Plantengeografie is een onderdeel van de biogeografie, met als deelgebieden chorologie (chorologische biogeografie) en floristiek (floristische geobotanie) in. Plantengeografie is de studie van de verspreidingspatronen van planten en van de floristische inventaris van gebieden. (1973) Algemeine Geobotanik. Uni Taschenbücher 284. Verlag Eugen Ulmer. Stuttgart
De grootte en de aard van de arealen van soorten (of van ondersoorten, geslachten of families) kan verklaard worden op grond van historische factoren zoals continentverschuiving, ijstijden, soortvorming en uitsterving, en op grond van geografische factoren zoals klimaat, en barrières door bergketens en zeekusten. Daarbij kan ook menselijk handelen een barrièrewerking hebben.
Bepaling van plantenarealen Om inzicht te krijgen in het verspreidingspatroon of arealen van planten kunnen er, aan de hand van gegevens in flora's en van herbaria, verschillende methodes gevolgd worden.
Men kan stippenkaarten maken voor zeldzamere soorten en voor algemenere soorten in gebieden waar ze zeldzaam zijn door de gedocumenteerde vindplaatsen op een kaart te zetten. Daarna kan men de gebieden afgrenzen door met een lijn de buitenste punten te verbinden. In gebieden waar de soorten algemeen zijn, kan men de gebieden arceren, en eventueel dunner arceren waar de soorten minder frequent voorkomen.
Door het gebruik van een raster op een kaart kan men aangeven in welke rastercellen of "hokken" de soort ten minste eenmaal voorkomt, eventueel met verschillende symbolen om bijvoorbeeld aan te geven wanneer de soort voor het laatst gevonden is in het betreffende hok.
Op verschillende websites zijn er databases waarin gegevens van waarnemingen van soorten met hun coördinaten kunnen worden ingevoerd en worden opgenomen, vaak na enige controle van de aard van de gegevens door de beheerders van de database.
De waarnemingen kunnen in een aaneengesloten gebied liggen, maar soms ontbreken waarnemingen in tussengebieden waar het geschikte biotoop voor de soort niet aanwezig of niet aangetroffen is (disjunct verspreidingsgebied). Een voorbeeld vormen de kalkmijdende soorten, die ontbreken in kalkgebieden.
Vaak zijn er buitenposten en exclaves van enkele waarnemingen buiten het gebied van waar de soort vooral voorkomt of gaat het om disjunct verspreidingsgebieden, waar de waarnemingen in twee of meer onderling geografisch gescheiden gebieden liggen. Zo komt het geslacht eik (Quercus) in Europa voor met andere soorten dan in Noord-Amerika. Aangenomen wordt dat het moment van de uiteendrijving van de continenten hierbij een rol heeft gespeeld.
Grootte van arealen Kosmopoliet en endeem De grootte van de verspreidingsgebieden van planten varieert sterk, van verspreid over alle continenten tot een klein, beperkt gebied. Als het areaal van een taxon (bijvoorbeeld van een familie, geslacht of soort) zich uitstrekt over alle continenten, dan heeft het betreffende taxon een kosmopolitische verspreiding en wordt het betreffende taxon een "kosmopoliet" (of "ubiquist") genoemd. Als een taxon voorkomt in een beperkt gebied, spreekt men van endemisme (endemie) en wordt het betreffende taxon een "endeem" genoemd.
Bij de beoordeling van de arealen is de soortopvatting van groot belang. Het areaal is groter als de soort ruim wordt opgevat, maar bij een nauwe soortopvatting zijn de arealen van de bijbehorende taxa kleiner.
Arealen van soorten, geslachten en families De arealen van geslachten vormen een optelling van de tot dat geslacht behorende soorten, en arealen van de families zijn weer groter dan die van de daartoe behorende geslachten. Hierdoor zijn bijvoorbeeld kosmopolitische families algemener dan kosmopolitische geslachten. Ook taxonomische opvattingen, zoals over de omgrenzing van de taxa spelen hierbij een rol.
Voorbeelden van kosmopolitische families zijn de grassenfamilie (Poaceae of Gramineae) en de composietenfamilie (Asterceae of Compositae), die vrijwel over de gehele wereld te vinden zijn. Veel micro-organismen zijn kosmopolitisch, en ook enkele sporenplanten als parapluutjesmos (Marchantia polymorpha), zilvermos (Bryum argenteum), gewoon dikkopmos (Brachythecium rutabulum), gesnaveld klauwtjesmos (Hypnum cupressiforme), heermoes (Equisetum arvense), moerasvaren (Thelypteris palustris) en adelaarsvaren (Pteridium aquilinum). Ook (vrijwel) kosmopolitisch zijn veel water- en moerasplanten (klein kroos, grof hoornblad, lidsteng, riet, galigaan) en akkeronkruiden als paardenbloem en melganzenvoet en tredplanten als straatgras en grote weegbree.
Paleo-endemisme en neo-endemisme Bij endemen is het areaal betrekkelijk klein. Er kunnen verschillende typen van endemisme worden onderscheiden: neo-endemisme en paleo-endemisme.
Bij paleo-endemisme is het areaal van het taxon een relict of overblijfsel van een oorspronkelijk veel groter areaal; het gaat hier om een uitstervend taxon. Bekende voorbeelden van tegenwoordig op veel plaatsen in cultuur genomen soorten, die in hun oorspronkelijke areaal als relict zijn te beschouwen, zijn mammoetboom (Sequoiadendron giganteum), Japanse notenboom (Ginkgo biloba), watercipres (Metasequoia glyptostroboides).
Bij neo-endemisme is het taxon is betrokken in het evolutionaire proces van soortvorming. Bij eilanden komt het verschijnsel van neo-endemisme soms duidelijk voor, zoals dat door Darwin (voor verschillende diersoorten) is waargenomen op de Galapagos. Door adaptieve radiatie zijn op de verschillende eilanden weer nieuwe soorten ontstaan.
Voorbeelden van neo-endemisme worden aangetroffen in de alpiene dalen bij veel soorten van de geslachten sleutelbloem (Primula), Gentiana, mansschild (Androsace), steenbreek (Saxifraga) en peperboompje (Daphne). In het algemeen kunnen er meer endemen verwacht worden naarmate een eiland of een andere gebiedje geografisch langer geïsoleerd is geweest.
Areaalgrenzen en klimaat De grenzen van verspreidingsgebieden liggen vaak bij geografische barrières, zoals gebergteketens, of ze vallen samen met de zeekusten. In gebieden waar geen duidelijke geografische barrières zijn hangen de areaalgrenzen samen met andere factoren zoals het klimaat of, in mindere mate, met de bodem, waar de soorten minder bestand zijn tegen de concurrentie van andere soorten.
Bij het onderzoek aan arealen van plantensoorten is een verband gezocht met klimaatfactoren, hoewel een direct oorzakelijke verband niet zonder meer verwacht mag worden. Woestijnen kunnen door droogte of koude voorbeelden zijn voor door het klimaat veroorzaakte areaalgrenzen.
Het klimaat heeft echter invloed op de concurrentie tussen de soorten, waardoor indirecte verbanden verwacht mogen worden. Veel planten kunnen buiten hun areaal vaak goed standhouden als de concurrentie met andere soorten wordt buitengesloten, bijvoorbeeld door te wieden in botanische tuinen. De natuurlijke areaalgrenzen liggen daar waar concurrentiekracht van de soort zodanig is afgenomen dat de populaties zich niet meer kunnen handhaven.
Oost-Europese soorten bereiken naar het westen vaak kun areaalgrens, waar ze niet meer kunnen concurreren met de daar inheemse soorten. Westelijke voorposten zijn soms nog te vinden op extreem droge groeiplaatsen, bijvoorbeeld op warme zuidhellingen met kalkbodem, waar minder concurrentie is. De soorten zijn aan de rand van hun areaal daardoor vaak te vinden op groeiplaatsen die voor de soort weinig karakteristiek zijn.
Er is een ecologische wetmatigheid van de biotoopwisseling en het relatieve gelijk blijven van de standplaats: als naar de grenzen van het areaal van een soort de klimatologische omstandigheden op een bepaalde wijze veranderen, dat kan er bij de soort een biotoopwisseling optreden. Biotoopwisseling houdt een veranderde voorkeur voor het biotoop in, waardoor de verandering in klimaat wordt gecompenseerd en de standplaatsfactoren min of meer constant blijven.
Voorbeelden van biotoopwisseling zijn de soorten die na de ijstijd zich hebben teruggetrokken in de gebergten, waar het klimaat overeenkomt met het noordelijke klimaat. Zo groeit de fijnspar (Picea abies) in het noorden van Europa in het laagland, maar in de Alpen groeit de soort op grotere hoogte en daalt af in wat lagere koele kloven. Omgekeerd groeien zuidelijke laaglandsoorten meer naar het noorden op zonnige zuidhellingen. Steppeplanten trekken zich naar het westen terug op droge, warme kalk- en lösshellingen, en gelden daar als kalksoort wat in het centrum van hun areaal niet het geval is.
Areaalvorm en genencentra
Genetisch verwante taxa, zoals verwante soorten, ondersoorten of variëteiten, stellen vaak overeenkomstige, maar niet gelijke eisen aan hun standplaats, en kunnen dan ook vaak vergelijkbare verspreidingsgebieden hebben. Zo kunnen er in een bepaald gebied meerdere verwante soorten samen voorkomen, en vormen ze daar een genencentrum.
De genencentra kunnen het oorsprongsgebied aangeven van de taxa, maar niet noodzakelijkerwijs. De meeste taxa zijn geëvolueerd sinds het Tertiair en hebben sindsdien verscheidene klimaatveranderingen doorgemaakt, en daardoor verschuivingen van het areaal. Op deze wijze zijn soms ver van het oorspronkelijke gebied ook secundaire genencentra ontstaan. Een voorbeeld zijn de op cactussen lijkende, bladloze succulente Stapeliasoorten (familie Asclepiadaceae), waarvan veel soorten voorkomen in Zuid-Afrika), maar de oorspronkelijke, bebladerde vormen uit deze familie (Frerea) komen voor in westelijk India.
Voor een begrip van de huidige arealen zijn niet alleen de milieufactoren van betekenis, maar ook historische gegevens zijn van belang. Zo heeft het geslacht esdoorn (Acer) twee genencentra: in oostelijk Noord-Amerika en in Zuidoost-Azië. De verklaring ligt in het optreden van de ijstijden.
Florarijken
thumb|Overzicht van florarijken. De florarijken zijn de grootste plantengeografische eenheden. Op grond van hun grote onderlinge floristische verschillen worden er op de Aarde zes florarijken onderscheiden. De floristische verschillen worden beoordeeld op grond van de arealen van de hogere taxa als families, onderfamilies en geslachten.
De plantengeografische indeling van de Aarde is: Holarctis, Paleotropis, Neotropis, Capensis, Australis en Antarctis.
Holarctis Het Holarctisch gebied of Holarctis beslaat de gematigde gebieden van het noordelijk halfrond met uitzondering van de tropen. Het is qua oppervlak het grootste rijk en beslaat Europa, Azië benoorden de Himalaya, en Noord-Amerika. Europa is hierin het minst soortenrijk, waarschijnlijk doordat de Alpen en Pyreneeën tijdens de ijstijden voor veel soorten een barrière vormden om naar het zuiden uit te wijken. Binnen de Holarctis kan ook nog een onderscheid gemaakt worden in Nearctis & Palearctis
Voorbeelden: de families Aceraceae (esdoornfamilie), Apiaceae (schermbloemenfamilie), Berberidaceae (berberisfamilie), Betulaceae (berkenfamilie), Brassicaceae (kruisbloemenfamilie), Campanulaceae (klokjesfamilie), Caryophyllaceae (anjerfamilie), Fagaceae (napjesdragersfamilie), Primulaceae (sleutelbloemfamilie), Ranunculaceae (ranonkelfamilie), Rosaceae (rozenfamilie), Salicaceae (wilgenfamilie), Saxifragaceae (Steenbreekfamilie), Sparganiaceae (egelskopfamilie) en de geslachten Carex (zegge), Fagus en Pinus (den).
Paleotropis Paleotropis beslaat de tropen van de Oude Wereld: Afrika ten zuiden van de Sahara (zonder het meest zuidelijke deel), India, Zuidoost-Azië en Polynesië. India is een onduidelijkheid, evenals overigens Zuidoost-Azië. Ook de flora van Nieuw-Guinea is aan discussie onderhevig. Sommigen rekenen het tot de Paleotropis, anderen zien het als een eigen gebied, Wallensis. Oceanië wordt ook wel gerekend tot een Oceanisch florarijk.
Voorbeelden: de families Didiereaceae, Dipterocarpaceae, Nepenthaceae, Pandanaceae, Zingiberaceae (gemberfamilie) en de geslachten Aloë en Nypa.
Neotropis