论影响植物区系地理分布的原因和中国区系地理的特征

论影响植物区系地理分布的原因和中国区系地理的特征
论影响植物区系地理分布的原因
和中国植物区系地理的特征
——《植物区系地理学》课程论文
学院：林学院
专业：植物学
学号：
姓名：邓嘉雯
论影响植物区系地理分布的原因和中国植物区系地理
的特征
（林学院-植物学邓嘉雯）
摘要：本文从气候因素、土壤因素、地形因素、生物因素、人为因素分析了植物区系地理分布的原因，并参考了书籍以及学者的研究成果，论述了中国植物区系地理的丰富的植物种类、起源古老、分布类型多样、地理分布多样、特有性程度高的五大特征。

关键词：植物区系地理分布原因中国植物区系地理特征
1 影响植物区系地理分布的原因
从植物种分化形成时，该种所占有的空间范围构成它的原始分布区或起源中心，各种植物都有程度不同的繁殖能力，并不断向外界迁移，逐渐扩大自己的分布区。

植物可借助自然界各种外力（风力、水力、动物、人类等）或依靠植物体本身（果实的弹力、根状茎、块茎的移动等）的繁殖，从而不断占领新的地段。

植物区系地理分布的扩展受到许多条件的限制，限制植物向新地区迁移、定居、繁殖等过程，即阻碍分布区扩展的环境因素很多，最基本的因素[1]有如下几类。

1.1 气候因素
气候因素是基本的因素，对于个别植物种及其组合的地理分布和特征都发生深刻的影响。

气候决定了植被的基本特征。

气候因素也被称为地理因素，因为它依赖于当地的地理坐标和当地的海拔高度。

影响植物分布的主要气候因素有：热、光、水、空气的组成及运动。

很多植物种的北方边界继续向北方分布，是受在营养期内缺乏热量所决定的，或是一年内暖季的时间太短，或是冬季太冷。

如赤松，集中生长在具有海洋气候的我国辽东半岛经山东半岛向南达江苏北部的云台山，而远离海洋的陆地则少有该种植物的分布。

热带植物不能忍受热量状况的极少下降。

热量的不足引起了北极冻原带和山地高山带的无林现象。

很多农作物向北方推移时也遭遇了热量不足的限制。

即温度状况在地球的广大气候带和高山带的植被上盖上了自己的烙印。

作为生态因素的光对于植物首先来说，它是光合作用所必要的条件，因为绿色植物的光合作用过程仅仅在有光的时候才能进行，没有光，绿色植物的生活就成为不可能。

此外，光对于植物蒸腾作用以及植物的生长和发育也起着很大的影响，因为光照阶段的通过必须具有一定量的光照和黑暗的比例。

光还可以影响植物的解剖和形态特征，一直可以影响到叶绿体在细胞中的排列、植物的分布和无机营养等。

水份对于植物的作用首先决定于水的一些特性：
（1）具有高的系热量，因此水变热和变冷都是很慢的，被水份所贯穿的植物躯体不会经受温度的急剧变动。

（2）具有很大的表面张力，使得水份能够沿着毛细管（包括沿着植物内部的毛细管）上升。

（3）化学性不活泼，因而水份是极好的溶剂，水很少与进入水中的物质起反应，因此，作为溶剂的水是消耗不了的。

此外，水可以溶解各种各样的物质。

作为生态因素的水在植物生活中具有头等重要的意义。

水是光合作用所必须的条件。

植物的一切部分都含有水，植物所含的水有时达到植物总重量的90~98%。

植物体中的水创造了能为原生质活动的生活环境。

植物从土壤中吸收水溶液状态的无机营养物质。

空气的气体成分并不影响植物的分布，因为在整个地球上空气的化学性是相同的。

但在空气中常常含有不固定的其他气体的掺杂物：氨、二氧化硫等。

在植株周围的空气通常不是绝对干燥的，其中始终含有水蒸汽，因为使得它变为某种程度的潮湿。

不同地方的空气湿度由于地理位置的不同而强烈的改变。

多雨的热带、北方高纬度地区和很多高山地区的相对湿度大于纬度较低的地区和高地的湿度。

滨海地区的空气通常比大陆性地区潮湿。

在具有地方性意义的空气气体中，特别指出是空气中含有二氧化硫，二氧化硫掺杂物和其他烟雾气体对于各种不同植物的作用是不同的。

例如：在城市树木的树干上完全没有地衣，因为地衣不能忍受二氧化硫和其他的掺杂物。

城市的空气对于很多松柏目植物（特别是对于冷杉属、云杉属、欧洲赤松等）也是有害的。

这些植物发生树木顶端的死亡，分枝不规则和针叶的死亡。

空气几乎永远是在运动的，空气的运动就称为风。

作为生态因素的风主要是影响蒸腾作用，以及引起各种不同的机械作用。

风的影响在各地是不一样的，受到风最强烈影响的有广阔敞开的平原（例如荒漠和草原）、滨海地区和山地地区。

风具有很大的意义，例如从海洋吹来的风，有时候带来很多的水份，但从大陆内地吹来的风则产生干燥作用，有时消灭了植被，在撒哈拉大沙漠我们可以看到这种影响[2]。

此外，风不断地从大陆吹向海洋，而海洋的潮湿空气不能到达大陆，结果甚至在海洋的沿岸也有可能有荒漠。

风影响着树木的生长，引起生长的停滞、树干和枝条的弯曲和伤害；土壤吹失，因而引起根的露出，并引起雪的吹失和聚积。

风增强了蒸腾作用，如果风是热风和长久地作用的话，将引起植物的死亡，例如干旱风。

在不断沿着一个风向的干旱风盛行的地区中，树干向风面的芽便枯萎，因此枝条不发育，并且形成了旗状类型。

1.2 土壤因素
土壤类型或土壤的某些特殊理化性质也是某些植物分布的决定因素，盐渍土、沼泽、酸性土、钙质土等特殊的生境，适生的植物被束缚于此，它们的分布边界随着这些生境的出现范围而定。

例如，青檀只生存于石灰岩山坡，铁芒萁只分布于强酸性土壤上等，它们的分布主要由土壤性质决定。

土壤和植物也是处于紧密的相互作用中，只有漂浮植物以及生长在其他植物上的寄生植物和附生植物才不固着在土壤上，例如菟丝子等。

植物形成了很多更好地固着在土壤上的适应，例如热带地区的植物生长了支柱根，这种支柱根把植物固着在不大稳定的土壤上，例如红树林的滨海地区。

另一类植物发育着气生柱状根，它可以生长在土壤中以支持树木的树冠，例如支柱根榕（Ficus
benghalensis）等。

另一类植物发育这深根系，它可以伸入到土壤的15米深处。

很多的兰科植物、鸢尾属等发育着收缩根，这种把根状茎和鳞茎牵引到土壤中，因而它们就牢固地固着在土壤中。

可以把所有的土壤因素分为两类：物理因素和化学因素。

属于化学因素的有：土壤的反应，盐分状态，土壤吸收综合体的大小，腐殖质等。

土壤溶液的反应具有重要的意义，它和土壤中游离的氢离子和羟基离子的存在有关。

环境的酸性反应决定于环境中存在过多的游离氢离子，而环境中的碱性反应是决定于羟基离子的过多。

土壤中氢离子的浓度是植物生长和分布的极重要的因素之一，因为有些植物能很好的生长在氢离子某一浓度下，而另一些植物则很好的生长在另一个浓度下。

如银鳞茅（Briza）、草甸羊茅（Festuca pratensis）等[3]的植物是中性土壤的植物，这些植物在环境反应为pH6.7~7.0的时候达到最好的发育。

很多植物都生长在pH＞7的碱性土壤上。

草原和荒漠的很多植物种，以及生长在碱质丰富的土壤上的植物都是属于这样的植物。

土壤盐分状况是一个直接作用的土壤因素。

我们称为“盐分状况”是因为作为植物营养的土壤无机物质，是以不同状态盐类存在着。

植物所必需的元素是磷、钾、硫、钙和镁。

每一种元素都有其专门的作用，无论哪一种元素都不能为另一种元素所代替。

所有这些元素以阳离子状态为根毛和细小根所吸收。

物理因素包括：土壤水份状况和空气状况，热量状况，机械成份。

如土壤的结构、颜色、厚度、地下水位、母岩的性质等。

土壤中水份的利用是决定土壤的物理特征：透水性，水份上升能力，土壤的空气状况和热量状况等等。

机械成分不同的土壤热量状况是不同的：粘土是较潮湿和较不通气的土壤，它的增热比砂土来得慢。

在潮湿和寒冷的气候下，砂土比粘土热。

在炎热和干旱气候下，长期干旱的荒漠中，砂土比粘土潮湿，因而砂土荒漠覆盖着比粘土荒漠较茂盛的植被。

土壤的结构性具有非常重大的意义，它是由土壤中无机物颗粒粘结成单位结构或团体结构的团聚体。

在无结构土壤中是没有团聚体的，根据团块的大小，可以分成沙粉粒结构、粉屑状结构、粒状结构、核状结构、块状结构等等。

1.3 地形因素
海洋常成为陆生植物分布边界而不可逾越。

陆地内部高大山脉急剧改变水热条件，对许多植物传播繁殖体非常不利，在它们的边缘常密集着多种植物的分布区边界。

高大的山体不仅对传播植物繁殖体起阻碍作用，还常因高低和坡向不同，气候差异悬殊限制植物迁移，如我国秦岭，就是一部分北方温带植物区系和一部分南方亚热带植物区系成分的天然边界。

地形因素包括：海拔高度、当地地形、坡地坡度、坡地朝向等。

在山地地区，可以特别清楚地看到植被的变化，那里，由于地形的强烈变化，可以在小距离内关擦到气候的迅速更替，而随着气候的迅速更替植被也发生改变，在山麓占优势的是该地理带（经纬度带）所特有的植被类型；往高处的植被类型是较不喜温而又较耐寒的植被类型。

例如在中亚荒漠地区，可以看到植被由下而上的演替：草原带，森林带，高山无林带。

在平原上，地形对植被也发生很大的影响。

可以把地形分为大地形、中地形和小地形。

由于地形的缘故，植物及其组合按照所谓生态系列而排列。

随着土壤湿度的加强，植物就按照湿生现象的加强而构成一个系列。

在草原或草甸的低洼地上，如果低洼地是近圆形的，那么就可以观察到很多彼此间通常可以区别得很清楚的同心环带。

小地形在南方干燥地区的意义特别大，那里每一滴水对植物都很重要，甚至于地形微小的起伏都会引起地形强烈的改变。

在北方，小地形在植被上的反映较不明显。

山地对于植物的分布起着很大的作用。

山地影响着气候和土壤条件的变化。

山系阻挡着降雨量，结果面临海洋的山系或山地的坡地获得了大量的雨水。

如果海水是温热的，那么就可以比相对坡地获得更多的热量。

例如，南高加索西部由于高加索山的缘故可以获得大量的雨水，并且具有潮湿和温热的气候[4]。

但是南高加索东部也由于高加索山的原因，气候就比较干燥和具有大陆性的特征。

1.4 生物因素
植物和动物的影响都属于生物因素。

植物成群地生活着，对每一植物来说，所有其他植物综合体的作用并不小于非生物的生态因素的综合体。

不同植物或相同植物的根系争夺着从土壤中取得水份和营养物质，地上器官争夺着光线；在密林中，造成了和稀疏林中温度、土壤和空气湿度不同的另一种条件等。

对于某些寄生植物，生物因素尤为明显，如药用植物草苁蓉的分布与寄生植物东北赤杨的分布相联系。

有些植物的传播也依赖于某种动物，如偃松的分布与取食其种子的星鸦密切相关[5]。

某些植物群落可以成为一些植物传播的障碍，如森林群落的生境条件不利于草原种类生存，相反有些树种也不能生长在草原中。

另一类关系是双方在一定程度上都获得益处。

这种相互关系叫共生关系。

例如豆科植物和根瘤菌、固氮菌之间的关系。

在高等植物的生活和分布中，脊椎动物和无脊椎动物具有很大的生态意义。

土壤动物的影响非常大，土壤中无脊椎动物在土层1m2面积上数量是以数千数十万计的。

这些无脊椎动物都处在经常运动中，从这一土层迁徙到另一土层，它们疏松了土壤。

蚯蚓使土壤通过它的消化道而改变状态，以粪便状态排泄在土壤表面，它强烈地改变着土壤。

昆虫在植物授粉时具有巨大的作用，大多数的植物是昆虫授粉，这些是膜翅目和双翅目的昆虫和蝴蝶等。

有时可以观察到昆虫植物之间非常密切的关系，以致没有昆虫植物就不能生存。

在欧洲，三叶草是丸花蜂，也没有蜜蜂的澳洲，那末它们便不能形成种子[7]。

要使它们能够很好的结实，只有把这些昆虫也输入到欧洲。

1.5 人为因素
人类活动对植物分布的影响很大，不仅可以使某个种的分布区域扩大，还能使其缩小以至消亡。

列如，菊科杂草紫茎泽兰大约于20世纪40年代由缅甸传至云南南部，后来随着垦殖事业发展以及森林采伐和公路修建向外蔓延，现已从密集分布的云南南部北移向中亚热带地区散布，引起了生态性“灾难”[8]。

2 中国植物区系地理的特征
中国植物区系是在中国古陆变迁历史的背景上形成的。

它是劳亚古陆（古北大陆）和古地中海的组成部分，经历了悠久的地质历史，特别是自第三纪中晚期，印度板块向北俯冲，使得喜马拉雅山系和青藏高原强烈而持续隆升，同时古地中海消失，欧亚大陆连成一片，南、北古陆辐合，随之形成大气环流的季风系统，基本形成中国现代自然地理面貌，控制现代植物区系分布的基本格局[9]。

中国区系地理的特征主要归纳如下几个方面。

2.1 丰富的植物种类
据1975年统计，中国野生微观植物共计约353科，3180多属，27150种，分别占世界科、属、种树的56.9%，24.5%和11.4%,种的数目仅次于世界上植物区系丰富的马来西亚植物区（约45000种）和巴西（约40000种），居世界第三位[10]。

植物种类的丰富程度还可以从科属的大小，即它们所含种树的多少来表示。

现知世界种子植物含有万种以上的4个特大科，在中国也含有千钟以上，见下表：
科名世界属数/
种数中国属数/
种树
中国占世
界种树%
兰科735/17000 141/1040 6.1
菊科900/18000 207/2170 16.7
蝶形花科482/12000 123/1080 9.0
禾本科620/10000 217/1160 11.6
2.2 起源古老，具有演化系统中的各种类群
由于中国地质历史悠久和存在各种有利植物生存繁衍的条件，致使中国植物区系中含有大量古老及原始的科属，并保存额许多残遗植物。

裸子植物中的苏铁科、银杏科、麻黄科和买麻藤科在发生系统上都是很孤立的，各只有一属。

松杉类开始出现于晚石炭世，中生代使其非常繁盛，几乎广布世界。

第三纪时开始衰退，第四纪冰期更缩小了其分布区，许多种类灭绝。

但是在中国有有利的环境中保存了许多孑遗植物。

现存7个科中，除南洋杉科以外中国都产，其中穗花杉、白豆杉、水松、水杉及银杉等都是中国特有残遗植物[11]。

西南山地使冷杉属和云杉属得以充分发展，是它们的分化和现代分布中心。

至于被子植物一般认为起源于白垩纪或者更早，第三纪时逐渐发展成为世界上占优势的植物。

现知的544科中中国有290多科，包括发生系统上原始的、中间的及进步的各种类群。

如木兰科一般
认为是最原始的被子植物，也是地理史上分布最广的科之一[12]。

现存15属约240种，主要分布于东亚-东南亚和北美洲。

中国产13属约95种，在云南、广西和广东分布种类最多，有本科最原始的木莲属，最进化的观光木属，以及种类最多、分布最广的木兰属和含笑属，这里可能是本科的现代分布中心和最重要保存中心[13]。

2.3 分布类型多样，地理成分复杂
从全球观点看，根据植物科属的现代地理分布及其主要分布地区（或分布中心）进行比较分析，中国种子植物301科可以分为6个分布类型和19个亚型。

其中，中国种子植物科的分布类型是多样的，以热带和温带分布科占优势。

前述中国含100种以上的大科主要是世界及泛热带和温带的科。

限于热带及其他各种热带分布科，中国一般只有个别种或10多种，如肉豆蔻科、金虎尾科、莲叶桐科、牛栓藤科、金莲木科等是纯热带科，它们主要分布于中国西南、华南至台湾热带地区，以及他们分布区的北缘，粘木科、大花草科、海桐科、露兜树科、猪笼草科、苏铁科、交让木科、隐翼科、肉实树科、四数木科、龙脑香科及钩枝藤等是各种热带分布科，山龙眼科、草海桐科等南半球科也是热带性质，它们主要分布于中国西南部至东南，或至江南热带、亚热带地区，稀少到达华北[14]。

中国是各种温带科的主要分布地区，尤其是东亚和东亚-北美分布科，如青荚叶科、接骨丹科、领春木科、连香树科、昆栏树科等为东亚特有，它们都是单属，单种或少种的古老科，主要分布于江南或秦岭以南亚热带地区[15]。

主要的东亚-北美分布科有木兰科、野茉莉科、金缕梅科、五味子科、三百草科、透骨草科、忍冬科、和杉科等，他们主要分布于江南，个别到东北、如五味子。

地中海区分布类型为锁阳科、半日花科和裸果木科，我国只1-2种，主要产于西北干旱地区。

中国种子植物属的分布类型更是多样，2980个属可以分为15个类型和31个变型。

其中各热带类型（2-7类）共有1460多属，占全国总属数的51.1%；温带类型930多属，占32.4%；古地中海区和中国特有分布各占10.4%和6.8%[16]。

在东亚-北美和东亚分布属中也有许多热带-亚热带分布属。

2.4 地理分布的区域分异明显又相互渗透
中国植物区系各类地理成分的分布，既有明显的区域性又相互渗透，中国约100个泛热带分布科中，只有肉豆蔻科、金虎尾科等10余科限于西南、华南或至台湾热带地区，泛热带分布的326属也是同样情况，约有60属限于热带，150属分布到亚热带，110多属到达温带地区[17]。

另一方面，许多温带科属广布全国，但往往主要产于秦岭或长江以南，或者至西南和华南热带-亚热带山地。

如北温带典型的落叶乔灌木、桦属、胡桃属。

中国西南山区是杜鹃属的现代世界分布中心。

松科的冷杉属和云杉属在西南山区充分发展，含有很多种类，西南山区是此二属的分化中心。

中国松属20多种呈南、北替代分布现象，但多数种类产于秦岭和长江下游以南亚热带山地，思茅松和海南松则分布产于滇中、滇南和华南热带，南至印度东北或越南、缅甸，常成热带山地针叶林和建群树种[3-5]。

东亚和东亚-北美科属主要产于江南，但常分布到东南亚。

金缕梅科的枫香是热带森林中的代表落叶树种。

还有，分布中心在地中海区的科属，在中国主要产于西北干旱地区，但有些属种分布到华北、东北或西南，甚至广布全国。

各类地理分布成分在我国境内相互交错渗透的分布现象，表明它们彼此在发生和地理上的联系，
为研究中国植物区系地理的历史和环境变迁提供了丰富的信息和证据。

中国植物区系的地理分异最好参看植物区系的地理分区。

根据植物区系和植被统一发生的原则，吴征镒将中国植物区系分为2个植物区，7个亚区和23个地区，其分区系统如下：
Ι.泛北极植物区9.西喜马拉雅地区
A.欧亚森林植物亚区 E.中国-日本森林植物亚区
1.阿尔泰地区10.东北地区
2.大兴安岭地区11.华北地区
3.天山地区（a）辽东、山东半岛亚地区
B. 亚洲荒漠植物亚区（b）华北平原、山地亚地区
4.中亚西部地区（c）黄土高原亚地区
（a）塔城、伊犁亚地区12.华东地区
（b）准格尔亚地区13.华中地区
5.中亚东部地区14.华南地区
（a）喀什亚地区15.滇、黔、桂地区
（b）阿拉善亚地区 F.中国-喜马拉雅森林植物亚区
C.欧、亚草原植物亚区16.云南高原地区
6.蒙古草原地区1
7.横断山脉地区
（a）内蒙古亚地区18.东喜马拉雅地区
（b）东北平原亚地区I.古热带植物区
D.青藏高原植物亚区G.马来西亚植物亚区
7.唐古特地区19.台湾地区
8.帕米尔、昆仑、西藏地区20.南海地区
（a）前后藏亚地区21.北部湾地区
（b）羌塘亚地区22.滇、缅、泰地区
（c）帕米尔、西昆仑亚地区23.东喜马拉雅南翼地区
2.5 特有型程度高
中国植物区系的另一重要特点是具有高度的特有性，全国种子植物特有属196属，为同类总属数6.8%，归74科，还有4个特有科。

根据最近几年的新资料，特有成分有所增加，同时有新分布的报道。

3 小结与建议
本文从影响植物区系地理学的五大原因说起，包括气候因素、土壤因素、地形因素、生物因素、人为因素等，并由此展开了详细的说明。

另外根据各类书籍以及参考文献分析了中国植物区系地理的五大特征。

对于植物的现状，提出了以下保育与可持续发展的原则：
（1）加强植物多样性的调查研究工作，及时监控物种变化，优先保育那些当地特有种，山地植被的建群种。

（2）加强资源植物储量的调查，对储量大，易于恢复的植物种类进行开发利用，对那些储量不大，采挖后又不易恢复的种类，暂缓开发加以保护。

（3）加强生态意识，特别是加强队当地群众的生态教育，使他们懂得山地植物多样性的价值。

（4）加强保护区建设，迁地保护，建立珍惜濒危植物园。

参考文献
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[2]吴征镒．中国种子植物属的分布区类型[J]．云南植物研究，1991（1）：1-13.
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