5．1．2　氣候帶區(qū)系特點(diǎn)

氣候?qū)ι锏姆植肌⒎謪^(qū)有著重要意義，因而識別各主要?dú)夂驇^(qū)系的特點(diǎn)就顯得十分重要。

5．1．2．1　熱帶、亞熱帶區(qū)系的生物特點(diǎn)

1．生物高分異度大多數(shù)生物類別的分異度在熱帶和亞熱帶為最高，高分異度現(xiàn)象不分海、陸，不分動、植物，而且古、今都一樣?，F(xiàn)代各類生物在不同氣候帶有不同的分異度是眾所周知，地史時期各類生物在不同氣候帶亦有不同的分異度(表5．1)。

表5．1　地史時期各類生物在不同氣候區(qū)內(nèi)的分異度(據(jù)殷鴻福，1988)

從表5．1可知，溫帶與熱帶生物分異度比例一般為1∶1．5～1∶3左右，現(xiàn)代少數(shù)門類達(dá)到1∶10。熱帶、亞熱帶區(qū)生物高分異度特征顯而易見，由此導(dǎo)致生物的熱帶起源說。華南在地史時期長時間處于熱帶，因而常常有作為某類生物起源的報道。

2．地方性分子的高比例熱帶生態(tài)區(qū)生物多樣，而且生物的地方性分子比例很高。生態(tài)區(qū)根據(jù)地方性生物來劃分，因而每一個生態(tài)區(qū)的面積較小，例如加拿大從生態(tài)角度可分出7個生物省，美國18個，面積狹小的中美洲達(dá)25個(Kendeigh，1961)。每一個區(qū)都有自己的地方性分子，陸地植被區(qū)和海洋生物區(qū)都是這樣。

地史時期，中國熱帶區(qū)生物高地方性比例最早的例子當(dāng)數(shù)志留紀(jì)的揚(yáng)子地區(qū)，據(jù)李志明(1988)資料，該地區(qū)各重要門類的地方性分子百分比見表5．2。揚(yáng)子區(qū)是中國志留紀(jì)生物分異度最高之區(qū)，具有許多熱帶型生物，所以這是一個典型的高地方性比例的熱帶區(qū)。

表5．2　揚(yáng)子區(qū)志留紀(jì)各門類生物的地方性百分比統(tǒng)計(李志明，1988)

Tozer(1981)統(tǒng)計三疊紀(jì)菊石在不同氣候區(qū)的分異度及地方性比例，顯示熱帶生物的地方性分子比例遠(yuǎn)高于溫寒帶(表5．3)。

表5．3　三疊紀(jì)菊石在不同氣候區(qū)的分異度及地方性比例(據(jù)Tozer，1981)

①總屬數(shù)為每一古氣候帶4個生物地理區(qū)的屬數(shù)和。

3．存在熱帶生物群熱帶生物群包含礁相生物群、其他熱帶海洋生物群和熱帶、亞熱帶植物群。

(1)礁相生物群。它是指示熱帶、亞熱帶區(qū)的標(biāo)志，地史時期礁相生物群見表5．4。

(2)其他熱帶海洋生物群。顯生宙大部分時代的熱帶生物群已能確定，早古生代的大部分三葉蟲、鸚鵡螺、喙殼動物;泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)南方型的腕足、珊瑚、棱菊石動物(海神石動物除外);二疊紀(jì)的Waagenophyllidae、Iranophyllidae珊瑚，Verbeekinidae科;中、新生代的異形(不規(guī)則卷曲)菊石和腹足、偉齒蛤、固著蛤、貨幣蟲等類動物，這些都是熱帶生物標(biāo)志。雙殼動物中表生種類的高比例(相對于穴居種類)常常是熱帶的標(biāo)志。棘皮動物主要分布于熱帶?，F(xiàn)代放射蟲軟泥亦主要分布于熱帶大洋。顏色鮮艷的生物也可作為熱帶生物的標(biāo)志。以上各類動物大多數(shù)亦出現(xiàn)在礁相中，成為伴礁生物。上述類別亦可以少量出現(xiàn)于溫帶甚至寒帶區(qū)，因此，必須根據(jù)大量出現(xiàn)作為判別標(biāo)志。

(3)熱帶、亞熱帶植物群。中國各時代的熱帶、亞熱帶植物群有泥盆紀(jì)的Drepanophycus-Zosterophyllum組合(D₁)，Protolepidodendron scharyanum-Barrandeina dusliana組合(D₂)，Lepidophloeum rhombicum組合(D₃);早、晚石炭世的歐美植物群及晚石炭世至二疊紀(jì)的華夏植物群;早、中三疊世的Voltzia-Pleuromeia組合;晚三疊世的Dictyophyllum-Clathropteris組合;早、中侏羅世的Ptilophyllum-Coniopteris組合;晚侏羅世到古近紀(jì)、新近紀(jì)各熱帶、亞熱帶植物群。大體上說，古生代的石松、節(jié)蕨植物，中生代蘇鐵植物，新生代的棕櫚、樟樹等為熱帶植物標(biāo)志。上述古生代植物樹皮及髓部發(fā)達(dá)，沒有年輪，樹干粗大，通氣組織發(fā)育。新生代的多為闊葉，常綠。

5．1．2．2　溫帶區(qū)系的生物特點(diǎn)

1．生物分異度比熱帶顯著降低現(xiàn)代從熱帶及亞熱帶生物區(qū)系至溫帶區(qū)系，海洋動物群的成分和分異度有明顯的突變。斯費(fèi)德魯普等(1959)統(tǒng)計了不同海區(qū)中終生浮游動物的種數(shù)，如表5．5。

從表5．5可看出熱(亞熱)帶有1378種終生浮游動物，而非熱帶僅有180種終生浮游動物，兩者種數(shù)有巨大差異。

生物從熱帶至溫帶的突變在無脊椎動物、脊椎動物及植物中都能見到，在地史時期同樣如此。因此，熱帶與溫帶的界線，經(jīng)常是劃分一級生物地理大區(qū)的界線。當(dāng)大致沿緯向分布的動物群分異度突然下降或大量類別消失時，很可能為熱帶、溫帶的界線。例如Stehli(1973)對二疊紀(jì)腕足、珊瑚、類動物分布的研究表明，55°N處上述類別的分異度突然下降，甚至有些屬種消失，因而認(rèn)為55°N是二疊紀(jì)熱帶的北界。

表5．4　地史時期礁相生物群(范嘉松等，1985)

表5．5　不同海區(qū)中終生浮游動物的種數(shù)

3．存在溫帶生物群北方大區(qū)和岡瓦納大區(qū)(部分)生物區(qū)系在顯生宙的大部分時期為溫帶區(qū)系。屬溫帶區(qū)系的生物群中，動物有志留紀(jì)的圖瓦貝組合，晚古生代小型單體珊瑚、管孔石燕動物、單通道動物，雙殼動物中的Atomodesmidae類及雛蛤類(Buchiidae)，某些游泳型菊石如泥盆紀(jì)的Sooradoceras，二疊紀(jì)的Uraloceras，三疊紀(jì)的Otoceras等是溫帶甚至涼寒帶的標(biāo)志。植物有晚古生代的安加拉植物群，三疊紀(jì)的Dicroidium植物群(岡瓦納)，中、新生代各期的溫帶植物群。溫帶植物群的特點(diǎn)是:樹木有年輪;蕨類植物中不含熱帶種類;裸子植物中以銀杏、松柏為主，蘇鐵衰落;被子植物以針葉、闊葉混交林為特點(diǎn)，闊葉植物落葉。

5．1．2．3　寒帶區(qū)系的特點(diǎn)

1．寒帶海洋區(qū)系　寒帶海洋區(qū)系的特點(diǎn)是生物分異度低，據(jù)Parker (1964)統(tǒng)計，同一面積內(nèi)表生群落生物種數(shù)，熱帶為涼、寒帶的5～10倍。另一特點(diǎn)是優(yōu)勢種的豐度高，如環(huán)南極帶海中生物主要為浮游生活的南極磷蝦，密集處其豐度可達(dá)6×10⁹個/m³，整個南極海域磷蝦蘊(yùn)藏量估計50億～60億t。第三個特點(diǎn)是以硅質(zhì)微生物為主，硅藻軟泥主要分布在中、高緯海區(qū)(及淡水)，現(xiàn)代南緯50°左右有一環(huán)南極輻聚帶，帶南為極地水體，以硅質(zhì)微生物為主，帶北為亞南極溫水體，以鈣質(zhì)生物為主。因此，可據(jù)這一生物區(qū)系的變化判斷寒帶區(qū)系的開始。

2．寒帶植物區(qū)系　寒帶植物區(qū)系的特點(diǎn)是分異度低，缺乏木本植物和蕨類植物，在北極和寒帶大片地區(qū)為苔原。但在現(xiàn)代的亞寒帶(北歐、加拿大、西伯利亞南部)則有針葉林覆蓋。地史時期，寒帶植物區(qū)系很少看到，但古近紀(jì)的格陵蘭、斯匹次卑爾根和新西伯利亞島的溫帶落葉林亦可分布到北極區(qū)，因?yàn)榇藭r北極區(qū)仍有足夠的陽光。如果海洋性氣候能使其年溫差均一化一些，有可能形成寒帶區(qū)系的森林。

3．地史時期寒帶生物區(qū)系很少且不易判別　在寒武紀(jì)至早奧陶世，中、晚志留世至泥盆紀(jì)，整個中生代及古近紀(jì)，地球氣候均比現(xiàn)在溫暖，這些時期是否存在寒帶氣候尚待論證。接近現(xiàn)代或比現(xiàn)代冷的時期有:晚奧陶世至早志留世、石炭紀(jì)至二疊紀(jì)、新近紀(jì)至第四紀(jì)。上述時期均伴隨有冰期，形成冰蓋，因此肯定有寒帶。但寒帶生物區(qū)系還不大清楚，只是有人根據(jù)放射蟲、有孔蟲、孢粉、溝鞭藻等冷水類型生物的豐度以及硅藻巖相的遷移，試圖推論新近紀(jì)和第四紀(jì)有過寒帶區(qū)系。一般文獻(xiàn)只是籠統(tǒng)地提到冷水動物區(qū)系和寒涼氣候植物區(qū)系。

寒帶生物區(qū)系與溫帶生物區(qū)系(非熱帶生物區(qū)系)的世界性分子多，地方性分子少;廣溫性分子多，窄溫性(喜冷性)分子少。

熱帶生物區(qū)系以高地方性分子比例為特點(diǎn)，這些地方性分子通常都是窄溫性分子。溫帶生物區(qū)系的地方性分子或窄溫性分子比例降低，寒帶生物區(qū)系更低。