日本の高山植物相
比較的標高が低いのにもかかわらず、多くの高山植物が見られることで知られる代表的な場所として北海道の礼文島が挙げられる。礼文島は最高点が標高490メートルに過ぎないが、最高点の礼文岳など島の中央部から南部にかけて広がる標高約200-500メートルの山地の西側では、海岸付近から大規模な高山植物の群落が見られる。礼文島の地質は砂岩や泥岩、礫岩、凝灰岩などからなり、もろくて砂礫や岩礫となりやすく、東側がゆるやかで西側が急峻な礼文島の地形と、冬季に主に北西方向から吹き付ける冷たい季節風の影響などもあって、島の西側は森林の発達が悪く草原地帯や崩壊地が広がり、高山植物の群落が多く見られるようになったと考えられている。
また礼文島にはレブンアツモリソウといった固有変種や、レブンソウ、ウルップソウのように分布範囲が限られた隔離分布を示す貴重な高山植物が見られることが知られていて、現在、多くの高山植物が見られる島中央部の山地や西部の多くの地域は、利尻礼文サロベツ国立公園内の特別保護地区と特別地域とされている。そして礼文島に自生する高山植物の中には、盗掘によって激減したレブンアツモリソウを始めとした、多くの絶滅危惧種、危急種が見られる。
周北極要素の高山植物には、ガンコウラン、クモマキンポウゲなどのように高緯度では連続分布、低緯度では隔離分布を示す種もあり、更新世の氷河時代に分布を広げ、氷期が終わった完新世となって温暖化するにつれて低緯度では分布が縮小し、隔離分布をするようになったと考えられている。
また主に低山に分布するアキノキリンソウは高山帯ではミヤマアキノキリンソウとなっており、これはもともと温帯である低山の植物であるアキノキリンソウが高地帯にまで分布を拡大したものと考えられている。同じような植物としてはタカネマツムシソウ、ハクサンシャジン、タカネビランジなどが挙げられ、皆、東アジア植物区系である低山帯から高山へと分布を拡大したと考えられる。そしてシレトコスミレやオゼソウのように、現在のところその起源がはっきりしていない高山植物もある。
そして日本やその周辺の高山などに隔離分布するキタダケソウ属のように、最終氷期以前という古い時代に日本列島にやって来て、現在まで生き残り続けていると考えられる高山植物もある。藤井 (2008) などによる最近のDNA解析によれば、本州中部の高山帯に分布するヨツバシオガマなども最終氷期以前の古い時代に日本列島へやって来て、現在まで生き残り続けている遺存種であるとの研究結果が発表されている。
北海道の札幌市にある定山渓天狗岳や神威岳、ニセコ山系の熊野岳などでは、標高700メートルから1150メートルといった比較的標高の低い山でありながら、高山植物の群落が見られることが知られている。これらの山は安山岩質の集塊岩を中心とした地質であり、比較的もろい岩質の集塊岩のため急峻な岩壁や岩礫地が広がっており、森林の発達が悪く、冬季の寒冷な季節風の影響を受けやすいために比較的低い標高であるのにもかかわらず高山植物の群落が発達したものと考えられている。
また集塊岩地ではない安山岩質の急峻な断崖が多く見られる札幌市の手稲山と観音岩山でも、急峻な断崖地を中心として高山植物の群落の発達が見られる。手稲山は標高1000メートルあまり、観音岩山は約500メートルに過ぎず、やはり標高は比較的低い。断崖地もやはり森林の成立が困難であり、冬季の寒冷な季節風の影響を受ける場所であることによるものと考えられている。
かんらん岩や蛇紋岩が露出する高山植物の生育地としては、夕張岳、アポイ岳など北海道の日高、夕張山系、東北地方の早池峰山、尾瀬の至仏山、飛騨山脈北部の白馬岳付近、その他四国の東赤石山が良く知られている。特にアポイ岳は標高810メートルという比較的低い標高の山であるが、極めて豊かな高山植物相に恵まれている。かんらん岩や蛇紋岩地は風化すると砂礫化しやすい特徴があるため、コマクサやイワツメクサなどといった崩壊地に適応した高山植物が多く見られる。そしてかんらん岩や蛇紋岩地に多く含まれるニッケル、クロム、マグネシウムなどの植物の生育を阻害する元素から植物体を守ることができる、超塩基性岩変形植物と呼ばれるかんらん岩、蛇紋岩地に適応した植物が見られる。また北海道では標高100メートルから600メートル程度の天塩山地のかんらん岩や蛇紋岩地に高山植物の群落が見られるなど、先述したアポイ岳とともに標高数百メートルのかんらん岩、蛇紋岩地に高山植物群落が確認されている。
かんらん岩、蛇紋岩地に適応した超塩基性岩変形植物の例としては、北海道の夕張岳にのみ見られるウルップソウ科のユウバリソウが挙げられる。
標高が低い場所で高山植物が見られる場所の一つとして、東北地方から北海道にかけての風穴がある。風穴は岩屑地帯や火山周辺の溶岩流などに見られ、一年を通して10度前後の気温である。風穴から夏季に冷涼な空気が流出する周辺に高山植物の群落が見られる例がある。山形県高畠町の標高約700メートルの風穴周辺や秋田県大館市の長走では標高約200メートル程度という低い標高であるが、ゴゼンタチバナ、コケモモといった高山植物が見られる。
北海道では十勝地方や空知地方、そして札幌近郊に1000メートル以下の標高であるにもかかわらず、周辺にイソツツジ、コケモモ、リンネソウなどの高山植物群落が見られる風穴がある。東北と北海道の風穴を比較すると、北海道の風穴周辺の方がより多くの種類の高山植物が見られる。また低標高地で見られる高山植物群落の多くは地質や地形によって高山植物の群落が発達したと考えられる中で、風穴周辺はその地の気温によって高山植物の群落が発達した点が注目される。
日本列島は大陸プレートであるユーラシアプレートと北米プレートに、海洋プレートである太平洋プレートとフィリピン海プレートが沈み込む場所に位置している関係上、火山活動が活発である。そのため日本列島の高山帯は、富士山や大雪山などといった、主に第四紀後期という最新の地質年代の火山活動によって形成された高山帯、南八ヶ岳のように第四紀後期以前の火山活動によって形成された高山帯、赤石山脈、木曽山脈など火山活動以外の理由で形成された高山帯が見られる。富士山や大雪山のような新しい火山に比べて、古い火山や火山以外の成因によって形成された高山帯は侵食によって急峻な地形となっているが、日本では非火山の高山帯でも山頂付近に比較的起伏がなだらかな地形が多く見られる。この山頂付近の比較的起伏がなだらかな地形は、隆起前に形成されていた地形が残存しているものと考えられている。またヒマラヤ山脈やアルプス山脈で見られるような極めて急峻な山稜や岩壁は日本の高山帯では多くない。これは日本の高山帯は氷期に氷河による侵食活動の影響が比較的少なかったことと、日本の高山帯がヒマラヤやアルプスなどよりも新しい時代に形成されたためと考えられている。
また、日本列島の多くが海洋プレートの沈み込みの際、海洋プレートの堆積物の一部が剥ぎ取られて陸地に付加した、付加体によって形成されている点も日本の高山植物相に大きな影響を与えている。