植物區(qū)系空間分異與環(huán)境演變2009

植物區(qū)系空間分異

與環(huán)境演變

植物區(qū)系基本概念分布區(qū)與分布區(qū)的形成植物區(qū)系分析人為活動(dòng)與植物分布

植物區(qū)系（flora)是指某一地區(qū)，或某一時(shí)期、某一分類群、某類植被等所有植物種類的總稱。植物分布區(qū)的靜態(tài)特征

種的分布區(qū)

分布區(qū)的結(jié)構(gòu)分布區(qū)的形狀分布的范圍屬和科的分布區(qū)

分布中心間斷分布

分布范圍

Pinus

pumila

連續(xù)分布區(qū)毛茛(Ranunculus

glacialis)的北極－高山式間斷分布區(qū)世界種（廣布種）大車前（Plantagomajor）的分布范圍中國(guó)特有種的分布幾個(gè)屬的分布中心殼斗科三個(gè)屬的間斷分布分布區(qū)的形成與變化

物種的形成與分布（從地理因素分析）異地（域）物種形成同地（域）物種形成平行物種形成種分布區(qū)的擴(kuò)展環(huán)境演變與植物分布區(qū)的變化氣候演變地形變化板塊運(yùn)動(dòng)分布區(qū)特征與植物系統(tǒng)發(fā)育椴屬一些親緣種的分布范圍落葉松在歐亞大陸的分布紅杉、水椰和鵝掌楸屬植物的歷史和現(xiàn)代分布南半球分布的山龍眼科間斷分布區(qū)形成的不同過程圖解

植物類群的統(tǒng)計(jì)和分析植物區(qū)系成分分析地區(qū)間植物區(qū)系比較分析世界植物區(qū)系區(qū)劃與區(qū)域分異中國(guó)植物區(qū)系概述島嶼植物區(qū)系分析

科、屬、種數(shù)目的統(tǒng)計(jì)分布多度分析Tarim

basinDzungarinbasinQaidambasinHexi

corridorAlxa

PlateauTheentirearidregionNumberoffamilies313220212534Numberofgenus535029293664Numberofspecies118138807992224Area(104km2)10572.825.611.127241.5Genus/families1.711.561.451.381.441.88Species/genus2.232.762.762.722.563.5西北干旱區(qū)水生植物的分類多樣性5.31%Alismataceae18.75%Cyperaceae42.85%Others13.84%Potamogetonaceae9.38%Ranunculaceae5.36%Gramineae4.46%TyphaceaeFigure2.Percentageofspeciesnumberofthemostspecies-richfamiliestothetotalspeciesinthearidregion.中國(guó)種子植物特有屬在各省分布的多度

地理成分發(fā)生成分遷移成分歷史成分生態(tài)成分Table.MatrixpresentingWilson–Shmidasimilarityindicesforpairwisecomparisonsoffivesub-regionsusingcollectedaquaticplantfamiliesinAridzoneofChina.

地

區(qū)阿拉善高原塔里木盆地準(zhǔn)噶爾盆地柴達(dá)木盆地塔里木盆地0.46－－－準(zhǔn)噶爾盆地0.430.32－－柴達(dá)木盆地0.550.610.61－河西走廊0.350.480.490.51WilsWilson-Shmida指數(shù)可以指示物種被生境分割的程度，βT={g(H)+L(H)}/(2a)g(H)是沿生境梯度H增加的物種數(shù)目；L(H)是沿生境梯度H

丟失的物種數(shù)目，a

是各樣方中平均物種數(shù)。不同環(huán)境梯度上共有種越少，β-多樣性的值就越大。Area(104km2)Averagealtitude(m)Annualaveragetemperature(℃)Annualprecipitation(mm)AnnualEvaporationCapacity(mm)≥10℃activitycumulativetemperatureTarmbasin105100010~1140~602000~29004100~4400Dzungarinbasin72.86006~8100~2501500~21003100~3600Qaidambasin25.62600~30001~5<2501100~1550910~2300Hexicorridor11.11300~19005~1035~2002000~30002500~3600AlxaPlateau27800~18007~10<1502600~32002800~3400

世界植物分區(qū)簡(jiǎn)介世界植物區(qū)系的時(shí)空演變泛北極植物區(qū)（全北植物區(qū)）古熱帶植物區(qū)新熱帶植物區(qū)開普植物區(qū)澳大利亞植物區(qū)泛南極植物亞區(qū)北方亞區(qū)古地中海亞區(qū)馬德雷亞區(qū)非洲亞區(qū)馬達(dá)加斯加亞區(qū)印度－馬來西亞亞區(qū)玻利尼西亞亞區(qū)新喀里多尼亞亞區(qū)侏羅紀(jì)時(shí)早白堊紀(jì)早第三紀(jì)始新世晚第三紀(jì)時(shí)第三紀(jì)末與第四紀(jì)初距今11000年前統(tǒng)一的大陸分裂為南北兩塊，南方的岡瓦納古陸進(jìn)一步發(fā)生斷裂移動(dòng)，全球海洋性氣候居于優(yōu)勢(shì)，比現(xiàn)代要溫暖些，而且氣候帶間變化不很顯著。北半球銀杏類分布甚廣，混生松科與杉科植物,多處形成大片森林;南半球銀杏稀少，以南洋杉科與羅漢松科為主。低緯的熱帶亞熱帶氣候區(qū)以本內(nèi)蘇鐵與蘇鐵類比較繁盛。真蕨類生于各地林下。此時(shí)有沒有被子植物繁生，目前尚無定論。早白堊世(1.3億年前):最早被子植物化石見于的熱帶地區(qū),至今這里（主要是東南亞）保存有許多最原始的被子植物科屬，如木蘭科、金縷梅科、三白草科等。中白堊世（1.1—1.0億年前）的巖層中發(fā)現(xiàn)有木蘭科、水青樹科、無患子科、山龍眼科、小蘗科、毛茛科、防己科、以及類似樟科、蓮科的化石或花粉。晚白堊世（8000萬年前）裸子植物已居劣勢(shì)，蘇鐵類只殘留少數(shù)，而被子植物約有六、七十科，躍居植物界首位。白堊紀(jì)期間板塊運(yùn)動(dòng)有所加劇。南美南部與非洲南部在早期就已分離，中期時(shí)它們的北部亦失去直接聯(lián)系，印度板塊則由南向赤道方向移動(dòng)。這些變化對(duì)各地區(qū)間植物種類交流和進(jìn)化帶來明顯的影響，如開普植物區(qū)（好望角）便是在長(zhǎng)期孤立的形勢(shì)下發(fā)展的。早第三紀(jì)始新世時(shí)全球氣候較暖，氣候帶界線難劃清楚,這期間被子植物科數(shù)又增加一倍左右，并有許多現(xiàn)代屬。在35°N以北,廣泛分布喜暖濕環(huán)境的第三紀(jì)植物，偏北部以落葉闊葉樹為主，南部混生常綠種類。早第三紀(jì)極地寒溫帶植物區(qū)系分布在東西伯利亞和北美西北沿岸的一些島嶼。據(jù)研究，這里當(dāng)時(shí)無霜期長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月以上，年平均溫度不低于-5℃，年降水量800—1000mm，具海洋性氣候特征，但有半年陽光不足，落葉的針葉樹很多。早第三紀(jì)期間南方古陸岡瓦納繼續(xù)分裂移動(dòng)。南溫帶植物區(qū)系廣布于南美南部、新西蘭、澳大利亞東南部。印度板塊向北運(yùn)動(dòng)中一度位于非澳之間，可能有一些被子植物通過它進(jìn)行傳播交流。但現(xiàn)代印度植物區(qū)系缺乏特有科，更多地近似于東南亞植物區(qū)系，被認(rèn)為是在始新世末與亞洲板塊碰撞連結(jié)后才由后者移入的。澳大利亞板塊在4900萬年前與南極板塊分離北移，由于新西蘭與它早在8000萬年前便已分開，兩地共同成分較少。南極板塊向南方高緯移動(dòng)，至漸新世時(shí)因氣候過冷而種子植物在此絕跡。漸新世初北方氣溫劇降，北美西北沿岸在100—200萬年內(nèi)年平均溫度由27℃降到12℃，年較差則由5℃增到25℃，致使溫帶植物區(qū)系向南遷移分布，此地原有的常綠種類逐漸消失。晚第三紀(jì)時(shí)喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，高山隆起，大陸面積擴(kuò)大，內(nèi)地大陸性氣候更趨旱化。大氣環(huán)流形勢(shì)發(fā)生變化，全球普遍降溫，氣候帶變化與界線明顯，全世界植物區(qū)系和現(xiàn)代已很接近。在中新世,北非與中亞植物因陸地相接獲得交流條件，經(jīng)過選擇與適應(yīng)的變化逐步形成地中海西亞-中亞植物區(qū)系。北方溫帶落葉闊葉林仍然分布較廣，但在更北面更涼濕的地區(qū)，北方植物區(qū)系獲得迅速發(fā)展，它以裸子植物中的云杉、冷杉、落葉松等為代表，并夾有一定數(shù)量的樺、榛、赤楊等。上新世期間北半球中緯地區(qū)植物區(qū)系變化很大。600萬年前南北美間海峽消失，植物得以溝通交流。造山運(yùn)動(dòng)劇烈、氣候大幅度降溫，使第三紀(jì)植物區(qū)系受到非常深刻的影響，分布變化極大。更新世冰期和間冰期多次交替出現(xiàn)，造成植物大規(guī)模遷移。中歐和西伯利亞的第三紀(jì)植物區(qū)系成分在冰期被南部山地和干旱區(qū)阻擋，未能南下避難而大部絕滅，所以現(xiàn)代區(qū)系種類貧乏。北美亦僅在東南部和西海岸保存部分第三紀(jì)植物區(qū)系，與東亞遙遙相對(duì)構(gòu)成間斷分布。在中美地峽則只能進(jìn)行過濾式遷移。更新世氣候及它引起的生境變化，使各個(gè)種的不同種群經(jīng)受多種自然選擇壓力，并使它們之間或孤立或接觸，從而出現(xiàn)一些新種或變種。冰期和間冰期的交替使海平面上下變動(dòng)約300m，使白令海峽等植物傳播阻障數(shù)次消失。此時(shí)期中國(guó)大陸與臺(tái)灣島的植物也有多次交流。

最近一次冰期結(jié)束，氣候回暖，海面上升，大陸架又被海侵沒入水下，島嶼植物與大陸聯(lián)系中斷，大陸植物逐漸向中高緯地區(qū)遷移。距今7000—5000年前氣候最為溫暖，喜暖植物分布比現(xiàn)代更偏北。其后出現(xiàn)波動(dòng)式降溫，有幾次降溫幅度很大，引起植物分布的相應(yīng)變化。但這期間人類活動(dòng)的影響已很重要，特別是對(duì)栽培植物和雜草的傳播作用更為突出。

中國(guó)植物區(qū)系組成及特點(diǎn)中國(guó)植物區(qū)系成分分析中國(guó)植物區(qū)系分區(qū)豐富的植物種類起源古老，具有演化系統(tǒng)中的各種類群分布類型多樣，地理成分復(fù)雜區(qū)域性強(qiáng)，地理分布的區(qū)域分異明顯又相互滲透特有性程度高

熱帶分布或熱帶分布為主的科屬

溫帶或以溫帶分布為主的科屬

中國(guó)特有分布泛熱帶分布

我國(guó)約372屬，有的除見于分布中心外，還分布到亞熱帶；有些屬的少數(shù)種類擴(kuò)展分布到溫帶地區(qū)，絕大部分為草本類型；衛(wèi)矛屬等少數(shù)木本植物延伸到北方溫帶地區(qū)，是為熱帶殘遺成分。舊大陸熱帶分布

在我國(guó)約有163屬，其中限于熱帶的有血桐屬、山姜屬等，分布到亞熱帶的有芭蕉屬、合歡屬等。只有極少數(shù)分布到溫帶，如楝屬等。本類多為古老而保守的成分。熱帶亞洲至熱帶大洋洲成分

多呈熱帶亞洲與熱帶澳大利亞間斷分布。我國(guó)約有150屬；可能起源于古南大陸。熱帶亞洲至熱帶美洲分布

在我國(guó)有89屬，。熱帶非洲至熱帶亞洲分布

約151屬，其中約74屬限于熱帶，這種現(xiàn)象可能由于亞非間直接聯(lián)系時(shí)間較久的緣故。熱帶亞洲（印度-馬來亞亞）

分布種類最豐富，共542屬（占全國(guó)總屬數(shù)19%）。其中單型屬及少型屬竟達(dá)263屬，約占本類成分的一半，表明它具有古老的或原始的性質(zhì)。北溫帶分布

我國(guó)有29科，296屬。幾乎囊括廣布北溫帶的所有喬木屬，這說明北溫帶植物區(qū)系的整體性，也顯示中國(guó)是保存這一類型最完整的地區(qū)。東亞-北美東部分布

我國(guó)共有117屬。東亞分布（喜馬拉雅到日本）

是我國(guó)另一最重要的分布類型。地中海西亞-中亞分布

曾占有古地中海大部，因第三紀(jì)以來強(qiáng)烈旱化，形成獨(dú)特的區(qū)系。在我國(guó)計(jì)有166屬，本分布類型中很多屬的某些種可以見于澳洲、北美、南美、特別是非洲，表現(xiàn)出與這些地區(qū)曾有多種聯(lián)系。舊大陸溫帶分布

在我國(guó)有157屬，以草本植物為主。溫帶亞洲分布

在我國(guó)有63屬。中亞分布

在我國(guó)主要見于西北地區(qū)，共112屬。我國(guó)特有屬共計(jì)196屬，占全國(guó)屬數(shù)的6.6%，隸屬74科。其中單型屬達(dá)142個(gè)，僅云南分布50多屬，并且將近一半又為該省特有，且集中在滇西北。在四川、貴州各約25—30個(gè)特有單種屬。特有的少種屬共48屬，亦大部分（約40多屬）產(chǎn)于西南，其他地區(qū)很少。從起源上看，我國(guó)的特有屬中一部分為古老的第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)系的后裔或殘遺，另一些則為第三紀(jì)以后發(fā)生的進(jìn)步類型。這些古老的特有屬中包括喜樹、串果藤、珙桐、杜仲、青錢柳、青檀、獨(dú)葉草、文冠果等。

歐亞森林植物亞區(qū)亞洲荒漠植物亞區(qū)歐亞草原植物亞區(qū)青藏高原植物亞區(qū)中國(guó)－日本森林植物亞區(qū)中國(guó)－喜馬拉雅森林植物亞區(qū)馬來西亞植物亞區(qū)島嶼隔離的影響（距離）島嶼面積差異的影響島嶼年齡的影響島嶼生物地理平衡理論島嶼生物地理學(xué)理論的驗(yàn)證與應(yīng)用島嶼化島嶼的物種數(shù)與面積關(guān)系(Arhenius,1921;Gleason,1922)

S＝cAz

S－種數(shù)，A-面積，z、c為常數(shù)島嶼上物種數(shù)預(yù)測(cè)：MacArthur的平衡說島嶼群落的進(jìn)化島嶼的物種進(jìn)化較大陸快；遠(yuǎn)離大陸的島嶼上，地方種可能較多；島嶼群落可能是物種未飽和的群落。島嶼生態(tài)與自然保護(hù)區(qū)對(duì)自然保護(hù)區(qū)的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義島嶼上物種數(shù)預(yù)測(cè)島嶼上的物種數(shù)目決定于遷入物種和滅亡物種的平衡，而且是一種動(dòng)態(tài)平衡，即不斷有物種滅絕，由同種或別種的遷入而得到補(bǔ)償。不同類型島嶼的物種數(shù)1島嶼上的物種數(shù)不隨時(shí)間變化；2平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，即滅絕不斷被新遷入的種所代替；3