柴达木盆地西缘渐新世-中新世之交植物与环境演变

The project studies the angiosperm fossils contained in the strata from the top of Oligocene to the bottom of Miocene in western edge of Qiadam Basin, in the North of the Qinghai-Tibet Plateau. By making use of the macro-characters, micro-structures and carbon isotope compositions of fossil leaves, the plant evolution and paleoenvironment changes in the transition cross the Paleogene-Neogene boundary will be discussed. The researches include the following: the combination of leaf architectural and cuticle analysis for reconstructing fossil plant diversity, leaf physiognomy and coexistence approach for obtaining the quantitative parameters of paleoclimate, comprehensive analysis on stomatal sizes and parameters for revealing the paleo-CO2 level, carbon isotope compositions investigation for researching paleoenvironment change effects on phytophysiology and investigation on habitat and geographic distribution of fossils' extant relative species for deducing evolutionary and ecological diversity of plant groups. On the basis of studies above, the impacts of paleoenvironment change on the plant evolution and the relationship between the climatic changes and the uplift of the Qinghai-Tibet Plateau will be identified.

本项目以青藏高原柴达木盆地西缘渐新统顶部至中新统底部地层中的被子植物化石为对象，利用其叶片的宏观特征、微细构造及碳同位素有机地球化学等特征，研究古近纪-新近纪之交的植物演变及古环境变化。利用叶结构和角质层分析相结合的方法，恢复古植物多样性；利用叶相法和共存分析方法进行古气候参数定量重建；进行气孔大小、气孔参数的综合分析，获取其记录的古大气CO2浓度值；结合化石植物有机地球化学碳同位素分析，从植物生理学角度探究古环境变化；分析相应现生亲缘种的生境及地理分布，探讨植物类群的演化过程和生态多样性。在此基础上，研究古环境变化对当时植物演化的影响和作用，探讨这种变化与古近纪-新近纪之交青藏高原隆升之间的有机联系。

探讨新生代青藏高原隆升对高原内部及周边地区产的环境变化影响及利用化石分析和探讨古近纪-新近纪时间之交时间段内高原的古环境是古生物研究的重要领域。本项目以青藏高原柴达木盆西缘渐新统植物化石为主要研究对象，并结合高原及周边不同地区新生代植物化石的研究成果，并以中生代环境古植物学做为研究支撑，综合探讨研究区古近纪的植物演变及其环境变化。杨柳科、豆科、桦木科、槭树科、胡桃科、金缕梅科、禾本科的植物化石组合特征及保存特点显示出研究区在渐新世气候总体表现出温暖、湿润的特点，与遗迹化石指示研究区上干柴沟组自下而上沉积环境变化情况具有一定相关性。当时研究区植被比较发育的情况，为其他动物（鸟类）的生存提供了良好的生活环境。研究区当时已经与渐新世兰州盆地的年均温、年均降雨量存在差异，不同于广西宁明盆地渐新世黄杨属化石所指示的温暖的热带—亚热带气候。柴达木盆地东北部中新世菱属果实，为丰富盆地生物多样性以及该区域在当时的古环境变迁提供了古植物证据。Equisetum cf. oppositum 的发现表明在青藏高原内部古新世—始新世的古气候具有温、湿的特征。总体上表明在从古新世-中新世这一时期高原的古气候可能还是有比较温暖、降水比较多的情况。云南腾冲上新世柚木化石的发现进一步佐证了青藏高原西南缘地区当时古环境具温暖、潮湿特点，与青藏高原内陆地区已经有明显的差别。利用甘肃宝积山盆地中侏罗统银杏类化石获得的结果可能更加准确地恢复了古大气CO2浓度。证明运用3D方法重建有节类植物化石的形态具有一定可行性，这对开展与该古植物相关的研究工作具有重要的辅助意义。同时，对内蒙古下白垩统保存的植物化石研究表明，分散角质层和孢粉组合特征能很好指示其母体植物；Taxus和Pseudotaxus在早白垩世已经分化；苔藓类化石在该地区早白垩世已经有很好的多样性。本项目研究工作丰富了青藏高原地区古环境变化研究内容，并对古植物学研究提供了有意义的科学参考。