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植物地理学研究

花匠小妙招
2024-11-18 11:38

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Phytogeography,Stud-ies of

简介

植物地理学是研究世界及一定区域植物的种类和植物群落的分布、演变及与环境相互关系的科学。

萌芽与初期发展 中国记述植物地理知识有悠久历史，但科学的近代植物地理学于20世纪初由西方传入中国，开始萌芽，20～40年代有所发展。德国人狄尔斯 (L. Diels)研究中国植物30余年，编著《中国中部植物志》 (1901)，并发表《东亚高山植物区系》(1904)——中国近代植物地理学的第一篇论文，首次将区系组成分为热带、亚热带、东亚和北美、北方、欧亚温带和华中特有6群成分。英国人瓦尔德 (F. K. Ward)在东喜马拉雅、青藏高原和滇西进行多次考察，采集大量植物标本、苗木和种子，1916～1940年发表多篇论文，提出一些重要概念和结论，如首次提出中国—喜马拉雅植物区系的概念(1916)，指出湄公河—萨尔温江 (中国境内称澜沧江—怒江) 分水岭是个地理障碍(1921)，提出中国—喜马拉雅结 (node) 的概念 (1930)，将青藏高原分为羌塘区、外部高原区和上、下峡谷区4个植物地理区(1935)，发表《西藏植物区系的植被概要》(1942)等。美国人萨金特(C.S.Sargent)记录了四川、鄂西木本植物近3000种，发表《东亚和北美东部木本植物之比较》(1913)和《中国和美国木本植物种的比较》(1920)，论述了东亚 (中国是主要部分) 和北美东部植物区系的相似性。奥地利人汉德尔—马泽蒂(H.Hamdel—Mazzetti)发表《中国植物地理结构及其亲缘》 (1930)，划分中国植物区系为8个植物省。有些俄国人于19世纪在新疆、西藏至东北广大地区进行多次考察，采集大量标本并发表一系列论著，如柯马洛夫(В.Л.Комаров)的《中国和蒙古植物区系导论》 (1908)，波波夫 (М.Понов) 的《中亚植物区系发展历史的基本特点》(1927)、《在蒙古和伊朗之间》 (1931) 等，柯洛文 (E.Коровин)的《中亚植被的发展历史》 (1935)和《中亚的植被类型》 (1946) 等，伊林(М.М.Нльин) 的《关于中亚植物区系的起源》 (1937) 等。吴鲁夫(Е. ВВулъф)在其《历史植物地理》 (1944) 中，比较精确地概述了中国及各地区植物区系的特点和关系，东亚第三纪植物区系的历史，认为东亚现代植物区系是第三纪植物区系残遗等。

50年代以前 中国近代植物地理学的先驱是胡先骕、刘慎谔、钱崇澍和李继侗等，他们分别研究了中国植物区系的性质、分区、某科属的地理及植被的类型、生态、分布等。胡先骕是最早研究中国植物区系的，自1926年起，连续发表了一系列有关论文，如《中国东南部森林植物区系的调查》 (1926，1929)、《中国植物区系的特性和关系》(1936)、《中国植物区域》 (1948) 等，他还开展专科属和历史植物地理研究，1933年发表《安息香料之植物地理》，1936年发表《中国松杉植物的分布》。40年代初，于铎在鄂西利川和川东万县发现，王战和薛纪如采到的中生代活 “化石”水杉，是由胡先骕和郑万钧研究鉴定的，当时轰动了国际植物界，1950年胡先骕发表了《水杉及其历史》。

刘慎谔于1931～1932年从北京出发，经过内蒙古、新疆、青藏高原到印度，采集大量标本，接着发表《中国北部及西部植物地理概论》(1934)和《中国南部及西南部植物地理概要》 (1936)。在前一论文中第一次提出鉴定植物自然区域的4条主要标准，据此划分中国为8个植物地理区，为以后中国植物区系区域研究奠定了良好基础。1930～1940年间他还先后考察并论述了河北东陵、渤海湾沿岸、陕西、黄山、太白山及云南等地的植物分布。在《冰川时代的植物地理》(1937) 中论述了气候变迁与植物迁移的关系，指出在冰期和间冰期欧洲、东亚植物的南北移动现象，欧洲植物进入亚洲、北美洲的3条路线。刘慎谔研究植物地理的动态的和历史的学术思想，集中表现在他以后的《动态地植物学基本理论的探讨及其应用》(1962) 和历史植物地理学习班的演讲(1963)中。李惠林《用五加科资料作中国植物地理分区》(1944)，划分中国为14个植物区，他还对东亚植物区系做了比较详细的研究。

钱崇澍开创了中国植被地理的研究，他于1927年和1932年先后发表《安徽黄山的植被和植物区系的初步记录》及《南京钟山岩脊的植被》，与邹树文合作，根据中国植被分布与气候的关系将中国植被分为9类植被带(1933)。继之是李继侗进行北京西山和小五台山的植被调查，在他指导下杨承元于1937年发表《西山和小五台山的森林植被》，论述了此两山地的植被垂直带及其分布。李继侗在其《植物气候组合论》(1930)一文中最早探讨中国植被的气候组合 (指地带性植被或顶极植物群落)，分为5个组合、分布并表现在地图上，是中国植被区划的最早尝试。黄秉维则划分中国为26个植物区域 (1940、1941)。

王启无 (1939)、张宏达 (1948)分别调查云南、西沙群岛的植被，发表了《西沙群岛的植被》 (1948)，是近代研究南海地区植被的最早文章。郑万钧、吴中伦、郝景盛、邓叔群等于20～40年代分别对川西、西藏高原东部、甘肃、湖南莽山等地的森林进行调查并发表文章，其中邓叔群发表了《中国森林地理纲要》(1948)。侯学煜于1937～1945年间调查研究湖南、贵州、四川等地的土壤与植物的关系，发现酸性土与钙质土的指示植物，发表《贵州中北部植物的分布与土壤》(1941)、《川黔境内酸性土及钙质土之指示植物》(1942)和《贵州南部酸性土及钙质土之植物组合》(1944)等，开始了中国地植物化学的研究。

50年代以后 50至60年代中期是蓬勃发展时期，80年代发展到一个新阶段。1950年，中国科学院植物研究所及林、农业等研究所，相继成立植物生态学和地植物学或类似的研究室(组)。1952年，各师范院校、部分综合性大学及农林院校，普遍开设植物地理学、植物生态学或森林生态学课程，同时组办教师和科研人员培训班，由中国前辈专家李继侗、曲仲湘、仲崇信、朱彦丞、侯学煜等和苏联专家主持教学或讲学，派遣留学生赴苏联，培养一批专业人员，还引入大量俄文论著和翻译许多有关教科书及专著等。同时期，植物地理工作者积极参加一系列大型综合科学考察，开展了全国森林调查，北方荒山造林，草地合理利用及植被、森林、草场和植物资源调查等。此期的成果，全国性论著有钱崇澍、吴征镒、陈昌笃合作的《中国植被的类型》 (1956)，钱崇澍主编的《中国植被区划》(1960)和侯学煜的《中国的植被》(1960)等。对中国植被区划的原则、标准、系统和方案等进行了比较广泛具体的研究讨论，不同的意见观点主要发表在前两著作及《关于中国植被区划的若干原则问题》(刘慎谔、冯宗炜、赵大昌，1959) 中。此期还编制出版了1 ： 400万《中国植被图》(1959)，1：1000万《中国植被图》 (1965)。

70年代末80年代初，植物地理研究得到迅速发展。迄至90年代中期，陆续出版一批综合性植被专著，如广东、新疆、四川、内蒙古、云南、青海、辽宁、宁夏、贵州、西藏、福建、湖南、河北等省区的植被，《中国植被》 (1980) 及《中国自然地理·植物地理》(下册)《中国植被地理》(1988)等。其中由吴征镒主编的《中国植被》，是中国植被地理工作最完整精湛的总结和代表成就，在国内外产生很大影响。它总结已有的植被分类和分区的原则方法，建立了全国统一的植被分布和区划系统与方案，对于长期存在分歧的热带、亚热带和草原的界线，青藏高原在植被区划中如何处理等问题达成共识，基本查清中国植被的类型、特征和地理分布，阐明了中国植被的三维空间分布规律，建立了全国主要山地的植被垂直带谱。植被制图工作也有很大发展，出版一批不同比例尺的地方植被图，有些图件是利用遥感技术完成的，如内蒙古的植被图和草场资源图。1982年出版新编的1：400万《中国植被图》。地植物化学研究工作有所发展，如《调查研究盐碱土和金属矿的指示植物》，《利用地植物化学勘探油气资源》以及《中国主要植被类型的化学特征和各植被区植被化学地理》 (侯学煜，1982)。植物群落的研究方法，亦由定性的描述发展为定量的数值统计分析和模式分析。1989年，中国科学院建立植被数量生态学开放研究实验室，更推动了它的发展。50年代后期开始的一些生态定位研究，至80年代初发展为生态系统的定位研究。同时植物地理工作者，参加了许多保护区的自然条件、植被状况、植物区系及珍稀濒危和特有植物的调查及定位研究，在保护区的规划、布局和建设等方面发挥了巨大的作用。

植物区系地理，是中国植物地理研究中比较薄弱的部分。至60年代成果才陆续显现出来，70年代末显著增加。最突出的是吴征镒自50年代始就全面系统研究中国植物区系，1957年与王文采合作发表的《云南热带、亚热带地区植物区系研究的初步报告》。1964年在北京国际科学讨论会上的报告 “中国植物区系的热带亲缘” 产生了很大影响，首次从全球角度，将中国种子植物约2980属分为15个分布区类型和35个变型，指出北纬20°～40°之间的中国南部、西南部和印度支那的广大地区最富于特有的古老科属，这些从第三纪古热带区系传下来的成分可能是东亚区系的核心，这一地区正是东亚区系的摇篮，也许甚至是北美和欧洲植物区系的诞生地。1963年他在中国植物学会30周年年会上报告“论中国植物区系的分区问题”，以后经过实地考察，补充修改，于1979年正式发表，提出了中国植物区系分区系统，将中国区系分为泛北极和古热带2个植物区，下分7个亚区，22个地区和12个亚地区，把青藏高原、中国—日本和中国—喜马拉雅分别列为泛北极植物区的3个亚区。1983年与王荷生合作发表的《中国自然地理·植物地理(上册)》一书，应用植物分类学、系统学和地理学的新资料，从植物系统发育和板块构造-海底扩张新理论上重新论述了上述结论和观点，比较详细论述了中国种子植物属各分布区类型的特点、起源和关系，提出了中国植物区系的5点基本特征。

1988年，吴征镒主持国家自然科学基金资助重大项目 “中国种子植物区系研究”(1990～1994)，主要研究内容包括中国特有科属，研究薄弱地区的植物区系，重要科属的起源、分化和地理分布，以及中国植物区系的起源、发展与演化。提出中国植物区系分区的新系统，与以往中国乃至世界区系分区的显著不同是把东亚和古地中海植物区系从泛北极植物区中独立出来，作为与后者同等级的2个植物区，即将中国分为4个植物区。下分7个亚区，24个地区和49个亚地区。关于种子植物和中国植物区系的起源问题，也与流行的一些学说不同，认为种子植物是多源、多期、多域起源的，初步提出被子植物多源系统。被子植物起源的时期可能在侏罗纪甚至三叠纪，中国植物区系的起源可以追溯到联合古陆，中国现代的植物区系主要是就地发生的，华中、滇黔桂和横断山脉地区是起源和分化中心。确定中国特有属分布有8个多度中心和判定新特有属与古特有属的3条标准。通过该项研究还建立了中国种子植物数据库，为今后植物地理深入研究打下了坚实基础。

张宏达是研究植物区系地理的另一位主要代表，他于1962年发表《广东植物区系的特点》，80年代以来发表一系列重要文章。他根据现代植物区系、古植物、地史变化，尤其是植物的系统演化、大陆漂移、板块构造理论和事实，论述华夏植物区系和被子植物的起源与发展(1980，1986)。他称华夏植物区系是指三叠纪以来在华南地台及其毗邻地区发展起来的有花植物区系，它是华夏古陆当地起源的。有花植物在三叠纪或侏罗纪就已存在于统一的联合古陆，华夏古陆可能是原始种子植物和有花植物的起源地，认为亚洲热带一亚热带植物区系是一个整体(1993)。他又依据种子植物区系的形成与发展过程，参考现代分布状况，提出地球植物区系分区的新系统(1994)，区别于一贯沿用的地球植物区系分区。这些及前述的重要结论，将影响东亚以至世界植物区系地理的研究。

植物地理学的未来发展将以保护环境及生态多样性，全球环境变化对植物的影响，植物资源的合理利用与持续发展为研究中心，突出研究生态系统、植物种及遗传基因多样性、植物地理分布规律和演变机制，探索可持续发展途径和措施等方面。