多学科融合、多尺度探索——植物区系地理研究的新趋势

<正>植物区系地理学(Floristic Geography)是以植物分类学为基础,从空间格局(地理分布)上来探讨地球上或一定区域内植物的构成及其地理格局形成和起源演化过程的学科。当今的植物区系地理学研究正从两大方面发展:宏观上从地质历史–生态环境–植物群落–植物区系及大尺度空间格局方面探讨区系地理格局的成因;微观上从生命之树–物种形成–分子机制(基因组进化)揭示区系地理成分的     

A Study on Aroids in Gaoligong Mountains

高黎贡山是云南与缅甸北部交界的山脉。这一地区的植物区系深受科学界的注意。由于地形险峻,自然植被保存完好,但研究的也较少。高黎贡山是特有现象最丰富的地区。这里有天南星科植物58 种,属于11个属,以南星属为主,含35种。天南星科植物中,10种为高黎贡山所特有,6种为分布到高黎贡山的云南特有种,7种为分布到高黎贡山的中国特有种。植物地理学研究表明高黎贡山的植物区系是东亚植物区系的一部分,是东喜马拉雅植物区系的起源地之一。     

植物区系地理研究现状及发展趋势

中国植物区系地理学在植物区系的调查、分布区类型的划分和研究、植物区系分区以及区域植物区系的分析等方面有了丰富的研究积累。但这些研究绝大部分是利用传统方法对植物物种或分类群数据进行统计分析,因此仍处于对区系现象的认识和描述阶段,缺乏空间格局形成过程、形成机制方面的深入探索。此外,还存在植物区系调查薄弱甚至是空白的地区,许多植物标本缺乏详细或精确的信息,植物物种鉴定的准确性还需要提高。同时,随着植物区系地理以及相关学科的快速发展,植物区系地理学的研究步入了多学科交叉融合、综合研究分析的阶段,学科界限趋于模糊。一方面,利用物种信息数据库,融合生态学、古植物学以及地质历史等探讨区系空间地理格局的成因;另一方面,结合系统发育、分子系统进化(甚至到进化基因组学)、生命之树以及分子生物地理学等揭示区系的起源和进化;同时,各学科的快速发展,产生了大量的数据,新的分析方法或新理论的出现和运用,使植物区系地理研究也进入到了大数据时代,进而使得植物区系地理研究由定性的现象认识和描述,逐步深入到了定量地解释区系现象和探索其形成机制的时代。     

云南植物区系的起源与演化

云南是生物多样性高度富集的地区,其植物种类占中国植物种类的一半以上,几乎包含了欧亚大陆的各种主要植被类型,其错综复杂的生物区系是如何形成与演化的,这个基本问题目前尚未得到解决。本文结合云南的历史地质事件,从植物区系地理学研究上对云南植物区系的起源与演化研究进行了介绍。研究发现,云南植物区系具有一个远古的热带起源背景,在第三纪热带、亚热带性质的东亚植物区系基础上,随着喜马拉雅的隆升,世界性和北温带植物区系成分在北部地区渗透、迅速形成大量物种,使北部地区演化成为现今以世界性和北温带分布的科、属占优势的温带植物区系;在南部地区,因印度支那地质板块向东南亚逃逸,热带亚洲成分渗透、发展,演化成为以热带亚洲成分为主的热带植物区系;云南中部地区第三纪东亚植物区系成分有更多的保持与承袭。对云南南部、中部和北部植物区系系统发育关系(系统发育结构和β多样性格局)的研究支持了植物区系地理学上的推论。此外,思茅-兰坪(印度支那)地质板块自晚始新世以来发生顺时针旋转可能导致了云南西北部与云南东南部一些物种对应分布格局的形成;云南南部与东南部热带地区的植物区系可能因具有不同的地质背景和演化历程而发生了显著的生物地理分异。在晚第三纪各地质事件的影响下,云南植物区系在一个热带、亚热带性质的第三纪东亚植物区系基础上发生了歧化,演化成为现今的南-北、东-西生物地理分异明显的植物区系。     

华夏植物区系理论在不断地发展、进步、成熟和完善

简述了半个多世纪以来．张宏达教授为“华夏植物区系理论”的酝酿、建立、发展和完善提出了许多独特的见解和新的证据,促进了植物区系地理学理论的深入和中国植物区系学研究的更新。     

太原地区种子植物资源研究

太原地区种子植物资源丰富,植物区系地理成分复杂多样。通过野外调查和收集资料相结合的途径获得数据,运用植物区系地理学的基本原理,采用统计、排序及比较分析等研究方法,对太原地区植被类型、种子植物区系进行全面整理、定量统计和系统分析,为本地区植物资源的合理开发和利用提供科学依据。     

中国东北地区植物特有性研究

为了更好地理解植物区系的起源、种系分化及演化进程,推进特有植物保护工作,本文对东北地区内分布的中国特有植物、东北地区特有植物和植物区系地区特有植物的物种组成、科属结构、生活型组成、区系特征和地理分布情况进行了系统研究。结果表明：①研究区域内共有中国特有植物289种、东北地区特有植物109种、长白植物区系地区特有植物154种、大兴安岭植物区系地区特有植物16种、蒙古草原植物区系地区特有植物10种、华北植物区系地区特有植物20种。②各类特有植物中均以草本植物种数最多,其中多年生草本植物占绝对优势,乔木、灌木和藤本相对较少。③中国特有植物集中分布在东北地区大兴安岭山脉和长白山山脉。④东北地区特有植物集中分布地区与东北地区主要山脉走向一致,说明东北地区特有植物以山地起源植物为主。⑤长白植物区系地区植物特有性较强,表现出区系较为成熟的性质。大兴安岭植物区系地区、蒙古草原植物区系地区和华北植物区系地区特有性较弱,表现出区系较年轻的性质。⑥长白植物区系地区特有植物集中分布在吉林长白山山脉和长白山山脉向南延伸的余脉上。大兴安岭植物区系地区特有植物在区内分布较均匀,华北植物区系地区和蒙古草原植物区系地区特有植物在区内分布较零散。     

试论东亚被子植物区系的历史成分和第三纪源头——基于省沽油科,…

虽然在历史植物地理学献中常见的有５种区系成分;地理成分,发生成分,迁移成分,历史成分和生态成分,但由于缺乏古地理,古气候和古植物资料,当前要全面分析一区系中所有５种成分不可能的。本是基于省尖油科,刺参科和忍冬科和植物研究的结果,企图分析东亚植物区系的历史成分,从一个侧面看到它的演变过程。     

广州白云山植物区系的初步研究

从植物区系地理学的角度,分析组成广州白云山种子植物区系植物种类组成和地理成分,讨论植物区系和植被的关系,以及与邻近地区植物区系的联系,探讨了这一植物区系的基本特证.     

广州市流溪河森林公园植物区系的初步研究

本文从植物区系地理学的角度,讨论了流溪河森林公园植物区系的基本特征、科属地理成分、与邻近植物区系的联系．以及在中国植物区系研究中的作用．本区系位于泛北极植物区、中国－日本森林植物亚区、华南地区。初步分析结果表明,该区系的热带、亚热带成分占有明显的优势,并具有向古热带印度－马来西亚植物区系过渡的特点．本区系和鼎湖山、黑石顶区系联系密切．具有相似的典型南亚热带区系成分．研究流溪河植物区系的组成和特点．对于进一步研究华夏植物区系以及我国植物区系和其它植物区系的联系．均有一定的意义。     

著名植物学家吴征镒

吴征镒 ,号白兼 ,别名白坚。我国著名的、具有国际声誉的植物学家 ,植物区系研究的权威学者 ,从事植物科学研究已逾六十年 ,专长植物分类地理学和药用植物学。 1 91 6年 6月出生在江西九江 ,祖籍安徽歙县 ,寄籍江苏仪征 ,但从小在扬州长大。 1 93 7年毕业于清华大学生物系 ,1 9     

植物系统发育区系地理学研究:以云南植物区系为例

传统植物区系地理学研究主要以植物区系的分类群组成及其分布区类型的分析为主,忽视了进化历史的分析。本文根据前期云南植物区系的分区研究,基于云南种子植物1,983个属的系统发育关系,结合其地理分布,从进化历史的角度分析不同地理单元的分类群组成、系统发育组成及其相似性,探讨各个地理单元的系统发育结构及地理单元间的系统发育相似性。结果表明:云南植物区系不同地理单元的系统发育多样性与科或属的丰富度显著相关,其系统发育结构为非随机型;不同地理单元间的系统发育组成相似性与分类群组成相似性显著相关,二者的聚类分析均表明具有热带植物区系性质的地理单元与具有温带植物区系性质的地理单元各自聚为一类。由此可见,融合进化历史信息的植物区系分析有助于更加深入地理解植物区系的性质和来源。     

江西九岭山脉种子植物区系研究

九岭山脉植物区系发生历史悠久,对研究我国早期种子植物演化、动植物迁徙、物种分布格局均具有重要作用。为探讨九岭山脉种子植物区系成因和濒危保护植物的保护利用,该文通过野外调查、标本采集和鉴定,结合经典植物地理学方法,对该山脉种子植物区系进行了研究。结果表明:(1)九岭山脉共有野生种子植物211科956属2928种,占江西种子植物1064属4028种的比例分别为89.8%和72.69%。(2)该植物区系的热带成分科占该地区种子植物总科数(不含世界分布科)的81.35%,但缺乏典型热带成分科,区系中的热带性属和温带性属数量接近,显示该植物区系由热带性质向温带性质过渡,这与九岭山脉地处重要的气候和生态交错地带有一定关联。(3)该地区共分布中国特有植物6科33属41种,特有属主要为古特有属,体现了该植物区系起源的古老性,推断该山脉在第四纪冰期环境较为稳定,为众多植物提供了“避难所”。(4)该地区的种子植物中有30科63属109种为国家重点保护植物,其中,国家I级保护植物15种,极危植物3种、濒危植物11种、易危植物20种。该山脉中的九岭山、官山和大围山已有相应的自然保护区发挥生态保护作用,而其余的山地则未建立有效保护,应对相关濒危植物所在区域加以监管,可采取就地保护或迁地保护等措施,建立相关的种质资源库,确保濒危保护植物的可持续利用。     

南岭植物区系地理学研究──Ⅰ．植物区系的组成和特点

南岭山地地质历史较为古老．自然环境复杂多样,孕育了比较丰富的植物资源,计有维管束植物３８３１种．隶属１１８４属．２４８科．蕨类植物以亚热带及亚热带至热带分布科属为主,起源古老;裸子植物多数为原始古老的子遗成分;被子植物大多数科属的分布中心都在中国或华夏的亚热带及其附近热带地区．研究表明．南岭山地植物区系是典型的亚热带植物区系,具有由热带性区系成分向温带性区系成分过渡的特点;亚洲热带、温带和亚热带植物区系成分在发生上是统一的;北美植物区系和华夏植物区系有着共同的起源,是在联合古陆漂离之前通过欧洲一北美古陆发展过去的．     

秦岭黑河流域植物区系组成成分、特征分析

依据野外调查数据和相关文献资料,采用植物区系地理学研究方法,分析了秦岭黑河流域植物区系的性质。结果表明:(1)黑河流域维管束植物共有1908种,隶属于148科685属。区系成分中原始种类、子遗成分多表现出明显古老性;(2)该流域种子植物区系成分较为复杂,以温带成分为主,其数量占该区种子植物总属数的68.42%,同时表现出明显的过渡性特点,是亚热带和温带植物区系的交汇区。因此,本研究区域是一个重要的过渡带。     

河北省塞罕坝地区种子植物区系的过渡性分析

河北省塞罕坝地处森林区向草原区的过渡区域,植物种类丰富,共有种子植物75科318属713种或变种。塞罕坝植物区系的地理成分以北温带分布为主,占全区种子植物属数的47．65％。其次是世界分布和旧世界温带分布,分别占全区种子植物属数的15．41％和14．38％,其它分布的植物属较少。植物生活型以地面芽植物为主,高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物和一年生植物分别占全区种子植物的16．27％、1．54％、40．95％、25．39％和15．85％。通过与周围5个地区的主分量分析,塞罕坝植物区系处在森林区植物区系与草原区植物区系之间,具有明显的过渡性。塞罕坝植物区系与草原区锡林河流域和森林区松山植物区系的关系比较密切。     

乌拉山种子植物属的地理成分分析

运用植物区系地理学基本原理,对内蒙古阴山山脉乌拉山段种子植物属的组成及地理成分进行了统计分析.结果表明:乌拉山种子植物区系包含227属,约占内蒙古全区总属数的34.8%;属的分布区类型中,以温带成分为主,占非世界分布总属数的80.9%,其中,北温带分布占到了54.2%,旧大陆温带分布占18.0%,体现出乌拉山种子植物的分布与所处自然地理位置及其气候带相适应的结果.从生活型看,草本植物占绝对优势.     

内蒙古松树山的植物区系与沙地油松林群落特征

根据多次对内蒙古松树山地区的植物调查资料和沙地油松林群落学的研究,结果表明：(1) 松树山在植物区系上,正处在蒙古植物区系、华北植物区系、长白植物区系和达乌里植物区系的交汇地区。植物种类比较丰富,种子植物达394种。松树山植物的科、属、种分别占科尔沁沙地的61.1％、58.1％和41.1％;(2) 松树山植物区系地理成分以温带性质成分占绝对优势,占本地区的90.61％,其中以温带亚洲成分、旧世界温带成分和中国-日本成分最多,分别占本地区的16.8％、14.0％和13.7％;(3) 沙地油松林是松树山地区和科尔沁沙地唯一的针阔叶混交林类型,群落生活型谱以地面芽植物种类最丰富,占40.7％,其次为高位芽植物(22.2％)和地下芽植物(25.5％)。(4) 沙地油松林可划分为沙地胡枝子蒙古栎油松林和沙地山杏油松林2个类型,前者主要分布在石质沙丘上,后者多分布在固定沙丘的阴坡。群落演替进程为沙地先锋植物群落阶段→根茎禾草杂类草群落阶段→沙地灌丛群落阶段→沙地油松林阶段。     

山西太原西山煤田太原组煤核中的科达茎化石

前言科达植物是一类在石炭、二叠纪广泛分布于欧美植物区系和华夏植物区系的裸子植物,现已完全绝灭。世界上对其化石的研究迄今已有160余年的历史。目前,美国在科达研究方面处于领先地位,不仅研究各部分器官的外部形态和内部解剖构造,而且还进一步复原整个植物,近年来又开展了对科达植物的生态研究。以往我国所研究的多是其叶和繁殖器官的印痕化石,或硅化的木材化石——Dadoxylon(台座木),而深入的研究工作做得较少。开展对科达     

白马雪山国家级自然保护区植物多样性

通过多次对白马雪山国家级自然保护区进行野外实地考察、标本鉴定并查阅有关文献,运用吴征镒植物地理学的原理与方法全面系统地研究保护区植物区系,用计算机数据库程序建立1个有1674种植物地理成分数据库,植物区系统计分析均在数据库中进行。经统计保护区有种子植物135科,565属,1674种。经分析,保护区植物区系是温带山地性质,并兼有丰富的亚热带成分;区系成分新老兼备,分化复杂,以年轻成分为主;替代现象明显、特有现象显著;与北温带联系紧密,高山花卉和现代松柏类植物多样化中心;是中国低纬度高海拔地区植物资源保存比较完整而原始的地区。