古生物多样性统计方法浅析及湖北界岭剖面笔石动物群样方统计研究

• 作 者: 陈清
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 古生物学 动物化石 生物多样性 湖北地区

生物宏演化过程及其与环境的协同关系一直是古生物学研究的热点问题。自Spokoski(1982)通过建立显生宙海洋生物多样性数据库与曲线并识别出五次生物大灭绝事件以来，多种统计学方法开始被广泛应用于古生物多样性研究的各个领域。古生物多样性研究常用的统计方法可以笼统地概括为两大类：一类是基于时间段内的化石延限资料，选择一定的统计方法来统计分析各时间段的生物群多样性特征湖区动态演替模式；另一类是针对地质历史中的某一时间点，或者说是地层记录中的某一层面，研究其中的化石群落的结构组成及其演化模式。　　
本研究主要分为两个部分，第一部分主要研究针对时间段的生物多样性统计方法的适用性特点。由于各种统计方法中对特定延限类型的多样性贡献度的定义不同，即使对于同一生物延限资料，不同的统计方法可能得到不同的生物多样性曲线和演化模式。如何选择合适的统计方法主要取决于研究对象的时间段划分方案、短延限分子所占的比例以及所研究时间段内生物群的演化模式这三个条件。针对这三个条件的不同组合情况，我们通过设计一系列独特的实例来对各种统计方法的适用性进行归纳、总结。模拟结果表明，目前常用的各种多样性统计方法均有其各自的适用范围，没有任何一种统计方法能适用于所有的情况。最后我们对于不同情况下如何选择适用的生物多样性统计方法提出建议。第二部分以湖北宜昌界岭剖面为例，在系统化的野外采样和室内标本处理的基础上，选择了五峰组四个代表性的层位进行笔石个体鉴定和样方统计，进而获得笔石生物群群落结构、属种多样性和个体丰度等的变化模式。通过分析可以发现，奥陶纪末生物灭绝事件在笔石多样性和个体丰度上均有体现，二者在灭绝事件中都有很大幅度的下跌。此外，灭绝事件对笔石生物群群落结构也有很大影响，主要是由于不同笔石属种在生物事件中表现出不同的发展模式，造成群落优势属种发生更替变化。