01­­ 植物和植物學

植物學是研究植物的學科，屬於生物學的一個分支學科。植物學包括了所涉及的研究對象植物和研究領域兩部分。

一、什麼是植物呢？在人類對植物的研究史上曾經有過各種各樣的認識，但最主要的有三種。

對植物最早的認識：東西方古人將一切能移動的生物稱為動物(animals)，而將一切植根於土壤中不能移動的生物統稱為植物(plants)。在中國，春秋時期（公元前770—公元前476年）成書的《周禮·地官》中把生物即分為動物與植物兩大類，並將植物分為皂、膏、核、荚、丛五類。而成書大約為公元前400-公元前200年之間的《爾雅》則將植物分為草、木兩大類，草類著錄草本植物一百九十餘種，木類著錄木本植物七十餘種。還有按形態和用途區分出的“百卉”、“百谷”、“百果”、“百蔬”、“百藥”等等。在希臘，兩千三百多年前植物學之父、亞里斯多德的學生泰奧弗拉斯托斯(Theophrastus) 寫的《植物史》(共十卷，現存九卷)中就不只包括了500多種植物，還包括了真菌。

綠色植物(green plants)：近代人們體認到植物是有綠色葉綠素(chlorophyll)的生物類，從而把沒有葉綠素的真菌類排除之外。植物中也有諸如菟絲子和天麻這樣的雖無葉綠素、但具備植物其它特徵的寄生植物。因此植物就包括了陸地上的植物和各種水生藻類，而藻類被進一步劃分為單細胞為主的低等藻類和多細胞為主的高等藻類。隨著顯微鏡的出現人們把生物分為無細胞核的原核生物和有細胞核的真核生物後，人們把無細胞核的藍藻類(原稱藍綠藻 cyanobacteria)劃分出去歸入原核生物的細菌界。這樣一來，綠色植物就包括了細菌界的藍藻類和真核生物的藻類和陸地植物以及它們的化石。

陸生植物(land plants)：這是對植物最狹義的定義，即只將陸地上的綠色植物認作真正的植物。又因為陆生植物(包括那些寄生植物)都有一個胚胎階段，所以又將他們叫作胚胎植物(embryophytes)。陸生植物包括苔蘚類和維管植物類及其化石。

目前，普通植物學教材仍然按對植物最早的認識，把藍藻類(屬於細菌界)、藻類、陸生植物、和真菌(真菌界)，以及由真菌菌絲和藻類共生在一起而構成的地衣類都歸入植物學範圍。

二．植物有哪些特徵？植物有下列主要特徵：

1. 植物有層層組織結構，由低層的生命體構成高層的生命體：從原子、分子、細胞器、細胞、組織、器官、單一植物、族群、到群落，再到生態系統和生物圈内的植物部分。
2. 植物能以光合作將太陽能轉換成有機分子的化學能，並通過細胞呼吸將化學能轉換成生命生理活動所需的能量。
3. 植物對刺激的反應：對陽光的向日性、對重力的向地性、觸摸反應（如含羞草）、對昆蟲的捕食（食肉動物或食蟲動物，如捕蠅草、豬籠草）等。
4. 植物生長發育（受精卵→胚胎→幼苗→初生生長→次級生長）。
5. 植物繁殖：無性繁殖與有性繁殖，透過孢子或種子的有性繁殖。
6. 植物DNA將訊息從一代傳遞到下一代 。
7. 植物族群內個體間有形態變異。

另外，狹義的植物界的植物在三個生物域中跟其它五界生物的區別可以通過使用二分法鍵（每次回答一個問題時都用一對特徵）來展示：

三、植物學有哪些研究領域？ 植物學涵蓋與植物界相關的廣泛主題，從最小的藍藻類到最大的樹木，從植物內的細胞和分子過程到它們與環境的相互作用。植物學的研究領域包括以下主要方面：

1. 植物形態學（Plant Morphology）： 研究植物的形狀、結構和外部特徵，如葉子、莖、根和花朵，以便分類和識別不同植物物種。
2. 植物解剖學（Plant Anatomy）： 關注植物內部結構，包括細胞、組織和器官的構造，以理解植物的生長和發育過程。
3. 植物細胞學（Plant Cytology）： 研究植物細胞的結構、功能和生命周期，包括細胞分裂和遺傳學特徵。
4. 植物組織和器官（Plant Tissues and Organs）： 關注植物的不同組織類型（如表皮、維管束和根組織）以及器官（如葉子、根和花朵）的結構和功能。
5. 細胞生長和分化（Cell Growth and Differentiation）： 研究植物細胞的生長過程，以及細胞如何分化成不同類型的細胞，形成各種組織和器官。
6. 植物繁殖（Plant Reproduction）： 關注植物如何繁殖，包括有性繁殖（花粉傳遞和受精）和無性繁殖（如分株和扦插）。
7. 植物分類系統學（Plant Taxonomy）： 研究植物的分類和命名體系，以便有效地分類和識別各種植物物種。
8. 古植物學（Paleobotany）： 研究已經滅絕的植物物種，通過化石記錄了解古代植物的演化和生態學。
9. 藻類學（Phycology）： 專注於原核藍藻和真核藻類（藻類是一類包括海藻和淡水藻的植物）的研究，包括它們的生態學、分類和生理學。
10. 真菌學（Mycology）： 研究真菌的生物學，包括蘑菇、黴菌和酵母等，以及它們的分類和生態學。
11. 菌根（Mycorrhizae） - 菌根是真菌與植物根部之間的共生關係。 它在植物與土壤之間的營養吸收和交換中起著關鍵作用，增強了植物生長和生態系統的可持續性。
12. 地衣學（Lichenology）： 研究地衣，這是一種由真菌和藻類或藍藻共生形成的生物體，地衣對生態系統具有重要影響。
13. 苔蘚學（Bryology）： 關注苔蘚植物的研究，這些植物通常生長在濕地和岩石上，是古老的植物類型之一。
14. 蕨類學（Pteridology）： 研究蕨類植物，包括蕨類植物的分類、解剖和生態學。
15. 裸子植物（Gymnosperms）： 這是一類不產生花朵的植物，如松樹和杉樹。
16. 被子植物（Angiosperms）： 這是一類產生花朵和種子的植物，包括大多數植物物種。
17. 植物生理學（Plant Physiology）： 研究植物的生命過程，包括營養吸收、光合作用、呼吸和植物對環境的響應。
18. 植物生物化學（Plant Biochemistry）： 關注植物中生物分子（如蛋白質、酶和代謝產物）的化學結構和功能。
19. 植物遺傳學（Plant Genetics）： 研究植物的遺傳信息傳遞，包括基因表達、遺傳變異和育種。
20. 植物基因工程和生物技術（Plant Genetic Engineering and Biotechnology）： 應用基因工程技術改良植物，增強其特性，或研發新品種。
21. 植物生物物理學（Plant Biophysics）： 研究植物生物學過程的物理學原理，如水份運輸和光合作用。
22. 植物生態系統學（Plant Ecology）： 關注植物與其生態環境的相互作用，包括生態系統的結構和功能。
23. 經濟植物學（Economic Botany）： 研究與人類生計相關的植物，包括食用植物、藥用植物和工業作物。
24. 食用植物學（Edible Plant Biology）： 關注可食用植物的研究，包括它們的栽培、營養價值和食用方法。
25. 藥用植物學（Medicinal Plant Biology）： 研究植物中具有藥用價值的化合物，以及它們在醫藥領域的應用。
26. 森林學（Forestry）： 關注森林生態學、資源管理和木材生產，以及森林對全球生態系統的重要性。
27. 樹木學（Dendrology）： 研究樹木的分類、生態學和木材特性，通常涉及樹木的識別和分類。
28. 木材學（Wood Science），也稱為木材工程學或木材技術學，是研究和應用木材的科學和工程領域。它涵蓋了對木材的結構、性質、制備、處理、用途和保護的廣泛研究。
29. 園林學（Horticulture）： 關注園藝植物的培育、栽培和園藝設計，包括花園和農作物園藝。
30. 民族植物學（Ethnobotany）： 研究不同文化中植物的傳統知識和用途，包括草藥和食用植物的民族學研究。

這些學科涵蓋了植物學領域的廣泛範疇，從植物的結構和生理學到它們的分類、生態學和應用。不同的學科有助於我們更好地理解和利用植物在自然界和人類生活中的重要作用。