贵州盘县晚二叠世龙潭组植物化石系统分类学及古环境研究

Permian-Triassic mass extinction is the biggest biotic extinction in the Phanerozoic, and plant fossils of the Late Permian can imply important information declaring the extreme crisis on the earth. Recently, abundant well preserved plant fossils are discovered from the outcrops and boreholes of the Late Permian Longtan Formation in Panxian, Guizhou Province. These plant fossils are mainly preserved in the form of leaves, seeds and roots. Some of these fossils are preserved as compressions with cuticles and some are fertile pinnules. This project will carry out a study on these valuable fossils. Based on the morphological and/or cuticular micro-structures, the valid systematic position of these fossils can be determined. After detailed study of the nature of the flora and reconstructing the face of the flora, the plant fossils are made a comprehensive comparison to other representative floras over the same period at home and abroad. Finally, through the analysis of fossils, together with the regional geological setting and depositional environment, the palaeoenvironment of these plants can be identified. This project can provide new data for the study of Late Permian Cathaysian flora, and it would also be more significant for the study of Permian-Triassic mass extinction.

二叠纪末集群灭绝是显生宙最大规模的生物灭绝事件，晚二叠世植物化石记录中蕴含该事件演化的重要信息。近来，在贵州盘县地区龙潭组的露头及钻孔岩芯中发现有丰富的植物化石保存，主要为枝叶、种子和根，部分化石还有角质层和生殖羽片保存，具有较高的研究价值。本项目拟以盘县龙潭组保存的植物化石为研究对象，依据宏观形态与/或角质层微细构造特征，开展系统分类学研究。在准确分类鉴定的基础上，查明植物群组成及性质，进而将其与国内外同期代表性植物群进行对比。最后分析各门类植物化石特征及群落特征，并结合区域地质背景和沉积环境，探讨研究区晚二叠世古环境。本课题不仅可为我国晚古生代华夏植物群的研究提供新资料，还可为二叠系-三叠系之交重大地质突变期的生物灭绝原因探讨提供新证据。

二叠纪-三叠纪之交的生物与环境演变是地球科学领域研究的焦点，但期间陆地生态系统的研究程度较低。近来，在贵州省盘州市及周边地区的乐平统龙潭组发现保存有丰富的植物化石，具有较高的研究价值。本项目以龙潭组保存的植物化石为研究对象，开展系统分类学研究，查明植物群组成及性质，进而探讨研究区晚二叠世古环境。结果表明：（1）龙潭组植物化石可归于24属35种，包括石松类3属6种，楔叶类5属6种，真蕨和种子蕨类11属16种，银杏类2属4种，苏铁类1属1种，松柏类1属1种，科达类1属1种。从当前植物组合特征来看，其主要组成仍是华夏植物群的常见或代表分子，与已报道的华南的龙潭组植物化石面貌基本一致；（2）当前植物群中，比较宽大的蕨叶和具扇状脉的植物大量发育，植物茎干较粗壮，某些蕨叶的叶脉趋向复杂化,反映出研究区晚二叠世属于温暖而潮湿的气候，同时岩相与大量煤层的形成也佐证这一结论；（3）对化石组合中重要类群——大羽羊齿类进行重点研究，当前化石以基出三重脉为主要特征而区别于已报道的大羽羊齿类植物化石，故建立新属拟大羽羊齿Paragigantopteris，并将当前化石命名为晴隆拟大羽羊齿Paragigantopteris qingloongensis，结合已有的相关化石记录，认为当前化石Paragigantopteris与Gigantopteris和Gigantonoclea为大羽羊齿类的基础类群；且Paragigantopteris代表一种地域性稀有分子；（4）为了更好研究区晚二叠世生物与环境的关系，本项目还将研究拓展至植物-昆虫相互作用的探讨。对研究区龙潭组发现保存较好的植物化石昆虫损害类型进行分析，探讨植物与昆虫相互作用研究。通过观察，在当前249枚植物化石上识别出植物与昆虫相互作用现象共52处，属于6种功能性伤害群中的19种伤害类型(DTs)。包括叶外部取食孔食(Hole Feeding)、边缘取食(Margin Feeding)、表面取食(Surface Feeding)、吮吸(piercing-and-sucking)，产卵(Oviposition)和虫瘿(galling)。同时对伤害类型出现频率统计表明，大羽羊齿类是当前植物群中植食性昆虫取食与活动的主要偏好宿主植物。本项目为晚二叠世陆地生态系统完善性与复杂性的认知提供了新证据。