分類學的領域可分成三大部份,即分類(classification)、命名(nomenclature)以及鑒別(identification),它們是「壹體三面」彼此息息相關的關系,因為只要是探討其中之壹部份,必然會與其他兩者有所牽連。以下就植物分類學的三大領域做壹簡單的介紹:
1. 分類(classification)
地球上現生的物種以百萬計,千變萬化且各不相同。如果不予分類,不立系統,便無從認識難以研究。分類系統是生物種類的索引系統,可藉以認識和查詢相關資料。
分類就是遵循分類學的原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。分類學(taxonomy)曾被稱為系統分類學,它與系統學(systematics)很易混淆,系統學是研究生物的歧異度(多樣性)以及它們中間的任何壹個類群和其他所有類群的各種關系的科學,曾稱為分類系統學。其***同目的是從理論上和實踐上,闡明物種之間的歷史關系(親緣或演化),建立自然系統,確定各類群的命名和排序,總結其進化歷史。從理論意義上來說,分類學是生物進化的演進歷史總結。
分類學是壹門綜合性的學科,從古老的形態學到現代分子生物學的新技術,都可吸取作為分類依據。分類的方法從古至今也在不斷的在變化,歷史記載最早是由希臘的Teophrastus (372 ~ 287 BC)所描述的500種植物,他將這些植物分為樹木、灌木與草本三類,以及壹年生、二年生、多年生三類等。再來則是羅馬人Dioscorides(64 AD),他描寫了650種植物,他以芳香植物、藥用植物和食用植物來區分植物。當然後來陸續有學者來將植物分類,只是在此就不加詳述,有興趣者請自行參考其他資料。而我國文字記載最早的分類則是宋仁宗(1,057 AD)下令所編寫的藥書,***編入分類植物約壹千種左右。最有系統的分類則是明代李時珍所編著的本草綱目,他將植物分為「草、谷、菜、果、木」等五大類,算是我國在植物分類學上的宗師。
林奈則主要是利用壹些方法來替高等植物分類,雖有不少人對林奈的分類方法抱持不同觀點而提出不同的意見,但因為非常方便使用,所以在某些地區或植物學會流行使用了有百餘年至今。林奈相信物種不變,所以他的分類系統沒有親緣概念。這些早期的分法大致只是依植物的外型或用途來分類,無法提供物種與物種之間的關系,所以近代的植物學家便以演化的觀點來做分類,希望分類能反映出物種親緣與演化的過程。
1.1 分類階層(taxonomic taxa)
物種(species)是生物分類的基本單位。即物種是具有壹定的形態和生理特徵以及壹定的自然分布的生物類群;同種的個體,起源於***同的祖先,有極近似的形態特徵,個體間能進行自然交配並產生正常發育的後代;不同種的個體雜交,壹般不能產生正常能生育的後代,存在生殖隔離。然而在植物界,這種生殖隔離的限制比較小,同壹屬之間的各品種通常可以自然交配並產生正常發育的後代,甚至很罕見的異科雜交而能產生正常能生育的後代也是存在的。
「種」是生物分類的基本單元,也是生物繁殖的基本單元,壹些親緣相近的種合成為壹個「屬」,壹些親緣相近的屬又歸納成壹個「科」,以此類推這樣壹層又壹層的分類層級稱之為「分類群(taxon,taxa為其復數)」。分類群由大而小,可粗分成六個層級,分別為:門(division)、綱(class)、目(order)、科(family)、屬(genus)、種(species)。
比較細致嚴謹的分類方式又可分為門(division)、亞門(subdivision)、綱(class)、亞綱(subclass)、目(order)、亞目(suborder)、科(family)、亞科(subfamily)、族(tribe)、亞族(subtribe)、屬(genus)、亞屬(subgenus)、組(section)、種(species)、以及種內分類群(infra-specific taxa)等。種內分類群則包括了亞種(subspecies)、變種(variety)、亞變種(subvariety)、變型(form)和亞變型(subform)等。在園藝品種的分類上還有「群(grex)*註」、以及「園藝種(cultivar)」的註明。在壹般情況下並不會用到如此細致的分類,在仙人掌與多肉植物的分類上,通常都是以用「科」、「屬」、「種」以及種內分類群的分類單位來討論。有些書或文獻特別在討論仙人掌科植物時,會應需要而再把「族」也加入使用來討論。在不同的分類層級通常有著不同的字尾以供辨識,例如:
「門」通常以 phyta 為字尾,如:種子植物門(Spermatophyta)
「綱」通常以 ae 為字尾,如:被子植物綱(Angiospermae)
「目」通常以 ales 為字尾,如:石竹目(Caryophyllales)
「科」通常以 aceae 為字尾,如:仙人掌科(Cactaceae)
「亞科」通常以 oideae 為字尾,如:Cactoideae亞科
「屬」通常以 us, a ,um 等為字尾,如:Turbinicarpus屬