华南古-中生代之交灾变环境中的腕足动物群

This proposal focuses on how brachiopods became extinction, adapted to the changed environment or migrated to other favorite settings during the Permian-Triassic crisis, based on the further collection of brachiopods from the Permian-Triassic intervals (from Hindeodus parvus Zone to I. isarcica Zone) and the survey on the changes of taxonomy composition, morphological features, body size, internal structures, shell ornamentation, surface area and volume of the shell of brachiopods through time and aross different facies. These changes will be compared and worked out based on a high-resolution time scale which involves to the integrated means of biostratigraphy, volcanic claystones (event layers) and astronomical cyclostratigraphy (magnetic susceptibility and field observation to lithological variation). These changes will be owed to brachiopod living habit and used to reconstructing the changes of paleoenviornment, e.g., anoxic event, food shortage, sea-level changes. Additional means, such as sedimentary records, palaeoecology, will be used to test the changes.

本项目通过对华南二叠-三叠系之交(主要从Hindeodus parvus带到I. isarcica Zone)灾变环境中腕足动物化石的补充采集以及古-中生代之交腕足类分类学组成、腕足类形态、大小、内部结构、壳饰等形态功能要素随时空变化规律的详细研究，揭示腕足动物群形态功能的变化规律和灾变环境的演化规律。在多重地层精细划分和对比的基础上，将这些变化规律在时空上进行对比，恢复腕足类的生活习性、生活环境及其在时空上的演化规律，并辅以古生态和沉积学等方法研究古环境的演化特征，为腕足类分类学组成和形态功能分析的研究结果提供佐证或证伪，深入探索灾变环境发生的过程，为中-古之交生物大绝灭的原因和模式的研究提供科学依据。

二叠-三叠纪之交的生物大灭绝以及灾变环境发生的详细过程有待进一步深入研究。本项目通过对华南二叠-三叠纪之交灾变环境中腕足动物化石的补充采集, 在多重地层精细划分和对比的基础上，对古-中生代之交腕足类生物多样性、生态组合以及腕足类形态功能要素随时空变化的详细研究和对比的基础上，一方面，揭示出腕足类生态组合有明显的变化，由长兴晚期分异度较高、壳体较大、纹饰和内部结构多样、生活方式多样的腕足类组合演变为属种单一、壳体较小、腕骨构造发育、壳线弱或壳表光滑、假疹密集、生活方式相对单一的腕足类组合。另一方面，腕足类多样性演变及其对比研究表明深水生态系衰退较早。以上2方面均表明二叠-三叠纪之交灾变环境以缺氧、后生动物食物资源短缺为特征。结合古生态学和沉积学研究，表明二叠-三叠纪之交灾变环境和缺氧有密切的联系。缺氧发生的过程大体上从深水逐渐向浅水迁移，但具体过程（如深水缺氧是否同时发生等）还有待进一步深入。. 本项目的创新性成果及其研究意义：1 提出灾变环境开始于深水相，这和以往认识（二叠-三叠纪生物灭绝是单幕或两幕式）不同，表明灾变环境的发生是一个复杂的过程。2 灾变环境中，腕足类生活方式和形态功能明显趋于单一化，是极端环境的体现；腕足类的形态功能向节省氧气和食物资源的方向演化；并且通过沉积学等方法证明缺氧是导致腕足类小型化的主要原因。3 利用定量古生态学方法对放射虫及其与古水深的指示意义进行了深入研究，提出少数十字多囊虫可以生活于浅水环境，从种的级别明确了某些放射虫和古水深的对应关系，为二叠纪末古地理、古环境演变的研究提供了更加详细、更加可靠的方法。4 在生物分类学方面，建立了腕足类3新属11新种，双壳类3新种，放射虫1新属1新种；并对长期存在争议的属Fusichonetes和Tethyochonetes进行了详细研究，认为后者是前者的同名。该成果对二叠-三叠纪之交腕足类分类学某些重要问题的研究提供了重要依据。