浙東晚中新世植物解剖學(xué)與有機(jī)地球化學(xué)綜合分析.pdf

1、新生代是被子植物迅速演化的一個重要時(shí)期，也是環(huán)境變化和現(xiàn)代氣候系統(tǒng)形成、定型的關(guān)鍵時(shí)期。浙江東部上中新統(tǒng)下南山組含有豐富的壓型植物化石，為分析化石植物的解剖學(xué)以及有機(jī)地球化學(xué)特征提供了條件。目前，古植物解剖學(xué)與有機(jī)地球化學(xué)不但是研究化石植物埋藏學(xué)特征，尤其是分子埋藏學(xué)的最先進(jìn)的兩個方法，同時(shí)又是古環(huán)境定量研究中應(yīng)用最廣泛的兩個方法。 從下南山組植物群中選取四種優(yōu)勢屬種作為本文研究的主要對象：Ilex cornuta、Quercu

2、s delavayi、Cunninghamia lanceolata和Liquidambar miosinica。運(yùn)用埋藏學(xué)、植物解剖學(xué)、植物生理學(xué)和有機(jī)地球化學(xué)等學(xué)科交叉研究的方法對這四種化石進(jìn)行了分析，獲得了浙東化石植物的分子埋藏學(xué)數(shù)據(jù)和古環(huán)境信息。 開展下南山組四種植物的熱解-氣相色譜/質(zhì)譜(Py-GC/MS)分析，指示了四種化石植物的有機(jī)分子保存情況(從好到差)：L. miosinica≥C. lanceolata> I

3、. cornuta>Q。delavayi。Py-GC/MS總離子色譜圖(TIC)展示出四種化石及其現(xiàn)生對應(yīng)植物的脂肪族化合物的變化，并將它們與下南山組沉積物的脂肪族同系物進(jìn)行比較，表明下南山組四種植物化石脂肪族分子的保存機(jī)制屬于“內(nèi)源性的原位聚合”(in situ polymerization)。 利用櫟屬植物的氣孔指數(shù)對CO2變化的敏感性，根據(jù)化石Q. delavayi的氣孔指數(shù)值，分別采用氣孔比率法和氣孔指數(shù)法獲得的浙東晚中

4、新世的CO2濃度非常接近，分別為321ppmv和338ppmv，該結(jié)果與同時(shí)代采用其他方法或其他樣品獲得的結(jié)果也接近。 從下南山被子植物群中鑒定出85個葉片形態(tài)型，采用葉緣分析法(LMA)獲得了浙江東部天臺晚中新世的年均溫為19.7～22.9℃，將該值代入本文建立的年均溫和年較差的回歸關(guān)系方程，計(jì)算出天臺晚中新世的年較差為12.9～17.5℃，由這兩個參數(shù)推測下南山植物群屬于亞熱帶向熱帶過渡的植被類型。 現(xiàn)生和化石楓香的

5、角質(zhì)層上都含有表皮毛/毛基，利用不同地區(qū)間現(xiàn)生楓香葉片上表皮毛的變化建立毛基密度(個/cm2)與氣候參數(shù)的關(guān)系，根據(jù)化石楓香的毛基密度(約10個/cm2)指示了天臺晚中新世的氣候與現(xiàn)在廣州相似。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式將化石楓香的穩(wěn)定碳同位素值換算成晚中新世大氣中的穩(wěn)定碳同位素值δ13Catm，將之與大洋鉆探碳酸鹽巖中獲得的δ13Catm比較，表明化石楓香不適合作為推算晚中新世δ13Catm的材料。采集于美國Clarkia中新統(tǒng)地層中的δ

6、13C也同樣指示了化石楓香不能作為推算晚中新世δ13Catm的可靠材料。校正后的化石楓香碳同位素分餾值(△bC)受環(huán)境因素的綜合影響，可能來自于光照、溫度等，但是與大氣CO2濃度和水分沒有關(guān)系或關(guān)系很小。利用楓香的△13C恢復(fù)出中新世下南山的化石L。miosinica水分利用效率(WUE)約為82μmolCO2/molH2O，Clarkia的化石L。pachyphyllum約為971μmolCO2/molH2O，均比其現(xiàn)生種高，且陽葉的