针对银杏属发展史研究中非常薄弱的晚白垩世环节,重点对黑龙江嘉荫晚白垩世银杏开展植物比较解剖、系统发育和多样性特征等三个层次、纵横结合的研究。首先,对生殖器官(胚珠及原位花粉等)和营养器官进行详细地比较解剖,深入分析各器官之间的关系,以充分的解剖学证据进行植物的整体重建,为该属在此阶段的系统发育特征提供确凿的化石证据和翔实的解剖资料;第二,结合分支系统学方法,确定其自然位置和分类属性,并综合对比其它时代银杏属的研究成果,从纵向上厘清该属总体的演化历程;第三,根据详尽的解剖分析,查明营养器官(特别是表皮)微观特征的变化范围,归并冗余分类,确认银杏属在本区的组成内容,并在此基础上进一步对比同时代其它地区的化石记录,从横向上探讨该属的总体多样性组成。本项目的实施,将系统地揭示银杏属在晚白垩世时期的系统发育和多样性特征,对全面认识这一独特植物类群的发展历程有重要科学意义。
Ginkgo;evolution;paleoenvironment;paleoclimate;paleo-atmospheric CO2
本项目在执行期内顺利进行,共发表论文12篇,其中SCI论文8篇。此外,参加了多次国际、国内学术会议,并在2012年8月的国际古植物大会上,项目负责人还与美国东田纳西大学刘裕生博士共同召集并主持了SS12会场。同时在大会组委会的支持下,我们还设立了一个“东亚古植物问题、挑战与机遇”的圆桌讨论会,与各国古植物学家一起讨论关于东亚古植物研究的相关问题。项目成果总结如下1)我们根据嘉荫晚白垩世银杏化石,系统重建了三冬期古大气CO2含量和晚白垩世全球陆表均温变化;2)首次发现了我国渐新世银杏属植物叶化石,并此报道了我国目前已知年代最新的银杏大化石记录;3)申请者等人对产自美国北达科他州的晚古新统的化石材料进行了系统的研究,包括有三维立体保存的银杏胚珠器官,压扁的种子以及叶片压型化石,并将之命名为克伦银杏;4)综合银杏类等古植物材料,并结合古土壤分析等,全面系统地总结了白垩纪大气CO2含量的变化及其对气候的影响。在整个白垩纪期间,CO2都保持在一个相当高的含量上,但总体分布上以中白垩世为最高,早、晚白垩世相对略低。5)对我国东部10个始新世盆地进行了综合分析。结果显示,长期以为被视为干旱标志的蒸发盐类,可能很大程度上并不代表干旱;相反,它们常常可以在湿润环境下形成。这意味着在未全面调查蒸发岩的成因类型之前,很难断定其气候指征。6)重建了辽宁抚顺古新世中期至始新世晚期的降水量变迁过程。我们的结果显示,这一时期的年降水分布有明显的季节性特征,表明季风系统已经存在。7)通过对29个植物化石组合的共存分析,申请者等人定量研究了我国东北较大时空尺度内的古气候演化进程,并建立了亚洲首条贯穿古近纪的气候曲线,可与海相初步对比。8)根据66个植物组合,首次以大的地理尺度定量恢复了我国始新世的古气候特征。研究显示,始新世时期我国体现为较为均一化的年均温度和降水特征,未见强烈的纬向分带性。9)申请者等人通过对大量现代全球气象数据的统计及模型分析,首次确认了柯本干旱指数(K?ppen aridity index)的可靠性,并明确给出了划分湿润、半湿润、半干旱、干旱和极旱等气候类型的方案标准及边界值。