花粉 pollen grain
>花粉管 pollen tube
種子植物 Spermatophytes
=裸子植物 Gymnosperm+被子植物 Angiosperm
裸子植物
蘇鐵類 Cycadales * 葉形簡單leaves simple
銀杏類 Ginkgoales * sperm nonmotile 鞭毛靠水移動
松柏類 Conifers | Pinales
麻黃類 Gnetales
紅豆杉類 Taxales
蘇鐵
Cycas revoluta Thunb.
羽狀裂片邊緣反捲 @日本九州琉球
台東蘇鐵
Cycas taitungensis Shen, Hill, tsou & Chen (1994)
羽狀裂片邊緣略厚但不反捲 @台東
1994新種|單屬單種=值得研究釐清
白輪盾介殼蟲 from 蘇鐵泰國進口
vs. 東陞蘇鐵小灰蝶|蘇鐵綺灰蝶 Chilades pandava peripatria
銀杏 maidenhair tree
Ginkgo biloba L.
Ginkgo=白果|落葉闊葉樹
活化石|孑遺植物 bcz 人類大量種植
Pinales (conifer) phylogeny 松柏類親緣關係
Pinaceae 松科*
Araucariaceae 南洋杉科
Phyllocladaceae 芹葉松/扁枝杉科
Podocarpaceae 羅漢松科*
Sciadopityaceae 金松科
Cupressaceae 柏科*
Taxaceae 紅豆杉科*
* 台灣有原生種
Pinaceae 松科
* 台灣原生種有6屬,多樣性高
毬果特徵重要
按親緣關係
***冷杉亞科Abietoideae***
雪松屬 Cedrus
園藝植物 @北非、中亞、南亞
金錢松屬 Pseudolarix
特有@中國大陸東南部
鐵杉屬* Tsuga
鐵杉 T.chinensis
油杉屬* Keteleeria
@東亞|台灣油杉 K.davidiana var.formosana
冷杉屬* Abies
台灣冷杉 A.kawakkamii
***松亞科 Pinoideae***
黃杉屬* Pseudotsuga
台灣黃杉 P.wilsoniana
落葉松屬 Larix
@北半球寒帶及高山
銀杉屬 Cathaya
稀有@中國大陸長江流域
雲杉屬* Picea
造紙&聖誕樹|台灣雲杉(P.morrisonicola)
松屬* Pinus
多樣性松科裡最高
台灣五葉松 P.morrisonicola|華山松 P.armandi
台灣二葉松 P.taiwanensis|馬尾松 P.massoniana
Source: Pinaceae
Q
bract 苞鱗突出=兩齒 e.g. 黃杉|花旗松
松屬 Pinus
鱗臍 umbo位於鱗背/鱗盾@頂端
>台灣五葉松(種子有翅。脂溝2)
>華山松(種子無翅。可食。脂溝3。葉灰綠長垂)
鱗臍 umbo位於鱗背/鱗盾@中央
>台灣二葉松(葉深綠短翹 vs. 華山松)
>馬尾松(樹幹紅褐。樹葉柔長)
>濕地松
臺灣冷杉
Abies kawakamii (Hayata) Ito|Taiwan Fir|Kawakami Fir
4月雄雌毬花|7-8月毬果熟直立
2800m+寒帶林
台灣油杉
K.davidiana var.formosana
毬果熟直立
果鱗 ovuliferous scale 先端薄而扁平=不具有鱗背/鱗盾 apophysis
20%低發芽率 @坪林 @大武山區
臺灣鐵杉
Tsuga chinensis var. formosana (Hayata) H.L. Li & H. Keng
材質最堅硬|材積豐富
鐵杉林+竹林|貓熊@四川
臺灣黃杉/威氏帝杉
Pseudotsuga wilsoniana Hayata =假鐵杉屬
苞鱗突出
@七家灣溪 @台中新竹
鑽樹輪+穩定同位素
台灣雲杉 spruce
Picea morrisonicola Hayata
有葉枕易脫落|纖維長>造紙
聖誕樹
純林@塔塔加鞍部。南湖大山
溫帶主要樹種>台灣分佈南界>氣候變遷暖化適應育種
雲杉蟲癭@頂端
Podocarpaceae 羅漢松科
葉對生+無中脈>Nageia
葉互生+有中脈>Podocarpus
Cupressaceae 柏科
廣義s.l. (sensu lato)
Taxodiaceae 杉科 Basal Cupressaceae s.l. > Cupressaceae s.s. (sensu stricto)柏科
Taxodium 落羽松屬 | Glyptostrobus 水松屬
Cryptomeria 柳杉屬
Sequoiadendron 世界爺屬 | Sequoia 長葉世界爺屬
Metasequoia 水杉屬
Athrotax 澳洲杉屬
Taiwania 台灣杉屬
Cunninghamia 杉木屬
巒大杉 Cunninghamia konishii
杉木 Cunninghamia lanceolata @福州
柳杉 Cryptomeria japonica|葉柔|樹形末端圓
臺灣杉 Taiwania cryptomerioides|葉刺|樹形末端上翹
Cupressoideae 柏亞科
小枝扁平;鱗片葉兩形。
綠色小枝鱗片葉 4 片近輪生>Calocedrus 翠柏屬(肖楠屬)|節間超短
綠色小枝鱗片葉對生>Chamaecyparis 扁柏屬
小枝近圓形;鱗片葉單形>Juniperus 刺柏屬
台灣肖楠 Calocedrus formosana (Florin) Florin |Caloc=鈣化
紅檜 Chamaecyparis formosensis Matsum. |Chamae=矮小的|鱗葉銳向外
台灣扁柏 Chamaecyparis obtusa var. formosana|obtusa =鈍的|鱗葉鈍向內
刺柏 Juniperus formosana|葉長10-20 mm
玉山圓柏 Juniperus squamata|葉長5-10 mm
清水圓柏 Juniperus tsukusiensis|龍柏生態變型?
Taxaceae 紅豆杉科
紅豆杉屬 Taxus|白豆杉屬 Pseudotaxus
南紫杉屬 Austrotaxus
榧樹屬 Torreya|穗花杉屬 Amentotaxus
三尖杉屬 Cephalotaxus?
南洋紅豆杉 Taxus wallichiana|假種皮紅色|紫杉醇
威氏粗榧 Cephalotaxus harringtonia var. wilsoniana|Cephalo=雄/頭狀花序|假種皮可食
臺灣穗花杉 Amentotaxus formosana|Amento=下垂花序|假種皮
Araucariaceae 南洋杉科
*台灣無原生種
肯氏南洋杉 Araucaria cunninghamii
異葉南洋杉 Araucaria heterophylla
貝殼杉 Agathis alba
鳳尾杉 Wollemia nobilis|活化石@澳洲|台灣種死了1棵
日本金松 Sciadopitys verticillata
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