1.

Einleitung

Pflanzengeographie, auch Vegetationsgeographie oder Phytogeographie, die Erforschung und Lehre von der Verbreitung der Pflanzen und Pflanzengemeinschaften in den verschiedenen Landschaftsräumen der Erde, sowie von den Faktoren, welche die Verbreitung der Pflanzen beeinflussen.

Die Pflanzengeographie untersucht ferner Artenzusammensetzungen und Wuchsmerkmale von Pflanzengemeinschaften sowie deren Beziehung zur Umwelt. Als Wissenschaft verbindet die Pflanzengeographie Fragestellungen und Methoden der Geographie und der Botanik. Sie berücksichtigt dabei auch Faktoren der Geologie, der Ökologie, des Klimas und des Bodens. Die räumliche Verbreitung einzelner Arten oder Pflanzengesellschaften werden in thematischen Karten, Diagrammen oder Listen dokumentiert. Zusammen mit der Tiergeographie kann die Vegetationsgeographie zur Biogeographie zusammengefasst werden.

2.

Geologie

Frühere Veränderungen der Landmassen und des Klimas hatten großen Einfluss auf die Verbreitung und das Überleben der Pflanzen. Diese drastischsten Veränderungen waren eine Folge der Kontinentaldrift (Plattentektonik). Die Bewegungen der Erdkruste führten dazu, dass große Landmassen voneinander getrennt wurden, zusammenstießen, Gebirge sich aufwölbten und Klimazonen sich verschoben, die sich im Verlauf der Erdgeschichte weiter veränderten. Die jüngste und größte Landverschiebung fand vor rund 200 Millionen Jahren im Trias statt. Damals brach der eine große Kontinent Pangäa in kleinere Landmassen auseinander. Diese geologischen Veränderungen erklären oftmals die mitunter verwirrend erscheinenden Verbreitungsareale vieler Pflanzenarten.

Araukarien, südamerikanische Koniferen, haben beispielsweise sehr große Samen, die im Meerwasser nicht schwimmen und sich nur über kurze Entfernungen ausbreiten können; dennoch kommen sie fossil oder als heute lebende Pflanzen auf allen Kontinenten und einigen Inseln vor, die als Kontinentalfragmente betrachtet werden. Auch andere geologische Ereignisse – etwa die wiederholten Eiszeiten – haben die Pflanzenverbreitung beeinflusst. Während der letzten großen Eiszeit vor rund einer Million Jahre waren umfangreiche Gebiete der Erde von Eis bedeckt, so dass die Pflanzenwelt von den Gipfeln der Berge in tiefer gelegene Zonen und vom Norden in südlichere Breiten zurückgedrängt wurde.

3.

Ökologie

Eine Pflanze, die in einer bestimmten geographischen Region lebt und sich fortpflanzt, muss die Bandbreite der dort herrschenden klimatischen Bedingungen – u. a. Temperatur, Niederschlag und Sonneneinstrahlung – vertragen und auch mit dem Boden zurechtkommen. Ist dies in auch nur einem Punkt nicht der Fall, wird eine solche Pflanze bald von Konkurrenten aus diesem Lebensraum verdrängt. Mit Ausnahme der zentralen polaren Regionen sind alle Gebiete der Erde von Pflanzen besiedelt. Für die heißen, trockenen Wüstenregionen sind die Xerophyten charakteristisch. Allerdings ist das Wachstum dieser Pflanzen, zu denen in klassischer Weise die Kakteen gehören, außerordentlich langsam. Bei der Besiedlung eines Lebensraumes kommt es aber meist nicht so sehr auf rasches Wachstum, als vielmehr auf eine Langzeitstrategie an, mit der einerseits die Umweltbedingungen optimal genutzt werden, andererseits die Konkurrenz unter Kontrolle gehalten wird. Auch Pflanzen, die in alpinen Regionen oder nördlichen Breiten vorkommen, wo der Boden lange Zeit gefroren ist und daher die Wurzeln kein Wasser aufnehmen können, treten Strukturen wie bei Xerophyten auf.

Obwohl Gräser viel raschwüchsiger sind als Bäume, entwickeln sich in Savannen auch Baumsämlinge. Bei ungestörtem Wachstum würde sich nach und nach ein Wald entwickeln und den Gräsern das lebensnotwendige Sonnenlicht nehmen. In der ostafrikanischen Savanne sind es jedoch Trockenheit, Grasbrände und Elefanten, welche die Savannenstruktur stabilisieren. Elefanten brechen bei der Futtersuche Akazien nieder, um an das Laub zu gelangen. In unseren Heidegebieten, wie der Lüneburger Heide, fressen die weidenden Schafe die Baumsämlinge ab, beseitigen also die Konkurrenz und ermöglichen den weiteren Bestand der Grasvegetation. Auch hier würden sich ohne diese natürliche Hilfe nach und nach Waldgesellschaften entwickeln. Die bezüglich des Wasserhaushalts eine mittlere Stellung einnehmenden Mesophyten dagegen kommen in der Regel in Gebieten mit mäßigem Niederschlag vor, können aber auch als einjährige Pflanzen kurzzeitig in Wüsten leben und dort in der Regenzeit wachsen und blühen.

Hydrophyten sind Wasserpflanzen. Sie sind an Bedingungen angepasst, die für Landpflanzen tödlich wären. Im Wasser kann das Kohlendioxid für die Photosynthese nicht über Spaltöffnungen (siehe Pflanzen: Abschlussgewebe) aufgenommen werden, sondern in Form von Hydrogencarbonat über spezielle Membranfunktionen. Obwohl Pflanzen bei der Photosynthese selbst Sauerstoff produzieren, reicht für Landpflanzen die Sauerstoffversorgung nicht aus, wenn diese zu lange auch nur mit ihren Wurzeln im Wasser stehen: Sie vergilben rasch und sterben ab, weil sie ersticken. Dies kann auch mit Topfpflanzen geschehen, die zu reichlich gegossen werden. Sumpfpflanzen und Wasserpflanzen besitzen in ihren Stängeln und Spross-Systemen zahlreiche Luftkanäle, über die der nötige Sauerstoff aus den Blättern bis in die Wurzelspitzen diffundieren kann. Ein interessantes Beispiel sind die Sumpfzypressen in Florida. Ihre Wurzeln wachsen aus dem Sumpfschlick heraus an die Wasseroberfläche und etwa 30 Zentimeter weiter in die Luft. Danach wachsen sie in einer knieartigen Krümmung ins Wasser zurück und in den Boden. Über diese Kniestrukturen können Sumpfzypressen Sauerstoff atmen.

Manche nicht miteinander verwandten Pflanzen weisen dennoch eine verblüffend ähnliche Gestalt auf. Oft kommen sie in weit voneinander entfernten Gebieten vor. Sie haben sich dann in ähnlicher Weise an vergleichbare ökologische Bedingungen ihrer jeweiligen Verbreitungsgebiete angepasst. Die Kakteen der amerikanischen Wüsten sehen beispielsweise manchen der nicht verwandten Wolfsmilchgewächsen ähnlich. So kann die kanarische Säulen-Wolfsmilch mit den Orgelpfeifenkakteen der Sonorawüste verwechselt werden, und die südafrikanischen Aloen sehen ähnlich aus wie die amerikanischen Agaven. Ebenso gleichen sich viele nicht miteinander verwandte Regenwaldbäume in ihrer äußeren Form und im Blattwerk so sehr, dass eine botanische Bestimmung ohne Blüten meist unmöglich ist.

4.

Verbreitung

Die Verbreitungsfähigkeit der Pflanzen ist sehr unterschiedlich. Die winzigen Sporen der Farne und Moose werden von Luftströmungen über weite Entfernungen verbreitet. Auch die Samen von Pflanzen, die am Meeresstrand vorkommen, können weite Entfernungen überbrücken, da sie sehr lange keimfähig, zudem schwimmfähig und salzresistent sind. So wurden Kokosnüsse von Meeresströmungen über die gesamten Tropen verbreitet, und heute ist die Kokospalme ein Wahrzeichen tropischer Strände. Manche Pflanzen der Regenwälder haben relativ große und schwere Samen, die in unmittelbarer Nähe der Mutterpflanzen zu Boden fallen – etwa Paranüsse oder die in den Früchten des Treviabaumes steckenden Samen. Beiden ist gemein, dass sie für Tiere – Paranüsse für Agutis, Treviafrüchte für Nashörner – verlockende Leckerbissen darstellen, die aufgelesen, verschleppt, aber nicht immer vollständig gefressen werden, so dass genügend Samen für die Verbreitung übrig bleiben.

Die Hawaii-Inseln sind vulkanischen Ursprungs und deshalb ein gutes Beispiel für ein ursprünglich vegetationsloses und isoliertes Gebiet, das ebenso wie die Galápagos-Inseln über große Entfernungen von Pflanzen und Tieren besiedelt wurde. Viele Pflanzen, die heute dort heimisch sind, entwickelten sich aus Samen, die vom Meer angespült, vom Wind dorthin getragen wurden oder sich in den Ausscheidungen von Zugvögeln befanden, die zuvor die entsprechenden Früchte gefressen hatten. Regenwaldbäume jedoch, die auf vulkanischen Inseln wachsen, sind fast immer von Menschen angesiedelt worden.