新疆晚泥盆世乔木型植物的解剖结构和生长模式研究

Middle to Late Devonian is the key period of the land plant evolution and diversification, and also witnesses the initial development of land ecosystem. Study on China Late Devonian flora is relatively weak. The only Devonian silicified wood, including progymnosperm Callixylon and rarely studied tree-like cladoxylopsid, are preserved in the early Late Devonian of North Xinjiang. The applicant of this project, having been worked on Middle Devonian flora and stratigraphy of North Xinjiang in recent years, is planning to carry on the wider study to the Late Devonian plants and strata, especially to the mineralized materials of plants, namely silicified wood. The project will study the systematics and morphology of these silicified plants. Evolutionary study and morphological reconstruction will also concerned. The growth pattern of these tree-like plants will be theoretically modelled. The growth rings will be studied to decipher the hidden palaeoclimate information. The project will also carry on chronostratigraphy study based on zircon grains from volcanic ashes and clastics of the Upper Devonian of North Xinjiang.

中—晚泥盆世是陆生植物演化与分异的关键时期，也是陆地生态系统逐步完善的时期。我国晚泥盆世早期植物群研究相对薄弱，新疆北部晚泥盆世早期地层中保存有中国唯一的泥盆纪硅化木，其中包括前裸子植物美木属和缺少研究的乔木型枝蕨类。申请者近年来在新疆北部地区主要开展了中泥盆世地层古生物的研究工作，拟深入拓展研究领域，对该区域内晚泥盆世早期矿化保存的植物化石，尤其是一些硅化木化石，开展综合研究。认识这些矿化植物的形态学和系统学特征，复原植物的整体形态，开展古植物的演化生物学研究，对植物体的生长模式进行理论性探讨与模型重建，识别乔木状植物的生长轮，分析其中所记录的古气候信息，开展古气候学、古地理学等方面的研究。同时，还将分析新疆北部地区泥盆系火山灰或火山碎屑岩中的锆石，进行年代地层学研究。

中—晚泥盆世是陆生植物演化与分异的关键时期，也是陆地生态系统逐步完善的时期。我国晚泥盆世植物群研究相对薄弱，新疆北部晚泥盆世早期地层中保存有中国唯一的泥盆纪硅化木，其中包括前裸子植物美木属和缺少研究的乔木型枝蕨类，有助于进一步认识早期陆地生态系统以及植物的演化。.本项目的主要研究：1）植物大化石，主要是构成早期森林的各种植物化石；2）植物化石层位中的微体化石，运用微体化石分析与处理的标准实验技术手段，分析其中的分散孢子化石；3）植物化石上下层位中的火山碎屑岩和凝灰岩层，分析其中保存的火山碎屑锆石。开展放射性同位素定年方面的工作。.主要进展包括：1）基于新疆泥盆系地层中矿化保存的植物大化石标本，识别出了构成地球上最早森林植物的理论生长模型，识别出了构成最早森林植物的多样性，并开展了区域对比；2）综合分析化石与地层，研究了植物化石地层中的孢子等微体植物，对地层开展了地质时代等方面的研究与综合对比。3）运用放射性同位素的方法，确定了我国最早森林的地质时代。.重要结果包括：在PNAS，Philosophical Transactions of Royal Society等具有国际影响力的期刊上发表了研究成果；在《中国科学》杂志上发表综述性成果，适时总结；发表专著，宣传普及科学。.关键数据方面包括：在地球科学领域顶级期刊Earth System Science Data上发表数据共享、分析使用等方面的学术论文。.意义与应用：取得了12项专利或软件著作权，开展了数十次面向公众的科普报告，科研成果多次被央视、现代快报、新华网等媒体宣传报导，为古生物学与地层学大数据的分析使用，科学知识发现与从传播，全名科学素养的提升都贡献了积极的力量。