世界上植物種類的數量：生物多樣性、分類、重要性與編目挑戰

引言：了解植物種類數量的挑戰

植物世界是地球生命的基本支柱之一。 植物微生物除了是食物鏈的基礎，並產生我們呼吸的氧氣外，也是調節陸地和水生生態系統的關鍵。然而，一個看似簡單的問題，例如 世界上有多少種植物？ 這個問題的答案極為複雜。

主要原因是 植物物種的識別、分類和統計 植物界的標誌性事件包括不斷的發現、科學的修訂、分類學的演變，以及令人痛心的加速滅絕。本文深入探討了目前的估算、全球植物計數的困難、植物分類、科學的進步與挑戰、植物多樣性的重要性以及人類活動對這一寶貴自然遺產的影響。

為什麼知道有多少物種存在如此困難？

對於世界上植物種類數量的問題，最誠實、最新的答案是： 我們不確定根據來源、計數方法和「物種」的定義，估計值存在很大差異，但目前的科學共識是，已描述的植物物種數量介於 310.000萬和400.000萬種，儘管一些計算，特別是針對研究較少的微生物和植物，可以顯著增加這個數字。

• 年度發現： 每年，科學都會描述大約 2.000 種新的植物物種，尤其是在熱帶地區和未開發地區。
• 滅絕與威脅： 由於森林砍伐、氣候變遷和其他人為壓力，許多新編目或未描述的物種面臨滅絕的危險。
• 同義詞和分類學審查： 科學評論和分子研究可以重新分配、合併或分裂先前已知的物種，從而影響總數。
• 物種形成與演化： 演化過程是持續不斷的：新物種出現，而其他物種則滅絕，從而保持全球生物多樣性的持續動態。

由於這些原因，全球植物數量正在不斷更新，任何數字都應解釋為 粗略估計.

目前數據：植物物種數量的估計

各國際機構和資料庫都曾嘗試估算已知植物物種的總數：

• 英國皇家植物園，邱園（世界植物狀況）： 科學界已知的植物約有 390.000 萬種。
• 生命百科全書（EOL）： 據估計，已描述的植物種類約有 350.000 種。
• 國際自然保護聯盟（IUCN）： 儘管他們警告稱，有些物種的數量存在嚴重的漏報，但實際數字約為 320.000 萬種。

然而，最近的一些研究，例如由卡米洛·莫拉 (Camilo Mora) 及其合作者領導的研究，提出正式認可的植物物種數量可能接近 298.000 種，而其他方法則認為 仍有數萬種物種有待發現，尤其是在豐富但研究甚少的生態系（亞馬遜、非洲和亞洲的熱帶森林等）。

植物多樣性如何分類？

El 植物界 它涵蓋了種類繁多的生物，從微小的藻類到參天大樹。其現代系統發育分類是基於植物的共同演化和葉綠體（負責光合作用的細胞器）的獲得。讓我們回顧一下主要的類別：

• 綠藻（綠藻門和輪藻門）： 它們大多是水生植物，是陸生植物的演化前身。
• 苔蘚植物： 非維管植物，例如苔蘚、地錢和角苔。
• 蕨類植物： 蕨類植物和相關植物，已經具有維管組織。
• 裸子植物： 具有裸露種子的植物，如針葉樹、蘇鐵和銀杏。
• 被子植物： 開花植物是最大的、最具多樣性的群體，已知種類超過 280.000 個。

下表根據 IUCN 和主要植物資料庫的數據，顯示了按類別劃分的估計數：

大多數已知物種集中在 被子植物，是植物界中物種最豐富、種類最多的族群。

世界植物資料庫：最新進展

近幾十年來，全球植物學取得了巨大進步，這要歸功於「sPlot」等國際項目， 世界植被資料庫 此清單包含分佈於各大洲和生態系的1,1多萬種植物物種的完整清單。這項工作加深了人們對植物多樣性模式和生態功能的理解，並證實了溫度和降雨等一些環境因素對植物群落功能組成的影響比以往認為的要小。

大數據的整合也使得回答有關全球分佈、適應性、非本地物種入侵以及 植物對全球變遷的脆弱性在這些發現中，植物功能性狀與溫度或降水的相對獨立性，以及土壤養分（特別是氮和磷）的強烈影響尤其突出。

什麼是物種？概念和計數難題

確定植物物種的確切數量的困難部分在於 「物種」的定義有不同的概念，每個概念在編目和計數時都有實際意義：

• 類型學概念： 基於可觀察到的形態差異。
• 生物學概念： 考慮可以雜交並產生可育後代的成員。
• 系統發育概念： 專注於演化譜系和群體遺傳學。

此外，還有 同義詞 （同一物種的不同名稱）， 分類分離 （從以前被認為是獨特的物種中識別出新物種），甚至 雜交、微物種或環狀物種，這使得就最終數字達成共識變得更加困難。

新物種的發現和生物多樣性的喪失

每年，世界各地的科學家都會發現並描述新的植物物種，其中許多發現於 受威脅的棲息地 或僅分佈於少數未被充分探索的區域。然而，人類活動導致的物種滅絕速度往往超過其被發現和描述的速度：

• 據估計 五分之一的植物物種面臨滅絕的危險主要原因是棲息地喪失和破碎化、森林砍伐、農業擴張和氣候變遷。
• 數百種物種甚至在被科學描述之前就可能滅絕。
• 世界自然保護聯盟紅色名錄列出了數千種被列為受威脅的植物物種，還有更多物種有待評估。

這種現像被描述為“生物多樣性的悄然喪失”，這可能會對生態系統平衡以及未來農業、醫藥、生物技術和環境復原力所需的寶貴遺傳資源的可用性產生巨大影響。

全球生物多樣性總體估計和植物的作用

地球上的物種總數遠不止於植物。不同的研究估計，地球上已知的生物物種數量在1,5萬到2萬之間，但最近的計算表明，地球真正的物種財富可能達到 約有 8,7 萬種生物 （不包括未編目的微生物）。植物種類在總量中所佔比例仍約為全球已知生物多樣性的10%至15%。

依生物組估算的範例：

（從廣泛的分類學研究和國際科學評論中獲得的近似數據）

使全球物種計數複雜化的因素

對所有植物物種進行分類的任務面臨一些障礙，有些是技術性的，有些則源自於生物學的動態和演化性質：

• 新發現： 每年，科學家都會描述大約 2.000 種新的植物物種，尤其是在熱帶地區、島嶼和鮮為人知的雨林中。
• 分類學審查： 透過基因和分子分析，人們可以識別以前被認為是單一物種的「隱密物種」。
• 同義詞和名稱複習： 許多物種被命名了不只一次，數據合併可以透過消除重複來減少總數。
• 未記錄的滅絕： 物種在沒有被正式描述的情況下就消失了，導致生物遺產的無形損失。
• 雜交和多倍體： 在某些植物譜系中，尤其是被子植物中，自然雜交使物種劃分更加複雜。

植物多樣性的生態與人類重要性

植物是所有陸地生態系的基礎沒有它們，我們所知的生命就不可能存在。它們最重要的功能包括：

• 初級生產： 他們是主要的 生產商 透過光合作用，生物量和能量產生動物和人類呼吸所需的氧氣。
• 大氣調節： 它們吸收二氧化碳並釋放氧氣，調節全球氣候並充當碳匯。
• 生態系支援： 它們為數百萬種動物、真菌和微生物提供食物、庇護所和棲息地。
• 生態系服務： 它們參與水循環，防止侵蝕，調節小氣候並維持土壤肥力。
• 人類價值： 超過31.000種植物用於食品、醫藥、建築材料、工業、裝飾和文化。

這一核心作用凸顯了保護植物多樣​​性以及了解現有物種數量以有效保護它們的重要性。如需了解更多關於特定物種的信息，您可以查閱 食肉植物 或探索不同的 世界上最美麗的植物.

加速滅絕和人類影響

人類活動導致物種滅絕的速度遠超自然速度。主要原因是森林砍伐、集約化農業、城市擴張、污染、外來入侵物種的引進、氣候變遷。其主要後果包括：

• 生態恢復力下降： 簡化的生態系對幹擾的抵禦能力較弱。
• 遺傳資源的喪失： 物種的消失意味著失去食物、藥物和適應新環境挑戰的潛力。
• 生態系功能的消失： 植物損失會影響一系列過程，從授粉到水調節和自然災害預防。

大約20%的已知植物物種受到威脅，每年都有物種在被科學認可之前消失。

人類用途：具有食用、藥用和經濟價值的植物

在已知的近400.000萬種植物中，人類直接利用的植物種類略多於31.000萬種，用途各異。其中包括：

• 人類營養： 全球人口日常飲食中僅包含約7.000種作物。然而，全球大部分飲食僅依賴少數幾種作物（小麥、大米、玉米、馬鈴薯等）。
• 傳統與現代醫學： 草藥使用的種類超過 17.000 種，全球近 80% 的人口依賴草藥作為主要健康來源。
• 建築材料與纖維： 樹木和灌木為多個行業提供木材、纖維、樹脂和染料。
• 觀賞用途、景觀美化與文化： 出於美學、文化和藝術方面的原因，數以千計的物種得到了馴化和改良。

植物多樣性研究與保育的當前與未來挑戰

面對生物多樣性的加速喪失，科學家提倡建立綜合資料庫，應用 新分子技術（DNA、宏條碼） 加速關鍵棲息地的識別和法律及實際保護，特別是在物種多樣性豐富和研究不足的地區。

開放存取全球資料庫（例如 sPlot 和 TRY 植物性狀平台）可以推動以下領域的進步：

• 預測氣候變遷的影響 對植被和生物地球化學循環的影響。
• 確定優先物種 進行生態保護和修復。
• 制定可持續政策 土地利用及農林業管理。
• 教育和公眾意識 植物多樣性的美麗和價值。

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地球上植物物種總數是一個動態的數字，象徵地球生命的深刻複雜性、活力和豐富性。每一種植物都是數百萬年進化、適應不同環境、與其他生物共同演化的結果。識別、分類和保護這種多樣性的挑戰不僅是一個科學目標，也是一個 共同責任 確保人類及其所依賴的所有生態系統的未來。

植物不僅僅是目錄中的數字：它們提供氧氣、食物、藥物、材料和美麗的生物。植物的研究和保護需要國際合作、科學創新以及政府、社區和公民的共同努力。了解世界植物物種的旅程仍在繼續，每個新發現都是一扇通往大自然奇蹟的窗戶。