基本介紹
概述,中國植物區系特點,植物種類豐富,起源古老,地理成分複雜,特有成分繁多,研究動態,研究內容,區系統計,相似性分析,區系成分分析,區系研究的意義,
概述
植物區系包括自然植物區系和栽培植物區系，但一般是指自然植物區系；根據不同原則或分布區特點，可劃分為幾類區系成分。通常將某地區全部植物種類按科、屬、種進行數量統計，然後按地理分布、起源地、遷移路線、歷史成分和生態成分劃分成若干類群，分別稱為植物區系的地理成分、發生成分、遷移成分、歷史成分、生態成分等，以便全面了解一個地區植物區系的種類組成、分布區類型以及發生、發展等重要特徵。
中國植物區系特點
我國現代植物區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，和植物界本身發展演化的結果。其特徵主要可歸納以下幾個方面。
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、種數的 56.9%、24.5%和11.4%。就種數而言，僅次於世界上植物區系豐富的馬來西亞植物區（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，即其含有種數的多少來看，現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1.97萬餘種，約占全國種子植物80%以上，構成中國植物區系的基本骨幹。
起源古老
根據古地理研究，我國白堊紀至第三紀時期，大部地區氣候暖熱。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。由於我國地處中低緯度，加之地形複雜，便成為許多古老植物的避難所或新生孤立類群的發源地。因此，我國具有許多古老的孑遺植物及系統演化上原始或孤立的科屬。
我國現有種子植物2980屬中，單型屬（只含1種）422屬、少型屬（含2—6種）713屬，合計占全國屬數的38%。我國特有的190多屬中，單型屬和少數型屬的比例更高達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）、台灣杉（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。它們主要產於我國亞熱帶、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，也保存許多古地中海或古南大陸的古老或孑遺成分，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，我國各地區的植物區系大多是起源古老的，而與之相應的就是這些地區的優勢植被類型有些也是古老的。
地理成分複雜
植物區系的地理成分是根據植物種或科屬的現代地理分布而確定的。植物種、屬或科分布的區域（即它們分布於一定空間的總和），稱為植物分市區。植物分布區是由於植物種（或屬科）的發生歷史對環境的長期適應，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）的分布區域是各不相同的，從而表現出各種的分布區類型。雖然植物任何分類單位都有其分布區類型，但從植物地理學觀點出發，植物屬比科能夠更具體地反映植物的系統發育、進化分異情況及地理特徵。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，屬的分類學特徵也相對穩定，占有比較穩定的分布區，同時在其進化過程中，隨著地理環境的變化發生分異，而有比較明顯的地區性差異。根據對我國種子植物2980個屬的比較分析，可劃分為15個分布區類型：1）世界分布108屬，占屬總數的3.6%；2）泛熱帶分布372屬；占屬總數的13%；3）熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布89屬；占屬總數的3.1%；4）舊世界熱帶分布163屬；占屬總數的5.7%；5）熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布150屬；占屬總數的5.2%；6）熱帶亞洲至熱帶非洲分布151屬；占屬總數的5.2%；7）熱帶亞洲分布542屬；占屬總數的18.8%；8）北溫帶分布296屬；占屬總數的10.3%；9）東亞和北美洲間斷分布117屬；占屬總數的4.1%；10）舊世界溫帶分布175屬；占屬總數的5.5%；11）溫帶亞洲分布63屬；占屬總數的2.2%；12）地中海區，西亞至中亞分布166屬；占屬總數的5.8%；13）中亞分布112屬；占屬總數的3.9%；14）東亞分布298屬；占屬總數的10.4%；15）中國特有分布196屬；占屬總數的6.8% 。
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，其餘95%以上都是單種或少種屬，並且絕大多數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，特別集中於西南至華中—華東。
研究動態
國內關於植物區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類型6、5中國植物區系的起源和發展6、5華夏植物區系的起源與發展6、5中國植物志6、5種子植物分布區類型及其起源和分化6等。
現階段植物區系研究領域最具有代表性的研究是基於植物區系地理學，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，運用分支系統學,結合地質學和化石資料的證據，探討其間斷、特有等分布格局形成的歷史成因。如湯彥承等根據八綱系統提出被子植物原始類群有60科，並以分子系統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，分析顯示環太平洋4個地區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，運用植物系統學、分類學、形態學、生理生態學、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係。如孫航等在研究青藏高原隆起對古地中海植物區系演變和發展的作用中，以黃花木屬、沙冬青屬等類群分布區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。
在植物系統發育與演化研究方面則是對某些高級孤立類群和重要特徵成分在比較形態學的基礎上進行系統學研究，明確其系統位置，進而確定其定向成分,深入論證東亞植物區的起源和與相關植物區系的聯繫。結合分子生物學，以植物分子地理學和重要科屬的系統發育學為主要研究方向，並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或熱點地區地質變化對植物區系形成發展的影響等。同時依託青藏高原和橫斷山脈等地區研究現代北溫帶植物區系及部分被子植物起源、進化和新種起源過程、區域植物區系的形成與地質歷史重大事件相關性等為研究熱點。如陳生雲等對青藏高原及鄰近地區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基因間區序列變異檢測,以發現的各種單倍型在高原東南部橫斷山區分布很集中、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是該植物第四紀冰期時可能的避難所。
研究內容
區系統計
- 統計一個地區科、屬、種的總數，如中國有維管束植物353科、27150種，居世界第三位。
- 比較兩個地區植物發生上的相互聯繫，進行相似性分析是一個重要途徑。
相似性分析
相似性指數=兩地共有的非世界屬的數目/相對貧乏地區的非世界屬的數目； 除了屬的相似性外，還可以計算科的相似性指數。相似性指數越高，植物區系越接近。
區系成分分析
把一個植物區系所有植物按照其分布區類型、種的發生地和遷移路線等分成若干群，稱為植物區系成分。按照分布區類型劃分即為地理成分，按照種的發生進行劃分即為發生成分，按照遷移路徑進行劃分即為遷移成分。
區系研究的意義
（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。
