日本の高山植物相
また朝鮮半島の高山植物相は北海道よりも更に固有種の比率が低く、より北方系の影響が強い結果が示されており、島嶼である日本列島の地理的隔絶の強さが見えてくる。
また本州中部の高山帯では、周北極要素と太平洋要素が多く見られるが、日本海に近い飛騨山脈では太平洋要素の進出が目を引く。これは本州中部の高山帯から北海道にかけての雪田では太平洋要素の高山植物が多いことと同じく、海洋性の湿潤な気候であるアリューシャン列島などを起源とする太平洋要素の高山植物が、冬季には多雪に見舞われる日本海周辺や、長い期間雪に覆われる雪田に分布を広げたものと考えられている。
そして石灰岩地、かんらん岩地や蛇紋岩地といった特殊岩地には周北極要素とアジア要素の中でも東北アジア要素と東アジア要素が多く見られ、太平洋要素の高山植物が少ないことが明らかとなった。周北極要素は日本の高山植物の中でも最も寒冷な気候を好み、一方東アジア要素は温暖な気候を好むものと考えられる。また特殊岩地は極めて固有種に富むことが知られており、石灰岩地、かんらん岩地や蛇紋岩地の周北極要素と東アジア要素の植物にも多くの固有種が見られる。つまり特殊岩地には寒冷な気候と温暖な気候を好む固有種が共存していることになるが、これは最終氷期以前という古い時代に日本列島に渡ってきた高山植物が、氷河に覆われることがなかった特殊岩地で生育をするようになり、植物の生育に悪影響を与える成分を含む特殊岩地では間氷期になっても植物の進出が抑制され、また岩場が多い乾燥した環境である特殊岩地には太平洋要素の植物の進出が困難であり、古い時代に定着した周北極要素、東北アジア要素そして東アジア要素の高山植物が生き延びることが可能となり、やがて特殊な環境に適応した固有種に分化していったものと見られている。
これはまずアフリカやアンデスは日本の高山よりも雪が少なく、また風も弱いために大型の高山植物の生育が可能であると考えられている。またアフリカやアンデスの大型の高山植物の中には、1メートルから5メートルの幹の上に常緑性の大きな葉を広げた植物が見られる。これらの植物では葉は枯れてもすぐに落ちることなく植物体を覆い、断熱効果を生み出している。そして昼間は葉を広げ、夜になると葉を閉じることによって一日の大きな気温差から植物体を守っている。また強い紫外線と少ない降水量から守るために、クチクラ層が発達した多肉質の高山植物も多い。
巨大な高山植物はヒマラヤ山脈でも見られる。ヒマラヤでは植物体が綿毛のようなものに包まれた植物や、花茎が葉緑体が含まない半透明の葉に覆われた、ビニールハウスのような植物といった独自の進化を遂げた高山植物が見られる。このような高山植物が生まれた要因はまだ明らかになっていないが、植物の生長点の保温や、花茎内を保温して受粉のために昆虫類を誘引するためとの仮説が出されている。
石灰岩地、そしてかんらん岩、蛇紋岩地に分布する高山植物は、ユウバリソウやシソバキスミレのように環境に適応した固有種が多いとともに、キタダケソウ属やオゼソウのように隔離分布を示す植物が多いという特徴がある。これは石灰岩地やかんらん岩、蛇紋岩地に生育する高山植物の固有種は、最終氷期以前の氷期に日本列島にやって来て、植物の生育に必ずしも適さない環境のため、間氷期も他の植物の侵入から保護されることによって現在まで生き残ることが可能であったと考えられる。そのため石灰岩地やかんらん岩、蛇紋岩地には環境に適応した固有種や隔離分布を示す貴重な高山植物が多く見られるようになった。北海道では広い面積を有する大雪山の高山植物相よりも、夕張山とアポイ岳の高山植物相の固有種の方が豊かであるとの調査結果も出されており、石灰岩地、そしてかんらん岩、蛇紋岩地といった特殊岩石地の植物相の貴重さがわかる。
なお石灰岩地やかんらん岩、蛇紋岩地でも、イブキジャコウソウやミヤマオダマキという普通の高山植物も見ることができる。これらの高山植物は元来、石灰岩地やかんらん岩、蛇紋岩地の環境に対する耐性を備えているものと考えられる。
日本列島には北極海周辺、アジア各地、千島列島やカムチャッカ半島、アラスカに起源を持つ植物や、低山帯から進出したと考えられる高山植物が分布している。これまで日本の高山植物について、地理的な分布やその起源による分布型についての研究が行なわれており、各研究者の間で分布型のカテゴリーや区分けに違いが見られるが、ここでは主に清水(1982、1983)の研究に依拠した佐藤 (2007) の分類を中心に、日本の高山植物の分布型とそこから見える日本の高山植物相の特徴について説明する。
日本列島にはシダ植物と種子植物を合わせておよそ500-600種の高山植物が生育していると考えられている。清水(1982、1983)は487種(128亜種)の高山植物が自生しているとし、その起源や地理的な分布域から汎世界要素、周北極要素、アジア要素、太平洋要素、低山要素、純日本固有要素の6群に分類した。なお清水は周極要素には周極要素、アジア・ヨーロッパ型、アジア・北アメリカ型の3つ、アジア要素は東北アジア要素、東アジア要素、北アジア要素、中央アジア要素、中国・ヒマラヤ要素、東南アジア要素、アジア大陸要素の7つ、太平洋要素は北太平要素、両太平洋要素、低山要素は純高山要素、侵入要素の2つという下位分類を行っている。
各分布域の代表の種とその画像を以下に示す。
日本列島の高山植物の分布型を詳細に見ると、興味深い事実が見えてくる。まず北海道の高山植物相は本州よりも汎世界要素や周北極要素の比率が明らかに高く、その上固有種の比率も低いため、北海道はより北方系の影響を強く受けており、高山植物の種も本州に比較して未分化であることが示唆された。