青海泽库中新世植物化石及其古气候指示

The present research program performs the detailed systematic and taxonomic study of the Miocene plant macrofossils (e.g. fruits and leaves) from Zeku, Qinghai Province by techniques of plant morphology,anatomy and paleocology, and reconstructs the regional paleovegetation and quantitative paleoclimates on the basis of radioactive isotope dating. That is, the research plan compares macroscopic and microscopic features of organs (e.g. leaves, fruits) of plant fossils with those of extant plants, establishes their natural taxonomic position, and analyzes their phylogenetic and evolutional history; reconstructs the Miocene vegetaional features based on the unequivocal systematic taxonomy of the Miocene seed plants; estimates the Miocene climatic parameters using the coexistence approach based on the nearest living relatives and the leaf physiognomy analysis based on the leaf morphology, respectively, analyzes the biases between the two suits of data as well as probable impact factors, and discusses the implications and temporal and spatial responses of fossils to regional tectonic uplift and climatic change on the Tibetan plateau（mainly the northeast part）.

本项目拟通过植物形态学、解剖学和古生态学等技术和方法，对青海泽库中新世植物大化石(果实和叶片等)进行详细的系统分类学研究，并在同位素年代学研究的基础上对区域古植被和古气候进行准确的恢复和重建。比较解剖化石和现代植物器官（如叶片、果实）的宏观形态和微观特征，探讨植物化石的自然分类位置，分析植物起源发生与系统演化；通过对泽库中新世种子植物可靠的系统分类，准确地重建泽库中新世古植被面貌；分别通过以最近亲缘种法为基础的共存分析法和以叶形态学为基础的叶相分析法，恢复泽库中新世古气候参数，分析两种方法结果差异及可能原因，探讨植物化石对青藏高原（东北部）区域隆升和气候变化的指示和时空响应。

植物是陆地生态系统的开拓者，晚志留世维管植物登陆是生命演化史上的重大飞跃。在长期的演化过程中，陆生植物与所处环境逐渐形成了密切的关系，因此常被做为重建古环境的可靠指标。自从早始新世气候暖期开始，地球气候总体变冷而频繁波动。尤其是新近纪以来，气候发生了更为显著复杂的演化，如冷暖、干湿期的交替和中中新世暖期以及东亚季风的形成与发展，进而引起了相应的生物圈演化，如晚中新世-上新世低纬度C4植物的突然增加、新近纪温带森林的扩张。晚新生代全球岩石圈也发生了重要的构造事件。这一时期洋陆分布的变化和众多山脉与高原的加速隆升对大洋/大气环流及全球气候变化施加了强烈影响。.以青东川西和浙东晚新生代植物群为研究对象，重点对泽库中新世贵德群、天台和宁海中新世嵊县组、松潘中新世马拉墩组、川西南上新世昔格达组和德令哈中新世油砂山组等新近系进行了详细的地质调查工作，逐层系统采集了大量保存较好的植物化石及孢粉样，开展了系统的地层学、古植物学、孢粉学、古气候学和古地理学及埋藏学等方面的综合研究，恢复了当地的古植被面貌和古环境，探讨了自中新世以来植被演化和气候变冷、构造隆升之间的耦合关系。通过区域地层对比，遵循优先律原则指出浙东新近系含化石层位的地层单位宜采用嵊县组，绝对年龄为13-10.5 Ma（40Ar-39Ar坪法）或13-10.38Ma（K-Ar法），时代为中新世。借助光学显微镜和扫描电镜观察了天台中新世Paliurus具翅果实的形态学和解剖学特征，发现其具有与该属现生和化石种不同的外部形态和内部结构等鉴定特征，故建立小果马甲子（新种）Paliurus microcarpa Xiang-Chuan Li sp. nov.。该种在狭窄的果翅、较小的果实方面和现代P. ramosissimus类群相似，在翅的结构、质地方面和现代P. spina-christi类群相似，说明其可能代表了目前唯一已知的这两个现代类群间的一个古老中间环节。分析了本文和已发表的全球不同时期果实化石的形态特征，其结果指示Paliurus分异早在晚始新世的北太平洋两岸地区就已开始。将全球大化石记录（果实和叶片）投影到不同时间的古环境图（始新世到中新世）上，结果展示了该属古地理分布为北半球热带到暖温带类型。从而，现代Paliurus在东亚-南欧的热带到暖温带的有限间断分布，代表了该属某些古老世系上新世末以来萎缩的孑遗分布。