贺兰山北段二叠纪木化石植物群系统分类学、古生态学与古气候学研究

我国是赋存木化石最多的国家之一，也是发现和认识木化石最早的国家。不过在已报道的100余属近200种木化石中，仅19属40种来自晚古生代，而且其研究大多是基于零散的次生木质部标本或木化石碎块进行的，不仅鉴定可靠性较差，也缺乏追踪地层上的连续演化情况；另外，专门针对我国晚古生代木化石植物/动物、植物/真菌相互作用关系的生态方面与古气候学指示方面的研究也甚少。可以说我国晚古生代木化石植物分类学、古生态学与古气候学都亟待系统、深入工作的开展。.贺兰山北段地区二叠系连续多层保存了大量完整（具髓、初生木质部与次生木质部）的木化石标本；有趣的是，不少木化石茎干中还保存了大量动物蛀孔、粪便颗粒及真菌化石；此外，不同地层木化石的生长轮明显表现出对逐渐变冷气候的适应现象。这无疑对深入了解我国二叠纪华夏植物群中某些裸子植物木材的构造分异、演化趋势，以及植物群落的古生态学与古气候学指示意义等提供了难得的契机。

执行青年基金项目期间（2010年1月至2012年12月），我们从贺兰山北段地区的二叠系地层采集了大量矿化植物茎杆标本。这些矿化植物标本不仅在地层上连续分布，而其多数标本保存了具有重要分类、演化意义的初生结构，为研究晚古生代木材解剖学与演化提供了不可多得的宝贵信息。通过对这些矿化植物内部细胞的解剖学初步研究发现，该矿化植物群以拟银杏类植物占主导地位，同时包含多种结构特殊的裸子植物。当前的研究工作不仅为华夏植物群中研究薄弱的矿化植物增添了不少新的认识，也为深入了解晚古生代松柏类植物的分异、演化过程奠定了重要基础。该矿化植物群中还保存了大量碎食性节肢动物和植物相互作用的证据，通过与现生碎食性节肢动物的取食方式以及蛀孔构造、粪便颗粒大小和形态等特征对比后推断，在贺兰山北段二叠纪矿化植物群落中至少生活着三种碎食性节肢动物。现生碎食性节肢动物一般生活在温暖湿润的环境里，所以我们提出保存动物遗迹的层位可能比没有动物遗迹的层位更加温暖湿润，而木材生长轮的变化情况也可以支持这种结论。另外，晚二叠世晚期木材中发育大量侵填体和假轮，由于假轮和侵填体都是反映环境变化的重要参数，所以大量假轮和侵填体的出现可能代表了晚二叠世极不稳定的生态环境。这些现象首次从植物生理层面证实了发生在晚二叠世末的生物集群绝灭事件给陆地生态系统中的植物也带来了巨大的影响。贺兰山北段二叠纪矿化植物群也为深入研究晚古生代华夏植物群古生态学与古气候学奠定了重要基础。执行项目期间，我们发表了11篇学术论文（包括SCI论文10篇，其中标注基金9篇），国内外学术论文摘要14篇，组织/参加国内外学术会议8次，口头报告5次。