论文部分内容阅读
本报告包括两部分，第一部分主要讨论新生代银杏属的分异及演化特征（第一、二章），第二部分重点阐述中国第三纪气候（第三、四、五章）。
第一章主要论述黑龙江嘉荫第三纪银杏的新种。现生银杏被称为“活化石”，由于具有相对孤立的系统分类位置和古老的植物学性状，银杏属的发展历史一直受到植物学和古植物学界的广泛关注。经过对黑龙江嘉荫乌云组植物银杏化石的大量采集和研究，我们发现了具有独特解剖特点的第三纪银杏新物种嘉荫银杏(Gingko jiayinensisQuan，Sun et Zhou)，其以明显且稳定的双面气孔式叶片区别于同层位的下气孔式铁线蕨型银杏(Gingko adiantoides)。该物种的发现，一方面说明在第三纪时期银杏属并非像以往认识的只包含一种（或两种），另一方面也具有重要的古环境意义。通过对气孔分布的分析认为，嘉荫银杏可能反映了当时较强的光照度。此外，经过详细分析同层位产出的两个银杏物种的气孔参数，并通过现生近现生对应和回归分析等方法，重建了当时古大气CO2的含量。结果显示，两物种的下表皮对CO2的响应基本相同(分别为375 ppm和404 ppm)，在重建方面具有基本等同的作用。
第二章详细讨论了美国北达克塔州第三纪银杏胚珠和共生的叶片化石，并建立了Ginkgo cranei Zhou，Quan et Liu，这是迄今演化信息最为完整的第三纪银杏繁殖器官材料。新种的繁殖器官为现代型，两枚胚珠，其中一枚败育，均直接着生于果柄末端的珠领之上，无珠柄。气孔器散布于穹窿状普通细胞之间，单环型，保卫细胞下陷，副卫细胞微突。Ginkgo cranei的详细研究进一步支持了现代银杏由祖先类群通过珠柄缩短而演化形成的假说。
第三章中，通过对辽宁抚顺煤矿植物化石的分析，定量重建了该区古近纪的降水量演化过程。东亚季风的起源与发展一直是古气候领域中一个非常重要的问题，但长期以来一直缺乏对其早期演化特征的定量研究。我们通过对11个层位的孢粉以及1个层位的植物大化石分析，系统重建了辽宁抚顺古新世中期至始新世晚期的降水量变迁过程。结果显示，这一时期的年降水分布有明显的季节性特征，表明季风系统已经存在。通过对比抚顺和中国东部不同纬度的古气候研究结果，他们认为东亚季风在在中始新世晚期(约40-41Ma)发生了一期强烈的增强。在区域上而言，这一期的季风增强可能与大兴安岭的隆升有关。但在更深层的地质背景内，这可能与印度与欧亚板块的碰撞有直接关联。板块之间的碰撞一方面使地表快速隆升，导致原有大气环流结构重组；另一方面，急剧扩大的陆地面积进一步增强了海一陆的温、湿差别，从而使季风气候增强。
在第四章中，通过对29个植物组合的研究，定量重建了我国东北古近纪的气候分布及演化特征，建立了亚洲首个贯穿古近纪的大陆气候演化曲线，并识别出早、中始新世两次剧烈升温；而晚始新世至早渐世温度虽然有所下降，但植被变化并不明显。东北区域性的数据表明，古近纪时期气候的季节性明显，且分布较为均一。
第五章中，通过对66个植物化石组合的分析，定量研究了我国始新世的气候分布。由于强烈的温室气候和全球均一化的热带一亚热带气候分布特征，始新世气候一直是国际上关注的焦点之一，但长期以来都缺乏亚洲的数据。我们通过以植物化石的分析发现，中国始新世气候的经向和纬向梯度都很低，小于同期美洲和大洋的温度梯度。并且，控制中国中部始新世气候的主导因素更可能是季风性气候，而非以往所认为的副热带高压性气候。此外，与热带大洋气候特征明显不同，中国始新世中期低纬度地区的年均温度可能要小与现代，这可能与冬季季风的发展有密切关系。