植物區(qū)系

國內關于植物區(qū)系和植物地理學的研究起步較晚，然而在幾代科學工作者的努力下，特別是在吳征鎰先生和張宏達先生等帶領下，如今我國植物區(qū)系地理理論研究已具有世界先進水平。具代表性著作有5中國種子植物屬的分布區(qū)類型6、5中國植物區(qū)系的起源和發(fā)展6、5華夏植物區(qū)系的起源與發(fā)展6、5中國植物志6、5種子植物分布區(qū)類型及其起源和分化6等。

現(xiàn)階段植物區(qū)系研究領域最具有代表性的研究是基于植物區(qū)系地理學，結合分子生物學的方法對間斷分布，特有或其它分布類群進行研究，運用分支系統(tǒng)學,結合地質學和化石資料的證據(jù)，探討其間斷、特有等分布格局形成的歷史成因。如湯彥承等根據(jù)八綱系統(tǒng)提出被子植物原始類群有60科，并以分子系統(tǒng)學提出的狹義的基部類群32科為對比，進行了植物地理學研究，分析顯示環(huán)太平洋4個地區(qū)原始被子植物科的分布格局和被子植物起源地與擴散以及太平洋的形成歷史有關；選擇若干特殊及重要或孤立類群，運用植物系統(tǒng)學、分類學、形態(tài)學、生理生態(tài)學、分子生物學、細胞學、地質學及古植物學的方法和手段探索其分布模式,解釋全球氣候變遷與植物分布模式形成的關系。如孫航等在研究青藏高原隆起對古地中海植物區(qū)系演變和發(fā)展的作用中，以黃花木屬、沙冬青屬等類群分布區(qū)和地理分布格局的形成，說明旱生的地中海成分隨著青藏高原的隆升進一步分化形成了中亞、地中海)西亞)中亞、舊世界溫帶等成分。

在植物系統(tǒng)發(fā)育與演化研究方面則是對某些高級孤立類群和重要特征成分在比較形態(tài)學的基礎上進行系統(tǒng)學研究，明確其系統(tǒng)位置，進而確定其定向成分,深入論證東亞植物區(qū)的起源和與相關植物區(qū)系的聯(lián)系。結合分子生物學，以植物分子地理學和重要科屬的系統(tǒng)發(fā)育學為主要研究方向，并涉及特殊功能基因的探索和珍稀瀕危植物的遺傳多樣性及保護生物學研究，以及多學科交叉結合研究特殊地區(qū)或熱點地區(qū)地質變化對植物區(qū)系形成發(fā)展的影響等。同時依托青藏高原和橫斷山脈等地區(qū)研究現(xiàn)代北溫帶植物區(qū)系及部分被子植物起源、進化和新種起源過程、區(qū)域植物區(qū)系的形成與地質歷史重大事件相關性等為研究熱點。如陳生云等對青藏高原及鄰近地區(qū)生長高山草本植物條紋狹蕊龍膽多個居群內個體的葉綠體基因組(cpDNA)非編碼片段trnH(GUG)-psbA基因間區(qū)序列變異檢測,以發(fā)現(xiàn)的各種單倍型在高原東南部橫斷山區(qū)分布很集中、遺傳多樣性也相對較高，且居群間的遺傳分化很高，有著顯著的親緣地理學結構，從而推測青藏高原東南部橫斷山區(qū)是該植物第四紀冰期時可能的避難所。

植物區(qū)系區(qū)系統(tǒng)計

1. 統(tǒng)計一個地區(qū)科、屬、種的總數(shù)，如中國有維管束植物353科、27150種，居世界第三位。

2. 比較兩個地區(qū)植物發(fā)生上的相互聯(lián)系，進行相似性分析是一個重要途徑。

植物區(qū)系相似性分析

相似性指數(shù)=兩地共有的非世界屬的數(shù)目/相對貧乏地區(qū)的非世界屬的數(shù)目； 除了屬的相似性外，還可以計算科的相似性指數(shù)。相似性指數(shù)越高，植物區(qū)系越接近。

植物區(qū)系區(qū)系成分分析

把一個植物區(qū)系所有植物按照其分布區(qū)類型、種的發(fā)生地和遷移路線等分成若干群，稱為植物區(qū)系成分。按照分布區(qū)類型劃分即為地理成分，按照種的發(fā)生進行劃分即為發(fā)生成分，按照遷移路徑進行劃分即為遷移成分。

植物區(qū)系包括自然植物區(qū)系和栽培植物區(qū)系，但一般是指自然植物區(qū)系；根據(jù)不同原則或分布區(qū)特點，可劃分為幾類區(qū)系成分。通常將某地區(qū)全部植物種類按科、屬、種進行數(shù)量統(tǒng)計，然后按地理分布、起源地、遷移路線、歷史成分和生態(tài)成分劃分成若干類群，分別稱為植物區(qū)系的地理成分、發(fā)生成分、遷移成分、歷史成分、生態(tài)成分等，以便全面了解一個地區(qū)植物區(qū)系的種類組成、分布區(qū)類型以及發(fā)生、發(fā)展等重要特征。

我國現(xiàn)代植物區(qū)系的形成和特點是在特定自然地理條件，特別是自然歷史條件綜合作用下，和植物界本身發(fā)展演化的結果。其特征主要可歸納以下幾個方面。

植物區(qū)系植物種類豐富

中國維管束植物共約353科，3184屬，2.715萬多種，分別占世界科、屬、種數(shù)的 56.9%、24.5%和11.4%。就種數(shù)而言，僅次于世界上植物區(qū)系豐富的馬來西亞植物區(qū)（約4.5萬種）和巴西（約4萬種），居世界第3位。從植物科屬的大小，即其含有種數(shù)的多少來看，現(xiàn)知世界種子植物中含有萬種以上的4個特大科,在中國也都含有千種以上。另有50科在中國含有100～1000種,如薔薇科、唇形科、杜鵑花科等，共有1.97萬余種，約占全國種子植物80%以上，構成中國植物區(qū)系的基本骨干。

植物區(qū)系起源古老

根據(jù)古地理研究，我國白堊紀至第三紀時期，大部地區(qū)氣候暖熱。第四紀冰期，也僅受到寒冷氣候影響或一些地方受到山地冰川影響。由于我國地處中低緯度，加之地形復雜，便成為許多古老植物的避難所或新生孤立類群的發(fā)源地。因此，我國具有許多古老的孑遺植物及系統(tǒng)演化上原始或孤立的科屬。

我國現(xiàn)有種子植物2980屬中，單型屬（只含1種）422屬、少型屬（含2—6種）713屬，合計占全國屬數(shù)的38%。我國特有的190多屬中，單型屬和少數(shù)型屬的比例更高達97%。只含1屬1種的科也有16個之多。這些種類多是第三紀古熱帶植物區(qū)系的孑遺或更古老的成分。如水杉（Metasequoia glyptostroboides）、銀杏（Ginkgo biloba）、鵝掌楸（Liriodendron chinense）等號稱活化石。此外還有銀杉（Cathaya argyrophylia）、金錢松（Pseudolarix amabilis）、白豆杉（Pseudotaxuschienii）、柳杉（Cryptomeria，2種）、水松（Glyptostrobus Pensilis）、臺灣杉（Taiwania，2種）等古老的裸子植物，以及被子植物中鐘萼樹（Brctuhneidera，1-2種）、連香樹（Cercidiphyllum japon-icum）、青錢柳（Cyclocarya paliurus）、珙桐（Davidia involucrata）、金錢槭（Dipteronia2種）、杜仲（Eucommia ulmoides）、馬尾樹（Rhoiptelea chiliantha）、水青樹（Tetracentron siense），等等。它們主要產于我國亞熱帶、熱帶森林中。

我國溫帶針闊葉混交林也殘存著一些古老成分，如木蘭（Magnolia）、五味子（Schisandra）、獼猴桃（Actinidia）、南蛇藤（Celastrus）、鵝耳櫪（Carpinus）、梣（Fraxinus）、胡桃（Juglans）、黃檗（Phellodendron）、以及葡萄等屬的個別種。西北荒漠植被中，也保存許多古地中?；蚬拍洗箨懙墓爬匣蜴葸z成分，如蒺藜科的白刺（Nitraia）、駱駝蓬（Peganum）、油柴（Tetraena）、木霸王（Zygo-phyllum）、豆科的沙冬青（Ammopiptanthus）、薔薇科的綿剌（Potaninia）等等。由此可見，我國各地區(qū)的植物區(qū)系大多是起源古老的，而與之相應的就是這些地區(qū)的優(yōu)勢植被類型有些也是古老的。

植物區(qū)系地理成分復雜

植物區(qū)系的地理成分是根據(jù)植物種或科屬的現(xiàn)代地理分布而確定的。植物種、屬或科分布的區(qū)域（即它們分布于一定空間的總和），稱為植物分市區(qū)。植物分布區(qū)是由于植物種（或屬科）的發(fā)生歷史對環(huán)境的長期適應，以及許多自然因素對其影響的結果。在植物界中，不同的植物種（屬或科）的分布區(qū)域是各不相同的，從而表現(xiàn)出各種的分布區(qū)類型。雖然植物任何分類單位都有其分布區(qū)類型，但從植物地理學觀點出發(fā)，植物屬比科能夠更具體地反映植物的系統(tǒng)發(fā)育、進化分異情況及地理特征。因為在分類學上同一個屬所包含的種常具有同一起源和相似的進化趨勢，屬的分類學特征也相對穩(wěn)定，占有比較穩(wěn)定的分布區(qū)，同時在其進化過程中，隨著地理環(huán)境的變化發(fā)生分異，而有比較明顯的地區(qū)性差異。根據(jù)對我國種子植物2980個屬的比較分析，可劃分為15個分布區(qū)類型：1）世界分布108屬，占屬總數(shù)的3.6%；2）泛熱帶分布372屬；占屬總數(shù)的13%；3）熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布89屬；占屬總數(shù)的3.1%；4）舊世界熱帶分布163屬；占屬總數(shù)的5.7%；5）熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布150屬；占屬總數(shù)的5.2%；6）熱帶亞洲至熱帶非洲分布151屬；占屬總數(shù)的5.2%；7）熱帶亞洲分布542屬；占屬總數(shù)的18.8%；8）北溫帶分布296屬；占屬總數(shù)的10.3%；9）東亞和北美洲間斷分布117屬；占屬總數(shù)的4.1%；10）舊世界溫帶分布175屬；占屬總數(shù)的5.5%；11）溫帶亞洲分布63屬；占屬總數(shù)的2.2%；12）地中海區(qū)，西亞至中亞分布166屬；占屬總數(shù)的5.8%；13）中亞分布112屬；占屬總數(shù)的3.9%；14）東亞分布298屬；占屬總數(shù)的10.4%；15）中國特有分布196屬；占屬總數(shù)的6.8% 。

植物區(qū)系特有成分繁多

中國特有植物計有200屬左右,歸72科，其中含10屬或10屬以上的為菊科、苦苣苔科、傘形科、蘭科和唇形科5科,但多數(shù)為熱帶—亞熱帶(29)和溫帶(22)分布科。銀杏科、鐘萼樹科、珙桐科及杜仲科為4個特有科。

這些屬中除鐵線山柳和川木香、毛舌菊等5～6屬為多種屬外，其余95%以上都是單種或少種屬，并且絕大多數(shù)是古老或原始的類型，如前所述的白豆杉等，還有如五加科的通脫木、馬兜鈴科的馬蹄香、蠟梅科的蠟梅、榛科的虎榛子、石竹科的金鐵鎖、金縷梅科的牛鼻栓、半楓荷、毛茛科的獨葉草及菊科中少有的木本屬螞蚱腿子和櫨菊木等。4個特有科也都是單種的古老科。 它們主要分布在秦嶺—山東以南的亞熱帶和熱帶地區(qū)，特別集中于西南至華中—華東。

（1）為植物界的起源和演化奠定基礎；

（2）為植物的引種、馴化以及生物多樣性的保護提供科學依據(jù)。2100433B

中文名稱

水底植物區(qū)系

英文名稱

benthic flora;bottom flora

定　　義

附著在水底基質上的所有大型植物和藻類。

應用學科

生態(tài)學（一級學科），水域生態(tài)學（二級學科）

《陜北黃土高原植物區(qū)系地理研究》以黃土高原地區(qū)植物區(qū)系的重要組成部分——陜北黃土高原植物區(qū)系作為研究對象，在廣泛深入調查和參考大量文獻的基礎上，采用植物區(qū)系地理學、生物多樣性保護與利用和植物生態(tài)學等相關學科的理論與方法，從植物區(qū)系組成、區(qū)系性質、特有現(xiàn)象、替代現(xiàn)象、地理聯(lián)系、區(qū)系的起源與演化、區(qū)系分區(qū)及空間分異特征等方面對本區(qū)植物區(qū)系進行了深入研究，同時對本區(qū)典型流域的植物生物多樣性、典型植物群落區(qū)系進行了研究，另外，對本區(qū)保護植物、資源植物進行了研究，并提出了保護和可持續(xù)利用對策。