《中国植物区系与植被地理》是《中国自然地理系列专著》之一,由植物区系地理和植被地理两篇组成。第一篇重点论述中国种子植物区系形成的自然背景和历史演变过程,中国植物区系特征,中国种子植物属15个分布区类型及其35个变型的地理范围、区系组成及发生发展等,提出中国植物区系分区系统,划分出四大植物区,并进行详细介绍;第二篇重点分析影响中国植被形成和分布的自然地理要素,修订了中国植被分类系统,进一步完善了中国植被区划及其划分原则和依据,划分了中国八大植被区域,对主要植被类型的基本特点和八大植被区域自然地理特点及植被组合作了较详细论述,最后探讨植被地理学理论在诸方面的应用以及在全球变化背景下的植被响应。
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目录
总序
前言
第一篇 中阕拉扬屋余地理
第一章 中国种子植物医系形成的自然背景及历史演变 3
第一节 中国植物区系形成的地理背景 3
一、地理概况 3
二、地质历史及气候变迁 4
三、地史上全球地质和气候变化对中国植物区系形成发展的影响 5
第三节 中国植物区系的历史演变 7
一、晚白垩世以来北半球植物区系的演变进程 7
二、晚白垩世以来中国植物区系的分区及演变 9
第二章 中国植物区系的基本特征 18
一、植物种类丰富复杂 18
二、起源吉老、进化系列完整 22
三、地理成分复杂 24
四、特有类群繁多 26
第三章 植物属的分布区类型和区系分析 30
第一节 世界分布或广布(1型) 34
第二节 泛热带分布(2型) 37
第二节 热带亚洲和热带美洲间断分布(3型) 42
第四节 旧世界热带分布(4型) 45
第五节 热带亚洲和热带澳大利亚分布型(5型) 48
第六节 热带亚洲和热带非洲分布(6型) 54
第七节 热带亚洲分布(7型) 59
第八节 北温带分布(8型) 77
第九节 东亚一北美间断分布(9型) 94
第十节 旧世界温带分布(10型) 99
第十一节 温带亚洲分布(11型) 107
第十二节 中亚、西亚至地中海分布(12型) 110
第十三节 中亚分布(13型) 116
第十四节 东亚分布(14型)(EAs) 121
第十五节 中国特有分布(15型) 134
一、裸子植物特有属的分布 134
二、被子植物特有属的分布 148
三、中国种子植物特有屑的起源及发展 159
第四章 中国植物区系分区 161
第一节 导言
第二节 区划的原则和方法 163
第三节 中国植物区系分区系统 164
第四节 分区概述 166
一、泛北极植物区(Ⅰ) 166
二、亩地中海植物区(Ⅱ) 172
三、东亚植物区(Ⅲ) 179
四、古热带植物区(Ⅳ) 202
参考文献 214
第二篇 中国植被他理
第五章 影响中国植被的自然条件和人类活动 237
第一节 地貌对植被的影响 237
一、山地 237
二、平原 239
三、高原 239
四、盆地 241
五、东南丘陵 243
六、近海岛屿 243
第二节 气候对植被的影响 243
一、大陆性季风气候 244
二、气温 245
三、降水及蒸发 246
四、太阳辐射 247
第三节 土壤对植被的影响 247
第四节 人类活动对植被的影响 251
一、农垦对植被的影响 251
三、林业生产对森林植被的影响 252
三、过度放牧导致草地退化 252
四、重大工程对植被的影响 253
五、植被恢复、重建与自然保护区建设对植被的作用 253
六、其他人类活动对植被的影响 254
第六章 中国植被类型及其基本特征 255
第一节 植被分类及其命名的原则和系统 255
一、植被分类的原则、等级系统及其划分依据 256
二、植物群落的命名原则 259
三、中国植被分类简表 260
第二节 主要类型的基本特征 264
一、落叶针叶林 264
二、常绿针叶林 266
三、针叶与阔叶混交林 269
四、落叶阔叶林 270
五、常绿落叶阔叶混交林 273
六、常绿阔叶林 274
七、硬叶常绿阔叶林 278
八、雨林 280
九、季雨林 282
十、红树林 283
十一、珊珊岛阔叶林 285
十二、竹林和竹丛 286
十三、常绿针叶灌丛 288
十四、落叶阔叶灌丛 289
十五、常绿阔叶灌丛 291
十六、常绿草叶灌丛 293
十七、肉质刺灌丛 295
十八、退化叶小半乔木荒漠 296
十丸、常绿草叶灌木荒漠 297
二十、退化叶灌木荒漠 297
二十一、肉叶(多汁)灌木荒漠 298
三十三、旱生叶灌木荒漠 299
二十三、肉叶(多汁)半灌木荒漠 300
二十四、早生叶半灌木荒漠 303
二一五、垫状矮半灌木荒漠 304
二十六、丛生草类草原 304
二十七、根茎草类草原 308
二十八、杂类草草原 310
三十九、半灌木与小半灌木草原 312
三十、丛生草类草甸 315
三十一、根茎草类草甸 318
三十二、杂类草草甸 321
三十三、草丛 324
三十四、稀树草丛 324
三十五、垫状植被 304
三十六、高山冻原 328
三十七、高山稀疏植物群落 329
三十八、木本沼泽 330
三十九、草本沼泽 330
四十、水生植被 333
第七章 中国植被的地理分布规律 336
第一节 植被的水平分布规律 336
一、植被水平分布的纬向变化 337
二、植被水平分布的经向变化 340
三、青藏高原植被的地带性 342
第三节 植被的垂直分布规律 344
一、东部季风湿润区植被垂直分布规律 345
二、西北部半干旱和干旱区植被垂直分布规律 347
三、青藏高原植被垂直分布规律 349
第八章 中国植被区划 350
第一节 植被区划的理论基础与区划原则 350
一、植被区划的理论基础 350
二、植被区划的原则 352
第二节 中国植被区划的单位和系统 353
一、植被区划的单位 353
二、植被区划系统 356
第九章 事温带针时林区域 361
第十章 温带针嗣叶混交林区域 370
第一节 温带北部针阔叶混交林地带(Ⅱi) 370
第二节 温带南部针阔叶混交林地带(Ⅱii) 380
第十一章 睡温带蓓叶阔叶林区域 387
第一节 暖温带北部落叶栋林地带(Ⅲi) 388
第二节 暖温带南部落叶阔叶林地带(Ⅲii) 401
第十二章 亚锦带常绿阔叶林区域 412
第一节 东部亚热带常绿阔叶林亚区域(ⅣA) 413
一、北亚热带落叶、常绿阔叶混交林地带(ⅣAi) 414
二、东部中亚热带常绿阔叶林地带(ⅣAii) 421
三、东部南亚热带常绿阔叶林地带(ⅣAiii) 434
第二节 西部亚热带常绿阔叶林亚区域(ⅣB) 439
一、西部中亚热带常绿阔叶林地带(ⅣBi) 440
二、西部南亚热带常绿阔叶林地带(ⅣBii) 445
三、西部亚热带亚高山针叶林地带(ⅣBiii) 447
第十三章 热带商林、季商林区域 452
第一节 东部热带季节 性雨林亚区域(VA) 452
第二节 西部热带季节 性雨林亚区域(VB) 459
V111 第三节 南海珊珊岛植被亚区域(VC) 466
一、季风热带珊珊岛植被地带(VCi) 467
二、赤道热带珊珊岛植被地带(VCii) 468
第十四章 温带草原区域 469
第一节 东部草原亚区域(ⅥA) 473
一、中温带草原地带(ⅥAi) 473
二、暖温带草原地带(ⅥAii) 487
第二节 西部草原亚区域(ⅥB) 501
第十五章 温带荒漠区域 504
第一节 西部荒摸亚区域(ⅦA) 505
第二节 东部荒漠亚区域(ⅦB) 512
一、温带半灌木、灌木荒漠地带(ⅦBi) 512
三、暖温带灌木、半灌木荒漠地带(ⅦBii) 525
第+六章 青藏高原商事植被区域 532
第一节 高原东部高寒灌丛和高寒草甸亚区域(ⅧA) 534
一、高寒灌丛和高寒草甸地带(ⅧAi) 535
二、高寒草甸地带(ⅧAii) 538
第二节 高原中部高寒草原亚区域(ⅧB) 540
一、高寒草原地带(ⅧBi)541
二、温性草原地带(ⅧBii) 546
第三节 高原西北部高寒荒漠亚区域(ⅧC) 552
一、高寒荒漠地带(ⅧCi) 553
二、温性荒漠地带(ⅧCii) 555
第+七章 中国植被地理与生态系统管理 558
第一节 植被和生态系统与自然保护和人类福祉的关系 558
一、植被和生态系统的意义和作用 558
二、植被和生态系统的现状和问题 560
三、生态系统管理途径的基本含义和实施方法 562
第三节 植被与生态建设 563
一、森林的恢复和重建 564
二、草原和荒漠植被的恢复和重建 568
第三节 植被对全球变化的响应与相应的管理对策 570
一、全球变化的现实和特点 570
二、中国植被对全球变化的响应和变化趋势 571
三、全球变化背景下针对植被和生态系统的管理对策 572
参考文献 574
第一篇中国植物区系地理
第一章中国种子植物区系形成的自然背景及历史演变
第一节中国植物区系形成的地理背景
植物区系是一特定自然区域或国家?地区所有植物种类的总称。它是植物在一定自然地理条件,特别是自然历史条件作用下植物自身发展演化的结果。在人类发展的历史时期,人类生产经济活动对它们的综合影响日益加剧,特别是在人类经济社会高速发展的今天,环境变化资源过度消耗生态系统变迁外来物种入侵等直接影响甚至改变着地球上或某些地区的植物区系。因此,加速对自然植物区系的研究,揭示植物区系的发生发展以及植物区系的性质,是当今植物地理学研究迫在眉睫的工作。
在影响植物区系形成和发展的各种因素中,海陆演变,气候变迁,高山或高原的隆起以及区域生态环境的复杂多样和变化等具有特别重要的意义。因为这些因素直接或间接地控制着植物的分布,迁移?兴亡以及新种的形成演化等。影响我国植物区系的形成和分布等的环境或自然因素,主要有以下几方面。
一 地理概况
中国位于欧亚大陆的东部,东自太平洋西岸,西至亚洲大陆内部,南北跨热带亚热带暖温带温带和寒温带,自然条件复杂多样。从气候上看,大致以大兴安岭阴山贺兰山至青藏高原东部为界,东南半部属季风气候,主要受太平洋季风的影响,比较湿润,季节变化分明。西南部则主要受印度洋季风的影响,夏季盛行西南季风,并沿横断山脉长驱直入,在河谷背风面产生“焚风”,形成干热河谷,使得中国在这一地区出现独特的植被类型和区系特性。西北半部则为亚洲内陆干旱的荒漠和草原气候,塔里木盆地是亚洲或欧亚大陆的干旱中心。
从地势上看,中国显著的特点是分成三级巨大的阶梯:青藏高原为最高一级阶梯,号称“世界屋脊”,平均海拔在4000m以上。越过青藏高原北缘的昆仑山—祁连山和东段的岷山—邛崃山—横断山一线,地势迅速下降到海拔1000~2000m,为第二级阶梯。这级阶梯东缘大致以大兴安岭—太行山,经巫山向南至武陵山,雪峰山一线为界,此界线以东到东海岸,可作为第三级阶梯。这种地势上自西向东下降的趋势,不但决定了长江黄河珠江等大江大河的基本走向,而且也间接影响了植物的分布(吴征镒和王荷生,1983)。
对中国植物区系分布更有意义的是中国山脉纵横,具有明显的方向性,它们主要呈东西?东北西南和南北走向。东西向者如天山,阴山、昆仑山—祁连山—秦岭,喜马拉雅山和南岭等。南北向者如横断山脉大致呈南北走向屹立在青藏高原的东缘。这些有
明显方向性的大山脉,是植物界天然传播的通道或屏障,也是许多现代植物的发源地,分化中心或避难所。同时也是中国,东亚乃至泛北极植物区系的发生,分布和迁移的重要或关键的地区。中国这样的地势差异,也使得中国植物区系具有较明显的地区性差异,因而也常是一些区域植物区系区划的分界线。
二 地质历史及气候变迁
中国植物区系的形成演化与地质及气候历史的演变是密切相关的。对中国植物区系形成影响最深的还是古近纪以来中国大地构造形成与气候的变迁。从地质历史上看,发生在中生代—新生代的燕山运动使得中国的大地构造轮廓已经基本定型。古近纪以来随着全球地质变迁(见本章第二节)的影响,以及印度板块同亚洲板块相撞,导致喜马拉雅和青藏高原的隆升,古地中海的退却和消失,使得欧亚大陆连成一片,中国西高东低的地势逐步形成。
中国大陆周围的岛屿,坐落在大陆边缘的大陆架上,其中最大的台湾岛和海南岛是华夏陆台的组成部分,在上新世晚期至更新世初期,台湾海峡和琼州海峡发生陷落使得台湾岛和海南岛分别与浙闽和雷州半岛分开。同时期,渤海海峡陷落,使辽东半岛和山东半岛分开。南海在中生代时还是一片陆地,属华南地台,古近纪和新近纪时地壳产生差异性断陷,并不断加深,形成阶梯性的大陆或具海底隆起的南海盆地。到了第四纪,先后形成了许多年轻的珊瑚岛礁;且随着几次冰期和间冰期的交替,导致海平面升降,大陆架随之出没海面,使得这些岛屿与大陆时连时断。因此,这些岛屿的植物区系与大陆上的植物区系有密切联系,同时又具有岛屿植物区系的特征,还是中国植物区系与印度马来区系以及南半球植物区系联系的桥梁(吴征镒和王荷生,1983)。
从气候变化的历史上看,自白垩纪至古近纪,中国西北至西南存在一宽阔的干旱带(下述),气候高温少雨,植被大多为稀疏草原和荒漠类型。但随着青藏高原的隆升和古地中海的退却等影响,引起了东亚气候深刻的变化,主要表现在季风环流系统的形成和相应气候带的变化,使得中国东南半部和西南半部分别受东南太平洋和西南季风影响而潮湿多雨。西北内陆则进一步干旱,成为荒漠或半荒漠。同时也加强了南北方温差的变化,北方温差大,南方温差小,从而基本形成了中国现代气候特征。此外,在地质历史上对中国植物区系分布格局影响最大的事件便是第四纪的冰期和间冰期。冰期来临温度下降和间冰期温度回升,引起了热带和温带界线相应的南北变化,使得植物群落和区系沿纬度南北迁移或沿海拔上下迁移。在此过程中能够适应的类群则得以生存或进化形成新类群和改变分布格局。虽然中国处于大陆冰川的外围,没有直接受到大陆冰川的作用,但是中国的第四纪气候仍受全球气候总趋势的影响,也出现了3次或4次的冰期和间冰期,其中以第二次冰期——中更新世初期的大姑冰期的规模最大,在西部、东北和东部山地普遍发育高原或山地冰川,甚至广西也有冰川的痕迹。其他各期冰川规模较小,且一般在南方不显著,在西北干旱区仍为干旱气候。因此,第四纪冰期中国的南方和一些山谷成为植物“避难所”,能保存大量的北极古近纪和新近纪成分或孑遗或活化石植物。同时在高山和高原地带出现了年轻适应冰雪的高山和北极高山成分(吴征镒和王荷生,1983)。
三 地史上全球地质和气候变化对中国植物区系形成发展的影响
新生代(古近纪和新近纪)以来的地质环境和气候变化,对种子植物的发展,演化和分布的影响是非常重大的。从气候条件上看,古近纪和新近纪是一个温度降低逐步变冷的时期,特提斯等地区湿度减少逐步干旱的时期。面临着气候的变化,一些狭生态幅的种属的适应有三种进程:一是灭绝,二是在新的气候条件下物种生理上的耐受性发生进化,三是迁移到保存有其原有适应的气候范围中。而第三种可能,即迁移,则可能是最为普通的一种形式(TifneyandManchester,2001。)。
中国植物区系自发生和形成以来,除了其本身地质环境变化直接作用外,也直接或间接地受全球气候和海陆变迁的影响。从全球范围特别是北半球的地质演变上看,大尺度的影响陆地植物迁移的屏障主要有以下四个。
1.白令陆桥(Beringia)
在古近纪时,现在的白令海峡是陆桥,是连接亚洲大陆同北美洲大陆的陆地通道,因而是连接中国(东亚)植物区系和北美植物区系的重要桥梁(图1.1)。但是那时白令海峡的纬度可能更高,大约在80°N,因而两块大陆间的植物区系交流和连接更容易。古近纪以后随着北美洲大陆的反时针的旋转最后到现在65°N位置。大约在740万~480万年前该陆桥逐步断开(MrincovichandGladenkov,1999);一些落叶的成分可能在新近纪时还可以通过此路线进行迁移(Wen,1999)。许多的东亚和北美间断分布的类群便是在白令陆桥消失后形成的。此外,早始新世北美洲大陆喜湿的亚热带常绿成分东西交流的道路是畅通的,后由于气候的干旱和草原环境的形成使得迁移障碍中断(图1。1)(TifneyandManchester,2001)。北美洲东西迁移的通畅和中断,或多或少地影响了东亚北美间植物区系成分的交流。
2.北大西洋陆桥(NorthAtlanticBridge)
北大西洋陆桥是通过格陵兰连接北美洲和欧洲大陆通道(图1。1)。在古近纪时格陵兰南端大概在45°N(Smithetal。,1981),当时该区域同伦敦黏土层(Londonclay)处于相同的气候带中,为热带或亚热带的植物区系。大约在始新世早期该陆桥逐步下沉,这样北大西洋与北冰洋贯通(Tifeny,2000;TifneyandManchester,2001),两陆块间的区系交流逐步减弱至消失。该陆桥也是东亚(中国)经特提斯同北美植物区系交流的通道,后来随着陆桥的消失?特提斯的干旱?喜马拉雅隆升等地质变迁,通道中断。中国植物区系中的热带亚洲和热带美洲间断,东亚和北美间断等间断现象的形成可能与该通道存在及消失有关。
3.图尔盖海峡(TurgaiStrait)
在渐新世以前,欧亚大陆被一南北向的图尔盖海峡分开,当时特提斯海经图尔盖海峡与北冰洋相连,也是联系特提斯植物区系与北极植物区系的通道(图1.1)。但这却是欧亚植物区系东西交流的屏障。在晚始新世图尔盖海峡开始向南退却,进而使得欧亚大陆的植物区系交流得以建立,渐新世时图尔盖海峡北段完全关闭,伴随着全球气候的
“d)区系向南扩张到了乌拉尔河哈
类昆栏树”(dManchThddirocoenro变冷,古老的东北亚的萨克斯坦地区(Tifer,2001)。同时在西西伯利亚大陆性气候开始形estneyan成。中新世时温带的植物区系在图尔盖海峡南端地区开始进化(Zhilin,1989);在中北a,1997),温带落叶的森林和干草原逐(KulkovaandVolk部被子植物的多样性下降ov步占优势。图尔盖海峡的消失对我国温带植物区系也有影响,中国植物区系中的北温带分布型,旧世界温带分布型,温带亚洲分布型等都直接或间接地与此相关。