以新生代植物演化与全球变化为宏观背景,以新近纪一系列重要气候事件为重点,以中国东部浙江宁海中新世地层及其所含丰富的压型植物化石为对象,深入开展古植物学、古气候学、地层学、地球化学和环境变化等领域的交叉科学研究,分析宁海中新世植物压型化石的微细构造,进行植物化石叶片气孔参数测量和碳同位素组成的定量分析,并配合火山岩同位素测年,在含化石地层同位素定年的前提下,开展化石植物与现生植物角质层对比研究,应用生物地球化学指标提取保存在植物化石记录中的古大气CO2浓度、古温度、古海拔等信息,论证浙东中新世植物演化与古气候的关系,以及古大气CO2浓度对气候和植物演化的影响,为自然与人类社会的可持续发展提供重要的科学依据。
fossil plants;cuticular structure;palaeoclimate;Cenozoic;Zhejiang
本项目运用古植物解剖学、植物生理学和有机地球化学等多学科交叉方法,开展了浙江东部宁海中新世植物化石与古气候变化的研究。在浙东中新统发现了呈三维极佳保存的松属Pinus preyunnisanens 雌性球果,认为它从中新世到现在有着广泛的地史分布。发现了保存罕见的被子植物锥属的壳斗化石,他们的灭绝是中新世以来浙江气候逐渐变冷所致。从叶结构和角质层微细特征研究了Quercus praebaronii sp. nov.,推测有广泛化石记录的栎亚属的起源时间可能为古新世早期。在21个叶化石基础上建立了松柏类植物Fokienia shengxianensis sp. nov.新种,推论晚中新世浙江东部为亚热带气候。描述了中新世新种Cunninghamia prelanceolata sp. nov.,对保存完好的叶结构及其附生真菌的细致研究揭示了它们之间的作用。分析了中新世樟科植物化石微细构造及其古环境。鉴定了2个Castanopsis新种,它们的发现指示地史时期这个属的分布远比今天广泛。描述了竹化石的2个新种,竹化石在浙江的发现代表了它在亚洲的少有记录。建立了具有长枝、针形叶和成熟球果的松科植物新种Pinus premassoniana sp. nov.,表明这个属至少在晚中新世已在东亚生存。分析了高海拔地区三种现生被子植物叶特征随海拔梯度的变化规律。在广西宁明新生代地层中发现了马甲子果实化石Paliurus favonii,它代表了目前世界上马甲子分布纬度最低的记录,提出了地史时期马甲子属分布与迁移的新证据。分析了棕榈叶化石的角质层构造及其演化历史。报道了地质时代最早的、具有详细宏观形态与微观结构的化石黄杨(Buxus)叶片,以及附生其上的小煤炱科菌落植物。建立了苔藓植物化石新属种,证明化石苔类稳定碳同位素组成是一种全新的古大气CO2浓度生物指标。研究了我国北方早白垩世古植物与古气候。本项目在新生代植物化石和古气候变化方面具有重要意义,极大地丰富了我国新生代植物群的研究内容,尤其在植物化石微细构造方面已达高水平。研究成果发表系列论文40篇,其中SCI检索论文26篇,EI论文5篇。