植物地理学
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<content>zhiwu dilixue
植物地理学
phytogeography
研究的空间分布规律的科学。它研究植被的组分和性质的分布类型及其形成的原因、动态以及在实践中的应用。
研究对象和学科属性 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得很少，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种，也可能比现存的还要多，因为被化石记录下来的只是其中的极少数。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，也同样具有自己的独特分布格局。植物种（及其他分类单位）和植物群落的分布格局，就是植物地理学所研究的对象。
植物地理学是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，进行时不可缺少的参量而加以研究，作为的组成部分之一。此外，植物地理学与生态学、地质学(特别是地史学)、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 植物地理知识的萌芽十分古老。在中国，最早的植物分布知识的记载见于成书在公元前11世纪到公元前 6世纪的《诗经》。《诗经》里多处提到“山”与“隰（低下的湿地）”生长着不同的植物。如“山有榛、隰有苓”,“山有枢，隰有榆；山有栲,隰有枢；山有漆，隰有栗”等。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，一在平原。约于公元前 6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（见）。成书于公元前5～前3世纪的中，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5～前3世纪的地理著作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又一条界限。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。
但是，植物地理学的建立是在18世纪末和19世纪初。当时欧洲的一些国家,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。
在洪堡的思想影响下,与他同时代和稍后的学者,如A.P.德堪多、J.F.绍夫、A.H.R.格里泽巴赫、A.F.W.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》(1855)，格里泽巴赫的《地球植被》（1872），席姆佩尔的《生理学基础上的植物地理学》(1898)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，C.R.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。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.
19世纪末，德国学者H.G.A.恩勒深入研究了植物地理学中的历史原则。他指出，植物分布的许多性质，从气候影响观点来看是不可解释的，但用地区植物区系的发展历史很容易解释，并可根据历史原则阐明整个地球植物区系的分布和相互关系。20世纪30～40年代，苏联学者E.B.武尔夫发表的《历史植物地理学引论》(1933)和《历史植物地理学》(1944)，英国学者R.古德的《有花植物地理学》(1953)，则是植物区系方面的代表性著作。
20世纪60年代，随着“板块构造说”的出现，A.L.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（见）。
60年代后期，R.H.麦克阿瑟和E.O.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。
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H.瓦尔特的3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。中国科学院组织编写的《中国植被》(1980)和《中国自然地理?植物地理》(1983)则是中国几十年植被和植物区系研究的总结。
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。
基本内容 传统的植物地理学分为 3个部分：区系植物地理学、生态植物地理学和历史植物地理学。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论。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。由于对植被空间规律的分析要以植物生态学为基础，因此没有必要划出独立的生态植物地理学。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：，，、和，，,以及等
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。
研究的目的和意义 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。植物地理学的实际用途包括：①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。②一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。③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。④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可大大节约时间和投资。⑤植被地图和其他植物地理图是和整治的重要参考资料。⑥同的研究一道，为确定自然保护对象，设置地点、范围以及保护区网的布设，提供依据。
参考书目
《中国植被》编辑委员会：《中国植被》，科学出版社，北京，1980。
中国科学院《中国自然地理》编辑委员会：《中国自然地理?植物地理》，科学出版社，北京，1983。
R.Good,The Geo
E.C.Pielou,Bio
C.B.Cox,P.D.Moore,Bio
陈昌笃 王荷生
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qianhanwuji zhiwu
前寒武纪植物
Precambrian flora
前寒武纪（5.7 亿年以前）和早古生代是的时代。35亿年前或略早于35亿年前到大约15亿年的前寒武纪地球上只有和蓝藻。它们都是。从15 亿年前到寒武纪（5.7亿年前）以前地球上除细菌和蓝藻外，已有绿藻、红藻和褐藻。
据一般推测，最原始的生物或许是原始细菌或接近于原始细菌的生物，它们在35亿年前(不早于38亿年前)的无氧环境下的原始海洋中，吸取溶解于海水中的有机物为主。后来,在原始海洋中出现最原始的自养细菌,利用太阳辐射能合成有机物。以后，出现光合细菌；它们利用带负电子低分子的铁蛋白和细菌叶绿素为酶进行光合作用。后来，才出现蓝藻。蓝藻利用大气中的二氧化碳，通过叶绿素进行光合作用，制造有机物，使水分子分解，释放游离氧。大约经过20亿年之久，还原性的大气才逐渐变为氧化性的大气，喜氧的细菌和真核藻类植物才相继出现。
根据化石记录，1966年E.S.巴洪和J.M.夏福从非洲南部31亿年前的无花果树群岩石中发现杆状原始细菌。1965年E.S.巴洪和S.A.泰勒在19～20亿年前的加拿大安大略南部贡福林建造中发现伞状的伞细菌，细胞边缘具放射线的星细菌，球形单细胞的蓝藻呼隆藻和丝状体的蓝藻。有的丝状体蓝藻没有隔膜;有的丝状体是群体,隔膜与丝状体垂直。这些丝状体蓝藻是贡福林藻、阿尼米克藻、古丝藻和古胶须藻。阿尼米克藻与现代的颤藻相似。古丝藻作管状，有分枝，无隔膜。古胶须藻很象现代的胶须藻，藻丝辐射状排列，整个藻团被胶膜包着。
在美国加利福尼亚州南部13亿年前的贝克泉建造的白云岩中出现一些类似绿藻的球形单细胞藻类和丝状体的藻类。 在9亿年前的澳大利亚苦泉层的黑色燧石中出现带细胞核的单细胞绿藻。在 5.7～10亿年前的岩石中出现褐藻和红藻。
徐仁
zhiwu jie
植物界
plant kingdom
生物的 1界，能够通过制造其所需要的食物的生物的总称。植物通常是一个普通名词，用于生物中两种主要种类之一，另一个常称为动物（见）。植物界则系生物中依据一些重要特征（最主要的特征是生活方式）分类的二界、三界、五界或六界(多达19界)之一。本卷取六界说（见）。
植物形成生物中的大部分，无论从个体数或从在生物圈中占有面积和层次来说都是如此。除去最干旱的沙漠或冰雪覆盖着的地区，植物覆盖着地球陆地表面的绝大部分，并且在海洋、湖泊、河流和池塘中也是如此。它们的大小、寿命差异很大，从微小的肉眼看不见的单细胞绿藻直到海洋中的巨藻和陆地上庞大的、寿过几千年的“世界爷”（北美红杉）都是植物。
植物界作为与其他生物不同的一界主要是获得食物的特征不同。一般地说植物能直接从无机界(非生物界)制造它们的食物（自养），而其他生物则一般不能，除去光合细菌和蓝绿藻（蓝细菌）以外，它们都要靠捕食，吞食植物或其他生物或从有机界分解、摄取它们所赖以取得能量和必需物质的食物（异养）。正是由于这一点，植物在自然界生物圈中的各种大大小小的生态系统中几乎都是唯一的生产者。
由于植物是自养的，所以一般无须运动（即在自力下移动位置），因而植物常是固定在某一环境中，并终生与环境相互影响。由于不动，因而也就无需神经系统，也无需消化、排泄系统，更无需各种感官。它通常是分枝的，而有许多相似部分。植物和其他生物特别是动物的另一个区别是植物的大小，枝条的数目和各种器官的个体数目都是变化很大而且受环境影响的。大小的增加主要发生在某些特限区域（称），其理论上讲是无限的。植物细胞在外还有一层无生命的，主要是由复杂的糖──纤维素组成，在时在两个分生出来的活的细胞质中先形成细胞板。细胞壁除去植物界外，只在中存在，但两者在生活方式（自养与异养）上有很大的不同。
只有少数植物（腐寄生植物）能从环境中吸取食物，但它的其他特征使它仍属于植物。
和、蓝绿藻（蓝细菌），过去都曾经归在植物界中，但真菌由于其摄食方式的不同，而细菌、蓝绿藻（蓝细菌）则又由于其相当简单的原生质构造，没有真正的核，现在多列为“界”。即真菌属中的一界，而细菌、蓝绿藻（蓝细菌）则属于。
一般讲，在肉眼看得见的生物中，植物界和其他各界是比较易于区分的。但单细胞有鞭毛的生物，如眼虫一类，就比较困难了。它们有时有叶绿素，和绿色植物一样自己制造食物，但有时又没有叶绿素，而和其他原生动物一样靠口沟吞食食物（见）。
吴征镒
lusheng zhiwu qiyuan
陆生植物起源
origin of land-flora
陆生植物指具有维管组织,有根、茎、叶的分化,能在陆地上生活的植物，其中还包括一些从陆地再转为水生的植物。原始陆地植物则专指刚从水域登上陆地，初步适应陆地的生活条件，并在陆地定居的矮小而直立的植物。一般,原始陆生植物的结构比较简单,尚无根、茎、叶的分化，植物体为简单或二分叉的轴状体，繁殖用的孢子囊生于轴的顶端。绝灭了的裸蕨植物与只有茎叶和假根,但延续到今天的苔藓植物,都属原始陆生植物。它们可能起源于藻类，尤其可能起源于绿藻。藻类有悠久的发展史，在距今约3.9～4.3亿年的志留纪，藻类已经历了20亿年的岁月。藻类能吸收空气中和溶解于水中的二氧化碳，通过光合作用，分解水分子，以制造碳水化合物，同时放出游离氧。随着时间的推移，空气中的游离氧的浓度不断增加，到志留纪时，其浓度已达到今天的10％,初步满足了植物陆上生活的最低要求。其次,距离地面20～40公里的高空，游离氧被电解成臭氧（O
原始陆生植物和高等植物，都含有与绿藻相同的色素──叶绿素A、B和淀粉，它们的游泳细胞，顶端有两根等长的鞭毛，也和绿藻相同。而褐藻所含的色素为叶绿素A、C，还含有藻褐素、褐藻淀粉、甘露醇，均非原始陆生植物和高等植物所有。且褐藻的游泳细胞、其鞭毛不等长。红藻所含的色素为叶绿素A、D和特有的藻红素，还含红藻淀粉。且红藻的游泳细胞不具鞭毛。虽然，有一些褐藻和红藻的植物体相当大,甚至还高度分化,但是所含的色素等均与原始陆生植物不同，其游泳细胞也各异。所以原始陆生植物极可能起源于绿藻。
关于陆生植物的起源，曾有人认为源于苔藓，苔藓则由绿藻演化而来，又有人认为褐藻起源于绿藻，而苔藓则由裸蕨退化而来。现在普遍认为苔藓植物和裸蕨很可能起源于同一祖先。可惜还未找到化石证据，极有可能那样的祖先不能保存为化石。它们的后裔在陆生环境中，向两个不同的方向发展：一是以配子体占优势的苔藓植物发展方向，孢子体不能独立生活，必需寄生于配子体上。这一组植物没有维管组织。另一是以孢子体占优势的裸蕨植物发展方向，配子体简化为原叶体，但能独立生活。这一组植物有维管组织。
徐仁
zhiwu bijiao peitaixue
植物比较胚胎学
compartive embryology of plant
比较分析各类植物胚胎特征，以探讨不同分类单位植物的亲缘关系的分支学科。
植物比较胚胎学是20世纪初，在描述胚胎学的基础上发展起来的。奥地利植物胚胎学家K.施拉夫于1929，1931，1933年对被子植物和裸子植物的胚胎学研究分别作了经典总结，为植物比较胚胎学奠定了基础。1950年美国植物胚胎学家D.A.约翰森概括了被子植物胚胎发生的规律和类型；印度植物胚胎学家P.马赫什瓦里提出了12个对确定被子植物类群具有重大价值的胚胎学特征。1955年英国植物形态学家C.W.瓦德洛对各类群植物的胚胎发育作了扼要的分析。澳大利亚植物胚胎学家G.L.戴维斯1966年系统地收集了关于《被子植物系统胚胎学》的研究文献，并分科属作了扼要的叙述。1976年苏联植物胚胎学家
100多年的研究证明,在被子植物分类上有价值的胚胎特征有：①花药和：包括小孢子囊数目，药壁发育类型；药室内壁与毡绒层；小孢子形成与四分体类型；雄配子体发育。②胚珠：包括胚珠类型；珠被及其附属物；珠被毡绒层；维管组织与珠心。③大孢子与卵的发生：包括孢原组织；四分体类型;有效大孢子的位置;大孢子的发生与雌配子体发育图式；成熟雌配子体与吸器等。④与胚胎发生：包括花粉管的生长途径；类型；胚胎发育类型；珠心组织的命运；种皮的来源与结构。⑤和等。运用胚胎学资料解决分类问题的例子很多。柳叶菜科的植物全部为单孢4核胚囊,经研究发现菱属(Trapa)植物为8核胚囊，考虑到该属与本科植物在胚胎发育方面有许多不同特点，因而把菱属从柳叶菜科中分出，单独成立新科──菱科。一般认为，至少对于某些性状来说，一种占优势的类型代表基本的或较原始的方面，而其余则是衍生的或特化的。下列胚胎学性状是比较原始的表现:花粉具4个小孢子囊；2细胞花粉;倒生胚珠；2层珠被；厚珠心胚珠,具复孢原，蓼型胚囊；合点端大孢子具功能；不具珠被毡绒层等。
对裸子植物的胚胎学研究表明，下列特征对探讨裸子植物系统演化具有重大意义：①雄配子体发育：包括花粉形态；传粉时细胞数目；精子结构。②雌配子体发育：包括雌配子体游离核分裂次数；颈卵器数目；颈卵器的结构和位置；是否具腹沟细胞或核。③原胚：包括原胚游离核数目；原胚发育类型；有无裂生多胚。④成熟胚：包括子叶数目，成熟胚的结构等。裸子植物雌雄配子体和原胚发育的演化一般是从复杂趋向简单。例如就原胚游离核分裂次数而言,由苏铁和银杏的10次与8次，到南洋杉和部分罗汉松减少至6次与5次，杉科和柏科植物为3次。
从20世纪60年代开始，，植物胚胎学的研究应用了新的细胞生物学技术，有些工作深入到超微结构和分子生物学的水平，并且由于边缘科学之间的相互渗透，比较胚胎学的研究范围也在逐渐发展和扩大，包括结构和功能的关系、胚胎发育的生理与生化基础以及个体发育与系统发育研究等。
参考书目
C. W. Wardlaw, Embryogenesis in Plants,Methuen,London,1955.
陈祖铿 王伏雄
本文关键词：植物地理学，由笔耕文化传播整理发布。
本文编号：247347
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