植物地理学

植物地理学，由德国的洪堡创立

植物地理学是研究植物分布规律的科学。

学科分类

派生学科：生态地球植物学ecological geobotany、实验地植物学experimental geobotany、森林地植物学forest geobotany和指示地植物学indicative geobotany等等。

分类

地球植被分陆地的和海洋的两部分，陆地植被中的自然植被和栽培植被都在植物地理学的研究范围之内。海洋植物地理一直研究的很少，所以现在的植物地理学主要指陆地植物地理学。

地球上已知大约有30多万种植物，还会有许多类型尚待发现。在过去某个时期生活过而现在消失了的物种，也可能比现存的还要多。无论现存的或过去生存过的植物种，都有其独特的地理分布。

每一个种（或属、科）都不是在地球表面普遍分布，而只是出现于某种生境，占据地表某一有限范围，它的分布的地理范围也不断地发生变化。在它所占据的地理范围的不同部分，它的分布多度也是不同的。此外，植物种在自然界通常是与他种结合形成群落出现的，植物群落也同样具有自己的独特分布格局，植物种和植物群落的分布格局，就是植物地理学所研究的对象。

定义

植物地理学是地理学和植物学的一门边缘学科。植物学家把植物分布看成是植物或植物群落的一种性质进行研究；地理学家则把植被作为自然地理环境的一个重要组分，是鉴别区域特征，进行自然区划时不可缺少的参量。此外，植物地理学与生态学、地质学、古生物学、气候学、土壤学等密切相关，利用这些学科的研究帮助研究植物和植被的分布现象。

发展简史

起源概述

植物地理知识的萌芽十分古老。在中国，成书于公元前六世纪前的《诗经》就记载有植物分布的知识，里面多处提到“山”与“隰”（低下的湿地）生长着不同的植物。特别是对“枢”（刺榆）和“榆”这两种性质非常相近的榆科树木，当时已观察到它们分布的生境不同：一在山地，一在于原。

约于公元前六世纪成书的《考工记》中，已提出因地形、气候差异，中国植物南北分布存在的界限。成书于公元前五世纪的《管子·地员》中，已述及山地植物的垂直分布现象以及阴、阳坡的差异，还记载了随地形变化的植物分布，列举了从水中到陆地依次更替的12种植物。而成书于公元前三世纪的地理著作《尚书·禹贡》已有植被水平地带分布的记载。东晋时期稽含所著《南方草木状》中，则提出南岭为中国植物分布的一条界限。

在西方，最早报道植物的地理变化的是古希腊学者泰奥弗拉斯托，他于公元前334～前332年随亚历山大大帝东征印度，把他沿途观察到的植被（草原、荒漠和热带森林）变化，记述在《植被历史》和《关于植被的论文》两书中。

近代植物地理学建立

不过近代植物地理学的建立则是在18世纪末和19世纪初，当时的一些欧洲国家，为了寻找工业原料和海外市场，多次派出有自然科学家参加的考察队，进行世界范围的大规模考察。这些考察不断发现和记录新的植物种和植被现象，从而为植物地理学的建立和发展奠定了基础。

德国的洪堡德在做了大量野外考察，特别是1799～1804年的南美、中美之行的基础上，把植物地理的知识系统化，为植物地理学的建立奠定了基础，被称为“植物地理学之父”。他发表的一系列著作中，首先提出了植物地理学的概念，并指出了植物分布对气候的依赖性，山地上部垂直带与北方平原植被带的相似性；他还确定了垂直带的存在，并指出垂直带系统在热带、温带和寒带气候的山地具有不同的结构；他分析了地球历史在植物现代分布中的意义，提出关于存在植物种的起源中心和向外散布这一事实的思想；此外，他提出了植物外貌的概念，认为外貌表现植物生活地方的自然地理特性，并分出19个植物外貌形式，成为后来的生活型概念的开端。

在洪堡德的思想影响下，与他同时代和稍后的学者，如德堪多、绍夫、格里泽巴赫、席姆佩尔都对植物地理学的发展做出了重要贡献。德堪多的《植物地理学》，格里泽巴赫的《地球植被》，席姆佩尔的《生理学基础上的植物地理学》都产生很大影响，长时期成为关于世界植被知识的基本来源。尤其是《生理学基础上的植物地理学》，详细地总结了全世界植物的形式和习性，多次再版，至今没有失去它的意义。由于这些学者的工作，形成了传统的“生态植物地理学”方向。

在这期间，达尔文提出了通过自然选择的物种起源、进化的理论，给植物地理学带来深刻影响，使生物分布规律的解释具备了正确的理论基础。此外，达尔文关于有机界发展的理论，提出环境是进化过程的重要推动力，赋予有机体与环境相互关系的研究以重要意义。

柯本于20世纪前期提出的气候分类，以植被为基础，确立符合植被主要类型之间的边界的气候参数，一直为许多自然地理学教科书所采用。19世纪末～20世纪初，俄国土壤学家道库恰耶夫建立了关于自然地带的学说，促进了植被地带性规律的研究。

20世纪60年代，随着“板块构造说”的出现，韦格纳于1912年提出的“大陆漂移说”受到广泛重视。板块构造说和大陆漂移理论在60年代和70年代初，广泛为生物地理学家所接受，解释了许多植物的分布现象，并使传统的“历史植物地理学”发生了革命，促使学者们重新考虑植物分布类型。

60年代后期，麦克阿瑟和威尔逊提出：岛屿上的生物种的数目，代表定居和消失的相反速率之间的平衡，与它们的系统发生的亲合性无关，而与该岛屿距离种源（大陆）的远近和岛屿面积的大小相关。麦克阿瑟的岛屿生物地理理论产生广泛影响，成为植物地理学进一步发展的重要理论基础之一。

20世纪70年代以来，出现了不少以“生物地理学”命名的著作，其中都有植物地理的内容。联邦德国地植物学家瓦尔特的三卷《地球植被》，总结了他本人在世界各地考察以及同时代人和前人的工作，在内容的丰富方面和阐述的精确方面，都超过以往同类著作。

面临变革

随着科学新理论的出现和新的研究手段的采用，植物地理学正面临变革。这种变革的两个最明显的趋势是：由定性走向定量，描述配合实验。

在植物区系研究中，为了获得可靠的、有实践意义的数据，必须不仅绘出种（或属、科）的分布区，而且要提供在其分布区的不同部分数量的估算。对于植物群落的研究，则要求定量地估算每一组分在该地方植被中的作用。在进行植物地理区划时，不仅要考虑某个种是否存在于该植物地理区或亚区，还要提供作为该地区或亚区特征的种的或群落的定量鉴定。不仅如此，无论进行植被调查或植物区系分析，都要求广泛采用统计技术以使调查分析结果能更精确地反映研究对象之间的关系。

随着电子计算机的推广应用，为植物地理学研究搜集、储存和处理巨大容量数据提供了可能性，使植物地理学得以向更广泛、更深入的方向发展。一些植物地理学工作者正是借助于电子计算机这一有效工具，致力于建立和检验理论（数学）模型，并根据模型进行植被类型及其动态的预测。

另一方面，植物地理学研究已开始运用实验方法。在麦克阿瑟理论影响下，已有少数科学家从事于生物地理的实验。他们操纵的虽然是小型系统—小的岛屿，却取得了令人满意的结果。然而，由于植物地理学的大多数重要问题涉及时间长、范围广，不可能或不容易进行实验。

研究内容

1822年，丹麦人斯考（J. F. Schow）发表了《普通植物地理学基础》，明确描述了植物地理学的三个经典方向，即:

研究各种植物分布规律和各地区植物区系的种类组成的区系植物地理学

研究植物区系的起源及其发展历史的历史植物地理学

研究植被的结构、功能、分布及其与环境之间关系的生态植物地理学

历史植物地理学研究植被的时间发展规律，现代植被空间规律的阐明要借助于历史植物地理学研究的结沦。生态植物地理学与植物生理学的成就结合，已经发展成为植物生态学。从地理学的观点来看，植被由不同种类的植物组成，而不同种类的植物个体在自然界极少孤立出现，总是与其他植物结合形成群落存在，植物地理学的研究只能根据研究对象，在两个水平上进行：在种属（包括种以下和属以上的单位）水平上进行和在群落水平上进行。前者是植物种类地理，后者是植物群落地理。

植物种类地理主要内容包括：植物生态地理群，植物分布区，植物特有种植物残遗种和植物替代种，植物区系，地球植物区系分区，以及栽培植物起源中心说等。植物群落地理主要内容包括：植物群落、植被动态、植被带以及各种植被类型。此外，植物地理学还研究植物地理气候指标、植物地理先兆法则、指示植物、植被区划和植被制图等。

海洋与陆地的环境条件差异很大，海洋植物的生活有不同于陆地植物的规律。海洋生物的分布首先取决于水的盐度、深度（光透入的深度）以及随深度的增加所引起的压力的增大等因素。海洋中温度在空间上和时间上的变化远比陆地上的微弱和平缓。因此，在陆地上决定植物和植物群落分布的基本因素是空气和土壤的温度和水分，而在海洋并不是如此。海洋植物地理研究的领域还有待于进一步的开拓和发展。

研究意义

通过植物地理的研究，可以了解各类植物和植物群落在地球表面多种多样的分布类型，以及这些分布类型的形成、变化和发展趋向等等。

植物地理学可以提供关于植物资源的分布和储量的资料，并通过植物地理考察发现新的有用植物；一个地区引种某种植物能否正常生长和繁殖，以及能否提供满足人类要求的生产力，也有赖于植物地理的知识；植物地理学还对防护林的配置、绿地的安排，包括其构成植物的种类都有指导作用；植物和植物群落是环境的综合指示体。在勘探金属矿床、寻找地下水，确定荒地开垦的可能性和利用方向等工作中，利用指示植物和指示群落司大大节约时间和投资；植被地图和其他植物地理图是国土规划和整治的重要参考资料；同动物地理学的研究一道，为确定自然保护对象，自然保护区设置地点、范围以及保护区网的布设，提供依据。

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