华南和西秦岭早、中三叠世海洋造迹生物在不同环境中的复苏过程与机制

The proposed study aims to document the Early and Middle Triassic trace fossils and microbial mats from various facies settings ranging from nearshore to deep sea, assess semi-quantitatively recovery stages and process of trace-maker communities following the end-Permian mass extinction, and reconstruct their recovery sequences in various environmental and palaeogeographical settings. Their recovery rates and possible affecting factors are aslo indicated in the present study. The proposed project also attempts to analyse ecosystem structures and functioning features of trace-maker and microbe-dominated communities, reveal the possible taphonomic role that microbes have played in the preservation of the Early-Middle Triassic trace fossils, and evoluate their interaction and possible contribution to the restoration of marine ecosystems in the aftermath of the end-Permian crisis. The proposed case studies also test the current various scenarios regarding to the post-extinction rebuilding of trace-maker ecosystems in terms of recovery rate and pattern. This study enables to develop the global pattern of trace-making communities in the aftermath of the end-Permian mass extinction integrating the previously published trace fossil data from other regions of the world. Ultimately,the present project aims to reveal the co-evolution between biosphere and environment during this critical period and also attempts to provide insight into the origin of modern-day marine ecosystems.

本项目通过对中国南方和西秦岭地区早、中三叠世从近岸浅水至深海不同古地理背景下遗迹化石、藻类微生物和环境记录的系统研究，半定量地评价造迹生物群落在不同海洋环境中的复苏阶段与过程，建立它们在各自海洋环境中生物大绝灭之后的复苏序列，比较它们不同的复苏速率与模式并分析其影响因素。该项目也将分析以造迹生物和低级藻类为主的生态系结构和功能特征，发掘低级藻类在三叠纪遗迹化石的埋藏学意义，根据这两种群落在所研究的地质剖面上的时空分布规律，评价它们之间的相互作用及其对海洋生态系在二叠纪末大绝灭之后的重建过程的贡献。就华南和西秦岭地区完美的化石记录对现今各种有关造迹生物复苏速率和机制的假说进行检验，结合其它地区已发表的遗迹化石资料，建立全球三叠纪造迹生物复苏的模式与机制，揭示重大地质突变期生物与环境的协同演化关系，同时也为研究当代生态系的起源提供服务。

二叠纪末大灭绝之后，早三叠世生物复苏的速率和模式一直存在不同认识，项目通过对中国南方和西秦岭地区早、中三叠世从浅水至深海不同古理背景下遗迹化石、藻类微生物（微生物岩、MISS）和环境记录（氧化还原条件）的系统研究，半定量地评价造迹生物群落在不同海洋环境中的复苏阶段与过程，建立它们在各自海洋环境中生物大绝灭之后的复苏序列，比较它们不同的复苏速率与模式并分析其影响因素。该项目也分析了以造迹生物和低级藻类为主的生态系结构和功能特征，发掘低级藻类在三叠纪遗迹化石的埋藏学意义，根据这两种群落在所研究的地质剖面上的时空分布规律，评价它们之间的相互作用及其对海洋生态系在二叠纪末大绝灭之后的重建过程的贡献。项目围绕主题展开研究，其中主要成果包括以下四方面：运用旋回地层学方法建立了精确的早三叠世天文旋回年代地层，为地层对比提供坚实的基础；对不同生物化石、遗迹化石研究，还原生态系结构；对藻类微生物形成的微生物岩进行了精细的研究，发表了数篇文章，得到同行专家认可，此外，在碎屑岩相地区发现大量微生物形成的沉积构造现象（MISS），其反应了大灭绝后微生物在不同沉积环境中的响应；通过对煤山剖面研究总结，得出了二叠纪末生物灭绝模式，利用草莓状黄铁矿恢复了晚二叠世到中三叠世海洋氧化还原条件，还原了生物复苏过程中清晰的氧化还原环境的变化曲线，为探讨在早三叠世生物与环境演变过程提供依据。按照项目设计，项目解决了研究计划中提出的关键的科学问题，完成了计划中提出的基本的研究目标。围绕本项目的研究主题，共发表学术论文26篇，相关专辑6部，成功申请国际地层对比计划项目一项（IGCP630）。项目为研究当代生态系的起源提供服务，为后续探讨这一重大地质历史突变期生物-环境演变过程的研究奠定了良好基础。