《植物地理學》

第二章植物區系空間分異

與環境演變了解植物空間分布的地區差異及其成因、制約條件和實用意義。主要目的主要內容植物區系基本概念分布區與分布區的形成植物區系分析人為活動與植物分布第一節植物區系基本概念植物區系（flora)是某一地區，或某一時期、某一分類群、某類植被等所有植物種類的總稱。第二節分布區與分布區的形成植物分布區的靜態特征分布區的形成與變化植物分布區的靜態特征

種的分布區(點圖法和輪廓法)偃松(Pinuspumila)的分布區(東北亞)1分布區的結構生態型氣候生態型土壤生態型2分布區的形狀(連續和間斷)毛茛(Ranunculusglacialis)的北極－高山式間斷分布區3分布的范圍(世界種和特有種)世界種（廣布種）大車前（Plantagomajor）的分布范圍中國特有種的分布1.銀杉;2.杉木及臺灣杉木;3.水松;4.水杉;5.金錢松屬和科的分布區分布中心間斷分布

分布范圍幾個屬的分布中心殼斗科三個屬的間斷分布1.櫟屬;2.山毛櫸屬;3.假山毛櫸屬分布區的形成與變化

物種的形成與分布異地（域）物種形成(種群隔離)同地（域）物種形成(多倍體)平行物種形成(生境差異)種分布區的擴展

環境演變與植物分布區的變化氣候演變地形變化板塊運動椴屬一些親緣種的分布范圍自然條件的變化替代分布區

替代分布區的概念從相鄰兩個區域的同樣生境起源，或從同一區域的兩個不同生境起源的兩個近緣分類單位相互取代的現象叫替代現象，它們的分布區是替代分布區（vicariousareal）。地理替代（geographicalsubstitute）生態替代（ecologicalsubstitute）替代分布的成因物種在散播過程中遇到了不同的生態條件而分化出新的種型氣候的變遷古地理環境變遷落葉松在歐亞大陸的分布殘遺分布區概念一個古老種過去曾經具有廣闊的分布區，后來由于地質條件或氣候條件的變化，現代的分布面積大大縮小或者星散為幾個小的分布區，稱為殘遺分布區（remainareal）。殘遺種的類型分類上的殘遺種：“活化石”地理上的殘遺種群系殘遺種地貌殘遺種氣候殘遺種假殘遺種水杉屬（Metasequoia）的分布（引自北京大學等，1987）1水杉的近代分布區2第三紀地層中古水杉化石產地紅杉、水椰和鵝掌楸屬植物的歷史和現代分布南半球分布的山龍眼科間斷分布區形成的不同過程圖解分布區特征與植物系統發育第三節植物區系分析

植物類群的統計和分析植物區系成分分析地區間植物區系比較分析世界植物區系區劃與區域分異中國植物區系概述島嶼植物區系分析

科、屬、種數目的統計分布多度分析植物類群的統計和分析TarimbasinDzungarinbasinQaidambasinHexicorridorAlxaPlateauTheentirearidregionNumberoffamilies313220212534Numberofgenus535029293664Numberofspecies118138807992224Area(104km2)10572.825.611.127241.5Genus/families1.711.561.451.381.441.88Species/genus2.232.762.762.722.563.5西北干旱區水生植物的分類多樣性中國種子植物特有屬在各省分布的多度

地理成分發生成分遷移成分歷史成分生態成分植物區系成分分析地區間植物區系比較分析Table.MatrixpresentingWilson–Shmidasimilarityindicesforpairwisecomparisonsoffivesub-regionsusingcollectedaquaticplantfamiliesinAridzoneofChina.

地區阿拉善高原塔里木盆地準噶爾盆地柴達木盆地塔里木盆地0.46－－－準噶爾盆地0.430.32－－柴達木盆地0.550.610.61－河西走廊0.350.480.490.51

世界植物分區簡介世界植物區系的時空演變世界植物區系區劃與區域分異I泛北極植物區;II古熱帶植物區;III新熱帶植物區;IV開普植物區;V澳大利亞植物區;VI泛南極植物區侏羅紀時早白堊紀早第三紀始新世晚第三紀時第三紀末與第四紀初距今11000年前世紀植物區系時空演變

中國植物區系組成及特點中國植物區系成分分析中國植物區系分區中國植物區系概述豐富的植物種類起源古老，具有演化系統中的各種類群分布類型多樣，地理成分復雜地理分布的區域分異明顯又相互滲透特有性程度高島嶼隔離的影響（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理論的驗證與應用島嶼植物區系分析島嶼化島嶼的物種數與面積關系(Arhenius,1921;Gleason,1922)S＝cAzS－種數，A-面積，z、c為常數島嶼上物種數預測：MacArthur的平衡說島嶼群落的進化島嶼的物種進化較大陸快；遠離大陸的島嶼上，地方種可能較多；島嶼群落可能是物種未飽和的群落。島嶼生態與自然保護區對自然保護區的設計有一定的指導意義島嶼上物種數預測

島嶼上的物種數目決定于遷入物種和滅亡物種的平衡，而且是一種動態平衡，即不斷有物種滅絕，由同種或別種的遷入而得到補償。不同類型島嶼的物種數1島嶼上的物種數不隨時間變化；2平衡是一種動態平衡，即滅絕不斷被新遷入的種所代替；3大島嶼比小島嶼能維持更多的物種數；4隨島嶼離大陸距離由近到遠，平衡點的種數逐漸降低。第四節人為活動與植物的分布

栽培植物生物入侵栽培植物

栽培植物起源栽培植物的起源中心栽培植物擴散栽培植物野生種系的保護與利用東亞中心

包括中國東部，朝鮮和日本。原生栽培植物有粟、稷、稻、大豆、白菜、蘿卜、桃、杏、山楂、柿、甜橙，荔枝、銀杏、茶、桑、油桐、漆、大麻、人參、肉桂等。東南亞中心

包括我國云南在內，原生種類有各種芋類、香蕉、甘蔗、椰子、黑胡椒等。印度中心

為稻、黃瓜、絲瓜、胡椒、茄、柑桔、綠豆等起源地。中亞中心

包括中國新疆在內，原生起源的有燕麥、蠶豆、菠菜、苜蓿、葡萄、蘋果等。西亞中心

有小麥、大麥、石榴、豌豆、甜菜、韭蔥等原生植物。地中海區中心

有甜菜、卷心菜、茴香、葡萄等原生植物。非洲中心

有高粱、油棕、西瓜、甜瓜、葫蘆、草棉、咖啡、芝麻等。南美中心（以安第斯山區為主）

有大量原生栽培植物，如馬鈴薯、花生、番茄、鳳梨、可可、煙草、古柯、金雞納、巴西橡膠等。中美及墨西哥中心

為玉米、甘薯、木薯、西葫蘆、菜豆、劍麻、陸地棉、番木瓜等重要栽培植物起源地。北美中心

有向日葵、菊芋等原生植物。歐洲和西伯利亞中心

原生栽培植物不多，如歐洲草莓、矮扁桃等。澳大利亞中心

主要為各種桉樹。生物入侵概念入侵植物種的特征外來物種入侵的途徑外來物種入侵過程外來物種的危害我國外來入侵植物的來源地生物入侵的概念

生物入侵

生物由原生地經過自然或人為途徑侵入另一新環境，對生態系統和人類健康造成損害或生態災難的過程稱為生物入侵（biologicalinvasion）。外來種

外來種（alienspecies）相對于本地種而言，指來自其過去或現在自然分布區范圍及擴散潛力以外的物種、亞種或以下分布單元。外來入侵種

外來入侵種（alieninvasivespecies）是指從自然分布區通過有意或無意的人類活動而被引入，在當地的自然或半自然生態系統中形成了自我再生能力，給當地的生態系統或景觀造成明顯損害或影響的物種。2003年，我國首次公布危害嚴重的

16種外來物種名單紫莖澤蘭薇甘菊空心蓮子草豚草毒麥互花米草飛機草鳳眼蓮假高粱蔗扁蛾濕地松粉蚧強大小蠹美國白蛾非洲大蝸牛福壽螺牛蛙紫莖澤蘭薇甘菊空心蓮子草豚草毒

麥LoliumtemulentumL．互花米草

Spartina

alterniflora

飛機草Eupatorium

odoratum

鳳眼蓮假高梁（石茅、阿拉伯高粱）(Sorghumhalepense)原產地中海地區，現分布于我國16個省（自治區、直轄市），是30多種農作物的雜草

蔗扁蛾(香蕉蛾)(Opogonasacchari)原產非洲

強大小蠧（紅脂大小蠧）(Dendroctonusvalens)原產非洲，現分布于我國山西、陜西、河北、河南等地，嚴重危害松樹。非洲大蝸牛

福壽螺(大瓶螺)(Pomaceacanaliculata)

原產來馬遜河流域濕地松粉蚧(Oracellaacuta)原產美國白蛾(秋幕毛蟲、秋幕蛾)(Hyphantriacunea)原產北美洲，現分布于我國遼寧國、河北、山東、天津、陜西、等地，危害果樹、林木、農作物及野生植物等200多種植物。牛蛙入侵種的特征——植物種特征種子的萌發不需要特殊條件；種子具有長命且能自控中止萌發能力。實生苗生長迅速，開花前只有一個短暫的營養生長期。可自花授粉，但不是專性的自花授粉；在異花授粉時，可借助于風和其他授粉者的幫助。在新的生境中能產生大量、適應于廣泛條件的種子，對于長距離、短距離的擴散具有特定的適應，并能忍受極端氣候和能在不同質地的土壤上存活。具有特殊的競爭方法：叢生群系、干死生長、他感作用等。如是多年生植物，具有旺盛的無性繁殖；在低節位處有刺毛或根狀莖，在根狀莖的不同部位具有再生能力。生態入侵的途徑自然途徑自然媒介生物媒介人為途徑無意識的引入有意識的引入依賴于人類的運輸船集裝箱空運互聯網塑料垃圾引進牧草和飼料：如空心蓮子草、鳳眼蓮等。引進觀賞物種：如荊豆、加拿大一枝黃花、圓葉牽牛、馬纓丹、三裂葉蟛蜞菊等。引進藥用植物：如垂序商陸等。引進改善環境植物：如互花米草、月見草、地毯草等。動植物園逃逸物種、人造物種釋放。外來物種的入侵過程侵入(introduction)定居(colonization)適應(naturalization)擴展(spread)外來入侵物種的危害1.嚴重破壞生態系統的結構和功能2.加快物種多樣性的喪失3．影響遺傳多樣性4．嚴重危害農林業生產5．對人體健康造成危害我國入侵種的來源地我國有188種外來入侵植物，它們分別來源于美洲、歐洲、亞洲和大洋洲等地，其中來自美洲的外來入侵植物有125種，而且許多種類生態適應范圍相當廣泛，說明美洲的植物較能適應中國的環境，美洲來源的