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本文系统研究了山西保德桥头山西组植物群,包括29属53种,分别属于石松纲,楔叶纲,瓢叶目,真蕨纲和种子蕨纲,科达纲,松柏纲及分类不明的种子。具有东方型鳞木、齿叶类、丰富的带羊齿等华夏植物群的代表类群。鳞木类趋于衰退,芦木目仍颇为繁盛,栉羊齿属非常发达,带羊齿属大量发展,是较典型的中期华夏植物群。桥头剖面部分植物化石保存了叶片角质层,本文对此进行分析和描述,包括真蕨纲和种子蕨纲Taeniopterisc£multinervis Weiss,科达纲Cordaites baodeensisSun,松柏纲Walchia sp.、Cyparissidium sp.、Ullmannia sp.和种子Cardiocarpuskaipingensis Stockm.et Math.、C.cf.cordai(Gein) Gu et Zhi.、Samaropsis wongiiStockm.et Math.。其中,Taeniopteris cf.multinervis Weiss具有典型的单唇式气孔器,气孔器结构与化石苏铁和现生苏铁相似,且同层保存了苏铁植物的种子,推测其可能是早期苏铁植物的叶片,但尚不能排除种子蕨的可能性。根据叶片形态和角质层特征,Taeniopteris cf.multinervis Weiss可能是一种生活在热带雨林河畔的小型植物。该种具有疏水的上表皮、极薄的下表皮气孔器不下陷,很好地适应热带雨林气候下的潮湿环境。 本研究对桥头植物群各化石层的生物多样性指数分析表明,化石层S1-3、S1-10、S2-2的物种丰富度高,S2-10、S2-5的物种丰富度居中,S3-8、S1-14、S2-10、S3-11物种丰富度低。群落均匀度自高到低依次为:S1-10>S2-5>S2-2>S1-3>S2-10>S3-8>S3-11>S1-14。群落排序依据物种组成和数量,将各化石层按照相似度排序:S3-8是以石松纲为主导的湖滨群落。化石层S2-2、S1-3、S3-11、S1-14和S2-10均以Cordaites principalis(Germ.) Gein.为绝对主导,群落均匀度低。其中S2-2、S1-3、S3-11和S2-10较为相似,具有多样化的林下植被。S1-14因林下植被未被保存,与前者尚有不同。S1-10、S2-5以科达纲、木本楔叶纲为主导,林下层的带羊齿类、栉羊齿类占相当优势。各化石层间差异可能由实际生活状态下植物群落的物种组成的区别和不同的埋藏环境所导致。桥头剖面山西组发现了多层木炭,证明早二叠世华夏区的热带雨林有野火发生。该系列野火事件最有可能是地表火,以地表的枯枝落叶和生活的灌木为燃料。野火频率与现代热带雨林相似,为176-(294-588)-1429年发生一次。华北早二叠世的气候可能在总体湿润的情况下存在季节性干旱的波动。木炭和煤惰质素记录表明,晚石炭世至晚二叠世华北均发生野火,且在晚石炭世至早二叠世,野火曾遍布华北各地。综合古植物学和沉积学的多重证据,华北气候自晚石炭世至晚二叠世有逐步变得干旱的趋势。这一气候变化可能是由于板块抬升并伴随海水大面积退出华北,板块向北漂移逐渐远离赤道,冰盖消融以及大气CO2浓度增加等因素综合作用的结果。