古昆虫植食的自然历史

昆虫植食是昆虫与植物相互作用关系中最重要的组成部分。探索地史时期陆地生态系统中昆虫植食行为的起源与演化是探究古环境重建及古气候变化的重要切入点，其结果将更好地揭示现生昆虫取食行为背后的生物学及生态学意义。本文梳理了昆虫植食的研究历史；阐述了植物化石上的生物损伤与非生物损伤的主要区别；介绍了昆虫植食研究的化石证据以及功能性取食组 损伤类型研究体系(Functional feeding group damage type, FFG DT)。昆虫植食多样性在地质历史时期的演化过程分为8个阶段：① 志留纪—泥盆纪(444~359 Ma)为昆虫植食的起源时期；② 石炭纪(359~299 Ma)为昆虫植食的扩张时期；③ 二叠纪(299~252 Ma)为昆虫植食的稳定时期；④ 三叠纪(252~201 Ma)晚期，昆虫植食再次多样化；⑤ 侏罗纪(201~145 Ma)昆虫植食程度进一步加强；⑥ 白垩纪(145~66 Ma)裸子植物逐渐为被子植物所替代，昆虫植食大幅度增加；白垩纪末期，昆虫植食水平下降；⑦ 古近纪(66~23 Ma)昆虫植食水平提高；⑧ 新近纪(23~26 Ma)昆虫植食与现代基本相似。影响昆虫植食的主要因素包括气候环境、昆虫和植被多样性、昆虫口器类型、植物群落组成和微生物等。目前，统一昆虫植食研究体系和方法、填补各历史阶段的缺失信息等问题在昆虫植食研究中亟待解决。     

祁连山纳缪尔期昆虫化石（透翅目）

迄今得到世界公认的、证据确凿的有翅亚纲昆虫化石发现于晚石炭世纳缪尔期(Namurian stage).在这个时期爆发出大量且多样性的昆虫群,形成地史中第1个繁盛期.在这种地质背景下,中国祁连山地区也爆发出迄今第1个最古老的昆虫群,命名为祁连山昆虫群(Qilianshan Entomofauna)(属祁连山动物群,也是祁连山生物群中的一个门类).中国祁连山昆虫群发现于宁夏中卫县晚石炭世纳缪尔期中-薄层黑色页岩、炭质页岩之中.中卫县地处宁夏中部,(中)卫(中)宁平原的西侧.化石产于中卫县城西南20km处的下河沿村,北邻黄河,南依香山,地理坐标为东经105°05′、北纬37°25′,行政区划隶属于中卫县常乐镇.中国祁连山纳缪尔期昆虫的发现与研究,使笔者有机会对这一时期昆虫群的面貌、性质和演化关系,以及产地和层位的分布有了较全面的认识.本区昆虫既有全球纳缪尔期昆虫面貌的一般色彩,又有本区昆虫独特之处,不但有别于欧美的纳缪尔期昆虫,也与中国晚石炭世本溪组和二叠纪山西组、石盒子组昆虫面貌迥然不同.经过详细研究,确立了中国祁连山纳缪尔期的昆虫群--祁连山昆虫群,以宁夏中国纳缪尔翅蛉-石炭祁连山翅蛉-下河沿拟原襀翅蛉(Sinonamuropteris ningxiaensis-Qilian-shanopteris carbonica-Protoplecopsis xiaheyanensis)为代表,反映本区昆虫的特色.自1990年在宁夏中卫县常乐镇采集到纳缪尔期昆虫化石之后又连续进行了7年的采集,至21世纪初,笔者等又深入该地区再次进行采集,前后历经9年的化石采集工作,采获论文摘要曾在1995年第18届国际太平洋了大量且部分保存完好的标本,是昆虫分类与演化系统研究不可多得的新材料.阶段性科学大会古昆虫学分会上宣读,并于1998年建立了祁连山昆虫群,正式向世人公布了这一重要昆虫群的发现,其意义如下.(1)开拓了中国纳缪尔期昆虫的研究领域,从而填补了中国这个时代昆虫的空白.(2)开辟了中国早期昆虫的研究,逐步将中国中生代昆虫的研究,尤其是中三叠世昆虫的研究,向古生代晚期石炭纪-二叠纪昆虫延伸,加深了对古生代晚期至中生代早期这一最关键时期古翅类、新翅类昆虫的死与生、老与新的演替发展过程和不同类群特色的了解、认识,进而有助于探索昆虫的系统演化关系.(3)有翅昆虫翅的发生与发展是国际上2个多世纪以来未完全解决的重大问题之一.由于有翅昆虫在纳缪尔期首次爆发出大量多样性的类群,形成第1个繁盛期,基本上奠定了古生代晚期各个绝灭目和衍生目的基础.以祁连山昆虫群的标本为基础,展开以分类学、系统发育为核心的研究,必将有利于对有翅昆虫翅的发生与发展的探讨和研究.(4)从古昆虫区系来看,祁连山昆虫群不但是中国,也是东亚地史上出现的第1个昆虫群.这个昆虫群由于自身的独特性质而形成自身的区系,在古昆虫区系划分上占有一定的重要位置.(5)从地层划分、对比和时代确定来看,由于祁连山昆虫群各类群的独特性,均为本区特有的昆虫,层位清楚,时代确切,为地层划分、对比和地质时代的确定提供了可靠的根据.(6)祁连山昆虫群是在海陆交互相沉积环境中形成的,它的发现拓宽了寻找昆虫化石的新领域.过去通常在纯陆相的湖泊相、沼泽相和河湖相沉积层中寻找昆虫化石,祁连山昆虫群的发现表明,不但在陆相地层中可以找到昆虫化石,在海陆交互相沉积地层中也可以找到昆虫等陆生动物化石.在实践中可以了解到,海陆交互地区的水量充足,气候潮湿,植被茂盛,有利于昆虫的生存和发展.居多发生在食料来源充足的亚热带-热带原始森林之中的昆虫及其他陆生动物,随着这种良好的自然生态环境而迅速繁殖、发展,使动、植物与大自然形成一系列协同进化的良性的自然生态环境,也为化石的保存提供了良好的地质条件.祁连山纳缪尔期海陆交互相地层所保存的昆虫就是拓宽思路、寻找昆虫化石的一个实例.本文在对翅脉结构和性质进行深入研究和系统分类的基础上,进一步探讨了中国纳缪尔翅蛉科在地史中的演化规律,将该科的演化分为4个阶段原始阶段(离脉时期)、早期阶段(联脉时期)、过渡阶段(触脉时期)和特化阶段(并脉时期).这一演化规律的总结和提出,是昆虫脉序研究的一次突破性进展.文中对祁连山地区产出的数量庞大的中国纳缪尔翅蛉科进行了系统的分类和描述.此次因篇幅所限,仅发表1个新科,包括4个新属、3个新亚属和9个新种.     

西藏那曲地区孔玛盆地第四纪昆虫化石的发现及意义

首次在西藏那曲地区孔玛盆地第四系湖相沉积地层中发现了昆虫化石,对昆虫化石的特征和产出层位进行了描述,昆虫化石经初步鉴定分别属于膜翅目、双翅目和异翅目.采集了该套地层的ESR年代学样品,测试结果表明该套地层的时代为早中更新世.昆虫的分布演化与环境关系密切.这一发现为研究青藏高原第四纪以来的生物进化,湖泊、河流演化,气候变化,古地理、古环境变迁.第四系地层划分等提供了新资料.     

海洋底栖古群落演替模式--以华蓥山茅口组腕足动物群落为例

以热力学理论和信息熵原理为基础,分析了古群落的热力学本质和信息熵的内涵,指出古群落演替可分为4个阶段:开始阶段、发展阶段、顶极阶段和衰退阶段.不同阶段具有明显不同的信息量(信息熵),信息熵为最大值阶段也就是古群落最复杂、最无序的顶极阶段.为此,可利用这一特性对地层进行高精度的划分和对比.经研究,初步总结出5条判别古群落演替不同阶段的基本原则:①地层层序率原则;②生物演进原则;③信息熵最大原则;④物种多样性指数呈对数正态分布原则;⑤古群落取代原则.在以川东华蓥山地区茅口期腕足动物群落演替分析的实例中,选择了4个统计量作为计算反映古群落结构特征信息熵的参数,即物种多样性指数(d)、物种个体平均大小(g)、物种生物量(s)及物种平均凸度(t),对两个古群落不同演替阶段的信息熵进行了计算和讨论,指出本地区茅口组地层分为上下两段,下段还可以分为3个亚段.同时发现在没有突发事件的影响下,古群落演替以衰退阶段历时最长,大约是顶极阶段的6～8倍.     

辽西义县组襀翅目昆虫化石及其古生态分析

本文综述了襀翅目昆虫的历史发展及辽西义县组地层中发现的襀翅目化石种类。襀翅目现生昆虫生境范围狭窄,不同类群反映不同的水生环境,将今论古,已发现的襀翅目化石类群反映了高山、河流、山间溪流以及低地湖泊等古环境的存在。襀翅目化石类群反映的这些古环境与地层学分析的沉积环境,以及地层中其他动植物化石反映的古环境相符。     

中国东部晚白垩世恐龙化石集群埋藏特征及国内外对比

运用埋藏学与沉积地质学的研究方法与手段,对中国东部晚白垩世具有恐龙化石集群埋藏盆地中恐龙骨骼化石的埋藏地层层序与年代、埋藏骨骼化石特征、骨骼化石埋藏类型及其埋藏成因等进行了分析与总结,并将其产出时代、埋藏相、埋藏特征与国外进行了对比研究。研究认为:中国东部与国外相比,虽然化石产出的具体时期有所差异,但从恐龙种群、埋藏相及沉积地层学等方面均具有相似性,反映了晚白垩世全球古环境、古生态及古气候的相似性。(1)中国晚白垩世恐龙骨骼化石埋藏事件可分为早期与晚期2个阶段:早期的Cenomanian期与晚期的Santonian-Maastrichtian期。而国外晚白垩世恐龙骨骼化石埋藏事件只发生在晚期,在美洲及蒙古国发生在Campanian晚期,在欧洲则为Campanian-Maastrichtian期的过渡时期及Maastrichtian期。(2)中国埋藏骨骼化石种属以鸟脚类鸭嘴龙科与兽脚类恐龙为主,它们埋藏于紫红色地层中,埋藏环境主要为冲积扇与河流环境;美洲以鸭嘴龙科为主,欧洲与蒙古国的种群各地不相同,都埋藏于紫红色岩石地层中,埋藏环境主要为河流—泛滥平原。骨骼在不同沉积相组合地层中埋藏学特征各异,与古地理、古生态及古环境密切相关。(3)结合盆地中的化石埋藏学特征与盆地演化特征,总结了恐龙化石埋藏类型主要有原地埋藏与异地埋藏,盆地古地理格局变动、火山活动、古温度升高及古地震等事件的综合作用是可能的埋藏成因,并提出了恐龙化石的埋藏模式。此研究为揭示中国东部乃至全球晚白垩世的古地理、古气候及古生态环境及恐龙灭绝原因的探讨提供了新的材料与证据。     

河北丰宁中生代晚期昆虫群落与生态地层的初步研究

在对河北丰宁森吉图地区一条中生代晚期地质剖面进行生态地层研究的基础上,建立了６个昆虫化石群落,恢复了它们所代表的环境,并对相应的生态地层剖描述,作出了生态地层柱状图、该生态地层剖面由２个昆虫群落带、２个间隔带和１个昆虫化石组合层构成。生态地层划分的结果显示了中生代晚期在冀北许多地区具有代表性的盆地学演变的一般模式,古地理分析表明森吉图地区在古生代晚期温暖的气候条件下共经历了４个演化阶段。     

关于中华龙鸟及鸟类起源问题的几点看法

中华龙鸟化石的几个问题,在我国古生物学界不断引起争议。做为读者,我想谈几点个人看法。１有关分类知识古生物分类是以现代生物学分类为基础,从已知推未知。一般分为古植物界和古动物界两大类。古动物界以“门”为大单位又分出如软体动物门、节肢动物门、脊索动物门等...     

第四纪湖相介形类壳体化石在古环境中的应用——种属组合研究进展与问题

综述了第四纪湖相介形虫化石种属组合在环境重建研究中取得的进展和存在问题,讨论了今后发展的趋势.湖泊沉积物介形类种属组合正逐渐成为古环境重建研究的常规微体生物学指标,过去几十年来国际国内研究取得重要进展,种属组合与环境参数的定量化研究成为主要趋势.化石壳体样品处理、埋藏条件评价等是提取种属组合指标的重要影响因素,需要规范化.现生种的个体与群落生态信息定量观测、调查研究是利用现代类比法(MAT)定量重建古环境的基础,也是我国介形类化石组合与环境重建中应该加强的方面.     

中国生物古地理学及古生态学研究新进展：古老学科的新力量

<正>地层中丰富的化石,记录着古生态、古环境、古地理演化的重要信息,是追溯地球表层系统演化的重要实证资料。生物古地理学及古生态学是古生物学研究中最具悠久历史的领域。人们在识别了化石的基本特征之后,接下来便是思考其分类位置、地理分布和生态习性等问题。沈括在《梦溪笔谈》中,已有对化石及其地理分布的朴素认识(邓龙华,1976)。古脊椎动物、古植物的地理分布特征,被魏格纳作为其大陆漂移学说的重要证据(殷鸿福等,1988)。     

运用Excel及VBA语言快速智能地处理土工试验数据

运用Excel及其内置的VBA语言开发设计了土工试验数据处理程序＂数据处理小旋风＂,用代码建立一个模块包含10个子过程,一个工作簿事件。该程序具有简洁友好的界面,快速化智能化,能有效地提高了工作效率。     

垃圾渗滤液的特征污染组分在包气带中的迁移转化规律

通过室内土柱实验,研究了垃圾渗滤液的特征污染组分氮、COD在包气带不同介质中的迁移转化特征。实验结果表明,岩性不同的包气带介质是影响氮素、COD迁移转化的重要因素之一,不同介质对氮、COD的净化能力不同;渗滤液对地下水不会造成氮素污染,但会造成有机污染。     

基性、超基性岩及矿产研究概述 庆祝地矿部西安地质矿产研究所建所30周年

主要介绍我所30年来,在基性、超基性岩及有关矿产研究方面的基本概况、取得的进展及今后一些展望。其中所列进展主要包括:岩浆矿床学、岩石及成因学、岩浆建造学及矿床评价和预测等四个方面的研究。     

聊城市雨洪水资源利用情况调查研究

聊城市地处资源性重度缺水区,随着社会经济的不断发展和城镇建设规模的不断扩大,水资源供求矛盾更加突出.本文依据聊城市近期水资源利用等有关资料,对聊城市水资源供需现状进行了规划预测,阐述了雨洪水资源化的重要意义及蓄水工程和雨洪水利用现状,分析了雨洪水利用上存在的问题,提出了拦蓄雨洪水的措施,对雨洪水资源利用中的几个问题进行了探讨.     

填埋场坝体应力变形与稳定性分析

基于施工图设计和现场情况对填埋场坝体进行应力变形分析。应力场原位分析采用线弹性材料类型,变性分析采用双曲线非线性塑性类型。在应力变形分析的基础上,根据变化量采用总应力法对坝体进行稳定性分析。根据摩尔库伦准则,不考虑滤液对其影响。结果显示:按照初步设计方案堆筑的0~12 m坝体在发生应力变形后,坝体的稳定性能够满足规范要求,可正常运行。建议企业在坝体堆高到1/2~2/3处时,进行勘察获取相应资料,应再次进行坝体应力和稳定性分析,以确保坝体安全。     

煤瓦斯突出研究现状及其研究方向探讨

本文通过学习总结煤炭行业近200年来对煤瓦斯突出的研究成果和工作经验, 了解其具体的研究思路方法、研究历史发展过程、研究现状及存在的关键问题, 探讨采用地质力学理论方法进行煤瓦斯突出研究的可能性与可行性.      

甘肃省的白垩系

依据地层区划分原则,将省内白垩系划分为北山、走廊、潮水、祁连、兰州、陇东、西秦岭区7个地层区和酒泉、武威、六盘山、陕甘宁盆地4个地层分区;分别建立了老树窝群、新民堡群、庙沟群、河口群、志丹群、六盘山群、东河群、金刚泉群、马莲沟群、民和组10个群级岩石地层单位;详述了各建群、组的代表剖面;以“热河动物群”、茹福德蕨-拟金粉蕨植物群存在的最低层位的新民堡群、志丹群及与其相当地层的底界,确立为白垩系的底界。以含具冠女星介生物组合的民和组的顶界为白垩系的顶界;按地层区总结了生物组合特征,并与国内外有关生物组合进行了对比,以此确定了省内白垩系的时代。     

高温高压下水和氯化钠溶液的物理化学性质研究

高温高压下水和氯化钠溶液的物理化学性质研究徐有生（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词高温高压水和ＮａＣｌ溶液物理化学性质水和ＮａＣｌ溶液是地质上最常见的溶液，了解其物理化学性质有助于研究水溶液在地球内部各种地质作用和地质过程中所起的作...     

崇明东滩15年动态发展变化研究

崇明东滩是长江口规模最大、发育最完善的河口型潮汐湿地，又是一个河口淤涨型湿地，对1988年与2002年崇明东滩湿地卫星遥感图象的分析，得出以下几点结论：①崇明东滩并不是全部扩涨，南部滩涂岸线呈后退趋势；②在淤涨部分，以最东端最快；③随着长江上游来沙减少和大规模的围垦，崇明东滩的前景将不容乐观。因此，可持续开发、利用和保护崇明东滩湿地迫在眉睫。     

山西地下水开发引起生态环境恶化状况分析

地下水在山西国民经济发展中的地位极为重要,多年不合理的开采已形成了严重超采局面,并引起了一系列生态环境恶化问题.本文通过对山西地下水开发引起的生态环境恶化状况分析,阐述了合理开发利用地下水资源的必要性.