中生代初有孔虫与海洋环境的演变

Based on the well marine geological records and abundant biostratigraphic data in China, this study focuses on the taxonomy, evolutionary lineage and stratigraphy of foraminifer from two different latitude areas, i.e. South China and Tibet, aiming to investigate the extinction pattern, survival and recovery process, and size variation of foraminifer in the latest Permian and Early, Middle Triassic, and provide fossil data for uncovering benthic extinction pattern near the Permian-Triassic boundary and recovery time in the aftermath of this crisis. In addition, conodont Sr isotope is studied here to recover Sr isotope of paleosaewater in the earliest Mesozoic in order to reveal the variation of terrestrial weathering rates and its impact on the marine environment, and then uncover the relationship between foraminifer evolution and marine environment change, provide evidence for the co-evolution idea between biota and environment during the critical geological periods.

依托我国古、中生代之交的良好海相地质记录和雄厚的生物年代地层学研究基础，通过对我国华南和西藏两个不同纬度地区的有孔虫进行系统的分类学、演化谱系和地层学研究，探讨有孔虫在二叠纪末期和早、中三叠世海洋中的灭绝、残存和复苏过程及其壳体大小变化规律，为进一步揭示大灭绝前、后底栖生物的表现型式和复苏时间提供化石证据。同时选择牙形石锶同位素作为古海水锶同位素的有效替代指标，来恢复中生代初海洋锶同位素演变过程，为揭示大灭绝后陆地风化速率的变化规律及其对海洋各种环境指标的影响，进而探讨有孔虫这一典型的底栖生物与海洋环境的演变过程和联系，为重大地质突变期生物与环境的协同演化思想提供实证。

二叠纪-三叠纪发生了显生宙最大的灭绝事件，海洋生态系统遭到重创，超过90%的物种灭绝。但有关这次灭绝事件的具体原因，特别是生物与环境之间的相互作用关系还不清楚。因此，本项目通过对我国华南和西藏两个不同纬度地区的有孔虫进行系统的分类学、演化谱系和地层学研究，探讨有孔虫在晚二叠世-中三叠世海洋中的灭绝、残存和复苏过程及其壳体大小变化规律，为进一步揭示大灭绝前、后底栖生物的表现型式和复苏时间提供化石证据。同时选择牙形石锶同位素作为古海水锶同位素的有效替代指标，来恢复中生代初海洋锶同位素演变过程，为揭示大灭绝后陆地风化速率的变化规律及其对海洋各种环境指标的影响，进而探讨生物与海洋环境的演变过程和联系，为重大地质突变期生物与环境的协同演化思想提供实证。. 依托本项目取得的研究成果主要包括三个方面：（1）有孔虫演化方面，发现早三叠世有孔虫主要表现为机会种和灾难种共存，是以r-策略为主的生态类型，虽然在早三叠世Smithian有孔虫开始表现出复苏的迹象，但机会种仍占据复苏初期的主体。相比较而言，西藏地区色龙剖面和土隆剖面没有发现典型的灾难和机会型有孔虫分子，这可能是由于藏南处于中高纬度地区，受到的全球变暖事件的影响较小。（2）古环境因子变化方面，利用牙形石锶同位素定量的恢复了晚二叠世-晚三叠世陆地风化速率的变化，发现大灭绝后陆地风化速率至少增加了2.8倍，而整个早三叠世平均陆地风化速率是晚二叠世的1.9 倍。早三叠世陆地风化速率的增加，加强了陆源输入，可能是导致海洋营养元素增加以及海洋缺氧的原因。（3）生物与环境相互作用关系方面，根据二叠纪-三叠纪之交生物和环境因子的变化规律，提出避难带假说（refuge zone），该假说于2014年发表，目前已经被引用42次。. 依托本项目共发表研究论文15篇，其中SCI收录论文11篇，包括在Earth and Planetary Science Letters，Geochimica et Cosmochimica Acta，Scientific Reports等一流刊物上。其中发表在Scientific Reports上的成果被我国著名的古生物学家戎嘉余院士在National Science Reviews上专门撰文评述，认为当前的研究提出了二叠纪末大灭绝最可能的灭绝原因。共培养博士3人，硕士6人，本科生7人。