晚更新世以来洛川黑木沟黄土地层中植物硅酸体研究及古植被演替

文中扼要介绍了植物硅酸体在古环境分析中的应用基础,详细研究了洛川黑木沟黄土剖面晚更新世以来植物硅酸体的组合特点、古植被及其演替规律,探讨了植物硅酸体分析在研究高分辨率气候事件及古气候空间格局中的意义。     

C3、C4植物及其硅酸体研究的古生态意义

本文概述了C₃、C₄植物生理、生态学意义、地理分布及其相应的植物硅酸体形态,进一步讨论了C₃、C₄植物硅酸体形态在我国表层土壤中的分布规律及生态学意义。最后,对洛川黑木沟全新世黄土剖面中C₃、C₄植物硅酸体形态变化特点做了分析,表明地层中典型的C₃、C₄植物硅酸体形态,作为古植物的直接证据,可以较准确地反映古植被、古环境的变化规律。     

植物硅酸体研究在黄土古气候恢复中的应用

地表植被对环境变化的响应最为敏感，沉积物中保存的各种植物残余是古环境研究的良好材料，植物硅酸体因其特有的物理化学性质。成为古气候信息的绝佳载体。在大量现代植物研究基础上，科学家们通过对第三纪以来各种沉积物中硅酸体组合的研究。较好地恢复了当时的古植被，古气候及其演化特征，在缺乏其它化石依据的黄土地层研究中表现更为突出。由于C3，C4植物具有明显不同的环境适应性和同位素组成。地层中C3，C4植物硅酸体相对含量和稳定同位素的研究也被成功地应用于古气候恢复中，在现代气候一植被类型和土壤植物硅酸体同位素研究基础上，利用数理统计方法，建立同位素指标与各种气候因子之间的数学关系。将为高分辨率黄土古气候定量研究开辟新的途径。     

植物硅酸体研究及其在第四纪地质学中的应用

第三系及其以上地层中广泛存在着大量由陆生高等植物所产生的植物硅酸体。由于源自不同植物的硅酸体具有不同的形态类型组合,因此沉积物中硅酸体组合的研究,不仅可以划分对比地层,而且可通过古植被恢复来探讨古生态环境,这方面的作用在第四纪地质研究中已得到成功的应用。此外,硅酸体内赋存的有机
碳的同位素研究可以使地质时代和古气候研究达到定量或半定量化。     

植硅体稳定同位素生物地球化学研究进展

植硅体形态鉴定与组合分析广泛应用于古环境重建和农作物起源分析等.鉴于植硅体的抗腐蚀、抗降解,易保存,锢囚的碳不易污染,且保存了植物的原始信息等特性,其有机地球化学研究日益被重视.植硅体稳定同位素分析表明植硅体是植物通过吸收单硅酸,以蒸腾作用为主要动力,在植物的不同部位发生同位素分馏淀积形成,其稳定同位素组成具有丰富的植物生理和环境信息.植物不同部位植硅体稳定同位素组成具有差异,其含量和硅、氧同位素值沿蒸腾流通常有增加的趋势.沉积物植硅体碳同位素分析不仅可以用于恢复草本的C3、C4植物生物量的比例,并且有可能重建古大气的碳同位素构成,是三者中最具有潜力的考古学、古环境研究的指标.植硅体有机化学组成分析,特别是类脂物分析,有利于认识植硅体碳同位素值相对于总有机碳偏负,C3、C4草本植硅体同位素差值范围缩小的原因.     

重建古气温的环境证据-方法差异性分析

重建过去气温是PAGES关注的焦点之一,由于环境证据类型与重建的方法不同,重建的古气温记录存在一定差异。环境证据类型中孢粉、植物硅酸体、综合证据、氧同位素、冰川-冰缘重建同一时段、同一地点的气温依次降低,孢粉与植物硅酸体指示的气温最为接近,综合证据与氧同位素较接近;这说明孢粉重建的气温数值偏高,冰川-冰缘证据偏低,它们分别主要指示了植物生长季节和冬半年或冷期的气温;而综合证据与氧同位素则可能比较接近实际气温。按照重建方法,转换函数法重建的全新世气温记录普遍高于自然地理因子指示法,而自然地理因子指示法重建的温度记录变化幅度更大(尤其是冷事件),说明因子指示法重建的气温记录对于百年尺度的极端事件记录更为灵敏。     

植物硅酸体-气候因子转换函数及其在渭南晚冰期以来古环境研究中的应用

利用全国１６２块表层土壤样品的植物硅酸体组合及气候资料，建立植物硅酸体－气候因子(温度、降水量)转换函数，通过转换函数估算了渭南黄土剖面７１块样品(约３万年来)的年均温、年均降水量。在全新统部分样品中发现了少量的竹亚科植物硅酸体。古气候从末次冰消期向全新世的演变过程中，出现了两次比较明显的气候波动，分别与波令间冰阶、中仙女木冰阶、阿勒罗德间冰阶和新仙女木冰阶相对应。本文首次发现黄土高原末次冰消期气候转暖起始于１４０００ａＢ．Ｐ．。     

浙江余杭茅山遗址古稻田耕作遗迹研究

通过大范围、多地点的钻孔调查,在浙江余杭茅山居住遗址周围发现了大面积新石器时代晚期的稻田耕作遗迹。基于土壤的植物种子和硅酸体分析,对古稻田生态进行了复原,对当时稻田生产力水平进行了评估。分析结果显示,新石器时代晚期的稻田土壤中除了稻谷遗存,还发现有27种其他植物种实遗存,呈现出湿地稻作的农田植被生态景观。良渚文化晚期和广富林文化时期的稻田土壤植物种子库密度分别为5400粒/m~2和17138粒/m~2,比新石器时代中期稻田土壤中的密度明显减少,表明新石器时代晚期稻作农耕技术和管理水平有较大的进步。在良渚文化晚期和广富林文化时期的稻田植物群落中,多年生植物种群分别占68.18%和61.54%,水生、湿生植物种群分别占63.64%和65.38%。稻田土壤中高密度的炭屑以及以多年生和水生、湿生植物为主的植物群落构成表明没有深耕的火耕水耨可能是当时农田的主要耕作方式。良渚文化晚期和广富林文化时期的稻田土壤水稻硅酸体密度很高,分别为47000粒/g和42000粒/g,平均达44000粒/g。根据硅酸体与稻谷重量的关系,初步估算茅山遗址新石器时代晚期的单位面积产量约为141kg/亩,比该地区新石器时代中期稻田生产力有显著的提高。     

植硅体研究及其应用的讨论

植硅体是填充于高等植物细胞组织中的非晶质含水二氧化硅颗粒，记录了它所起源的植物细胞的特征，可以在土层或沉积物中很好地保存下来。通过植硅体的形态鉴定和确定组合带，可以恢复古植被、讨论植物群落演替，推断第四纪古气候环境及其变迁，指导地层划分对比。结合数学方法可以进一步计算出各种古环境气候的参数值，从而用以研究气候波动和发现气候事件，进行全球对比研究。在考古学、土壤学、农学和医学等领域，植硅体也得到了广泛的应用。     

江苏北部新元古界贾园组和赵圩组的微古植物群及其地层意义

对采自江苏北部铜山县新元古界贾园组上部的灰色中厚层砂泥质灰岩、粉砂质灰岩和赵圩组下部的青灰色厚层灰岩中的微古植物群样品，进行了以浸解法为主，辅以磨片法的研究，共发现14属、19种，其中有1新属、2个新种。研究结果表明,贾园组和赵圩组的微古植物群虽属、种较少，但化石体的纹饰较复杂、结果明显。就其微古植物组合特征看，它与我国北方新元古界的化石组合有较大差别，而更近似于我国南方前震旦系的南华系（扬子系）上部的微古植物组合，地质时限为距今740Ma-700Ma之间。     

漠河盆地额木尔河群古植物群研究

首次对研究区额木尔河群的古植物群进行了系统分析与研究。古植物群的组成主要为蕨类植物与裸子植物,其中蕨类植物主要包括真蕨植物门与楔叶植物门,共计8属15种;裸子植物包括银杏植物门、苏铁植物门及松柏植物门,共计15属29种,并阐述了各植物门的主要组成特征。额木尔河群的植物化石组合具有以下特征:(1)Coniopteris的分异度和丰度均较高;(2)产有中侏罗世较为典型分子Coniopteris burejensis与Eboracia lobifolia;(3)Coniopteris、Cladophlebis、Eboracia的共同大量出现为本区古植物群的主要特征。上述特征表明,该古植物群应该划归到Coniopteris-Phoenicopsis植物群的晚期组合,其时代为中侏罗世。通过对研究区额木尔河群古植物群在纵向上的分布以及植物化石组合特征的综合分析,将Coniopteris-Phoenicopsis植物群晚期组合进一步划分为3个亚组合,即绣峰组中的Coniopteris-Nilssonia亚组合、二十二站组中的Coniopteris-Czekanowskia亚组合、漠河组—开库康组中的Coniopteris burejensis-Cladophlebis cf.asiatica亚组合。本研究不仅丰富了研究区生物地层资料,确定额木尔河群的地质时代,更重要的是解决了目前研究区天然气水合物勘探的基础地质问题。     

如何利用化石植物定量研究古海拔？

古海拔问题是当前古植物学与古环境研究领域中的难点之一,属于化石植物生物学与地球科学和环境科学相互交叉、相互渗透的前沿性研究。定量研究古海拔的变化对阐述诸如青藏高原抬升历史等重大科学问题具有十分重要的意义。应用生物学的思想和方法,利用化石植物研究地质历史时期古海拔的变化是当前研究的一个热点。化石植物既是研究地质历史时期植被演替的直接证据,又是研究古海拔变化的珍贵材料。本文简述了利用化石植物定量研究古海拔的3类主要方法,即最近亲缘种分析、共存因子分析和叶相分析的基本原理和实际应用,侧重分析中国地区（如西藏南部南木林盆地）古海拔的研究进展和存在问题,并结合近年来的研究实践展望了将来的工作。     

浙西唐家坞组的微古植物及其时代

本文依据唐家坞组的微体古植物对该组时代归属进行了讨论,同时也涉及到泥盆系与志留系的界线问题。唐家坞组是舒文博1931年创建的,主要分布于皖南和浙西一带。由于缺少化石依据,该组的时代归属一直没能解决,常常间接地将其划入泥盆纪或志留纪。笔者在浙西萧山县城南,该组下部首次发现微体古植物化石,共14属,22种,并根据微体古植物的组合特征,将唐家坞组归入志留系。     

前寒武纪微古植物的特征

在前寒武纪沉积中发现了许多植物化石,主要的是微体浮游植物,根据其外壳形状可以分成三种类型:球状的(shaeromorphida),梭形的(scaphomorphida)及规则的四面体和八面体形状(Edomorphida)。除此之外,还有毛状藻及有机薄膜的外壳。研究前寒武纪的微古植物对于生物地层,古地理环境和地球历史的研究,有着重大的意义。     

山西晚二叠世微古植物-孢子花粉组合基本特征

山西晚二叠世微古植物-孢子花粉非常丰富,属种众多,共发现孢子花粉60余属,140余种(包括变种和未定种).山西上石盒子组微古植物-孢子花粉主要以华夏微古植物群-孢子花粉为特征,并出现较多的欧洲和北美石炭纪和早二叠世(欧美植物群)的微古植物-孢子花粉分子;有少量安加拉(Angara)和冈瓦纳(Gondwana)微古植物群-孢子花粉出现其中,形成了十分独特的华夏微古植物群-孢子花粉.根据孢子花粉在地层中的分布和演化规律,自下而上可分为3个孢子带:3.Cordiatina subrotata-Complexis-porites polymorphus(SP)带;2.Vitreisporites signatus-Luckisporites virkkiae(SV)带; 1.Brialatisporites incundus-Nuskoisporites dulbuntyi(ID)带.依据孢子花粉在地层中的变化,详尽的讨论与国内和国外(包括欧洲、美洲和南半球的澳大利亚和南极地区)比较研究.     

长白山泥炭湿地主要植物植硅体形态特征研究

对长白山地区常见的泥炭地25个属31个种植物进行了植硅体形态鉴定统计,共发现植硅体类型15种,它们分别是硅化气孔、棒型、扇型、板型、硅质突起、尖型、导管型、帽型、齿型、哑铃型、鞍型、多边帽型、毛发型等。除禾本科和莎草科、菊科部分植物植硅体含量高外,木贼科、堇菜科、茜草科、蓼科等部分植物植硅体的含量也较高。禾本科植物的短细胞植硅体对植物分类有意义,但可能因采样环境和种类差异等原因,长白山泥炭湿地禾本科植物的植硅体在形态和数量上都与其他区域同类研究结果有所差异,如禾本科早熟禾亚科的菵草中新发现了含量丰富的枕木型植硅体,黍亚科的荩草和水稗中还发现少量帽型植硅体; 另外菊科兴安一枝黄花和齿苞风毛菊含有大量的特殊的尖形植硅体。硅化气孔宽度大小可指示环境湿度状况,对硅化气孔的数量和大小的深入研究将对古环境和古CO₂浓度的恢复有一定帮助。长白山泥炭湿地植物的植硅体与植物的分类关系密切,湿地植物植硅体中硅质突起、棒型、哑铃型和尖型植硅体特征组合代表湿冷组合,本研究中的5块泥炭湿地植硅体的组合特征受纬度变化影响不明显。     

前寒武系地层古生物学研究的学者 ——恭贺邢裕盛教授八十华诞及从事地质工作五十七周年

邢裕盛教授是我国著名前寒武纪地层古生物学家, 是我国前寒武纪微古植物和古藻类学研究的奠基人之一。他是一位野外勤奋工作、实验室严谨治学的科学家。邢裕盛教授长期从事前寒武纪微古植物及生物地层研究, 为国际上最早研究前寒武纪微古植物的少数专家之一。自1962年以来开拓了中国前寒武纪微古植物研究领域, 发现和确定了一些前寒武纪后生动物和后生植物化石门类, 建立了中国晚前寒武纪各时代微古植物组合序列, 探讨了地球早期生物演化进程, 同时在全国晚前寒武纪地层划分和地层对比中解决了一些重大地层问题, 为我国晚前寒武纪地层与国际对比提供了重要依据。     

甘肃省重要古植物化石产地区划及保护利用

古植物化石是地质历史时期各类植物实体或遗迹的残留。对古植物化石产地进行系统的调查和区划研究是开展古生物化石保护和利用工作的基础。在资料研究和实地调查的基础上,对甘肃省24处重要古植物化石产地进行了评价和区划研究。甘肃省古植物化石产地可划分为北山地区、祁连山——河西走廊地区、鄂尔多斯和秦岭地区4个古生物化石大区以及6个古植物化石产地集中区。根据古植物化石产地的科学价值和美学价值,具体从科学性、稀有性、完整性、保存程度、可保护性5个单因素分别对24处重要古植物化石产地进行了评价。在单因素评价基础上进行了综合鉴评,共鉴评出世界级化石产地1处,国家级化石产地7处,省级化石产地16处。根据产地自然区划、行政区划等要素划分了古植物化石产地集中保护区6个。根据保护区内古植物化石产地级别及重要程度,划分出特级保护区2个,重点保护区2个和一般保护区2个。提出对重要古植物化石产地实行化石标本保护加原产地保护的建议。     

甘肃省重要古植物化石产地区划及保护利用

古植物化石是地质历史时期各类植物实体或遗迹的残留。对古植物化石产地进行系统的调查和区划研究是开展古生物化石保护和利用工作的基础。在资料研究和实地调查的基础上,对甘肃省24处重要古植物化石产地进行了评价和区划研究。甘肃省古植物化石产地可划分为北山地区、祁连山——河西走廊地区、鄂尔多斯和秦岭地区4个古生物化石大区以及6个古植物化石产地集中区。根据古植物化石产地的科学价值和美学价值,具体从科学性、稀有性、完整性、保存程度、可保护性5个单因素分别对24处重要古植物化石产地进行了评价。在单因素评价基础上进行了综合鉴评,共鉴评出世界级化石产地1处,国家级化石产地7处,省级化石产地16处。根据产地自然区划、行政区划等要素划分了古植物化石产地集中保护区6个。根据保护区内古植物化石产地级别及重要程度,划分出特级保护区2个,重点保护区2个和一般保护区2个。提出对重要古植物化石产地实行化石标本保护加原产地保护的建议。     

湖光岩玛珥湖沉积物硅藻硅同位素环境示踪

硅是硅藻生长所必需的养分,硅藻在生长过程中从水体吸收主要以硅酸(H_4SiO_4)形式存在的溶解硅.硅藻δ~(30)Si_(distom)可反映硅藻吸收硅酸比例的变化,进一步可以反映湖区气候与环境变化.为探索湖泊沉积物硅藻δ~(30)Si_(distom)在指示湖泊古环境方面的潜力,我们测定了湖光岩玛珥湖沉积物硅藻硅同位素变化.研究结果表明,沉积物δ~(30)Si_(distom)变化与生物硅和有机碳含量变化呈显著相似性,可作为一种有效的古环境代用指标.同时,与已有温度记录的对比分析表明,两者具有很好一致性.较高的如δ~(30)Si_(distom)指示了温度较高的气候条件下硅藻对硅酸的利用率较高;当δ~(30)Si_(distom)较低时,对应着在温度较低的气候条件下硅藻对硅酸的利用率较低.目前,热带陆地区域古气候重建的方法中可用的温度代用指标很少,此项研究证明了δ~(30)Si_(distom)是一种很有潜力的古环境代用指标,有望在低纬度地区古温度重建中发挥重要作用,值得进一步深入研究.