云南宜良上新世植物化石及古环境研究

The Cenozoic fossil plants and their paleoenvironment have played a very important role for discussion of the origin of floral element, the law of vegetation development and environmental changes with times in Yunnan Province. However, the previous studies focus mainly on the areas of central and western Yunnan, lacking of widely comparative studies at spatio-temporal scales. In this study, we will reconstruct the ancient vegetation and paleoenvironment by analyzing the cuticular anatomic features of the Pliocene fossil plants from Yiliang Basin, southeastern Yunnan Province. By comparing the floristic composition between ancient vegetation and modern vegetation, this study will explore the development and evolution of vegetation in this area. Moreover, based on accurate classification and identification of fossil species, the study will get the climate parameters and reconstruct the paleoenvironment and paleoclimate quantitatively, using the methods of coexistence approach and leaf margin analysis. After that, by means of comparative analysis of the paleoclimatic condition from different areas and periods during the Cenozoic in Yunnan Province, combined with the evolutionary trends of topography and geomorphology, this study will analyze the climatic change pattern since the Pliocene comprehensively, to reveal the response of environmental effect caused by the uplift of the Tibetan Plateau in southeastern Yunnan Province as well. Finally, this study will provide significant data the studies on the formation of Plant Kingdom and global environmental change.

云南新生代的植物化石及其古环境研究，是探讨云南植物区系成分的由来、植被发展规律和环境变迁的重要基础。目前有关云南新生代的环境古植物研究主要集中在中西部地区，在时间和空间尺度上缺乏广泛的对比。本研究拟通过分析云南东南部宜良上新世植物化石的解剖学微细构造特征，对比其现存最近亲缘种，确定化石分类及组成，恢复古植被面貌及其植物群生存时的生态环境特征，并同该地区现在的植被组成特征进行比较，探讨植被发展演化的规律。在准确鉴定植物化石的基础上，运用共存分析法和叶缘分析法获取古气候参数，定量重建古环境。结合云南地形地貌的发展演化趋势，综合分析云南上新世以来的气候变化特征，揭示青藏高原隆升引起的环境效应在云南东南地区的反应，进而探讨植被发展与气候变迁的关系，为研究云南植物王国的形成以及全球环境变化提供借鉴。

云南是世界上生物多样性最丰富的地区之一，其植被发展与环境变迁等问题一直备受瞩目。新生代是云南植物王国形成和环境演变过程中的关键地质时期，研究云南新生代的植物化石，探讨其植被发展演变规律及其与环境变化的关系具有重要的科学意义。本项目围绕云南宜良上新世的植物化石及其古环境开展研究，对上新统茨营组的植物叶片化石进行了系统分类研究，共鉴定出被子植物10科20属35种，包括壳斗科、樟科、豆科、榆科、木樨科、冬青科等，进而恢复出宜良上新世植被面貌为以壳斗科栎属（含青冈亚属）为主的常绿阔叶林，反映了亚热带植被的特征。对其中11属16种植物的表皮构造特征进行了解剖分析，发现壳斗科、樟科、榆科、冬青科的表皮构造特征比较稳定。通过化石与现存最近亲缘种表皮构造特征的对比，发现毛基密度的变化对环境干湿程度的指示并不是绝对的，需要结合其他环境指标来进行判断。在对壳斗科栎属植物叶片和表皮构造特征分析对比的基础上，新建栎属（青冈亚属）1新种Quercus yiliangensis Dai sp. nov.，并在该新种的表皮结构中发现了可能为腺体的突起盾状体。同时，对宜良上新世茨营组化石叶片的叶缘特征进行统计，其中全缘叶占所有种类的45.7%。根据叶缘—年均温东亚模型和中国模型，恢复出宜良上新世年均温（MAT）分别为15.1±2.6℃以及14.2±2.3℃，指示宜良上新世年均温和现在基本一致。基于共存分析法的原理，对茨营组20类化石植物的亲缘属现今分布区间的气候因子进行共存分析，得出宜良上新世年均温（MAT）13.7-17.3℃，最热月均温（WMMT）18.4-24.5℃,最冷月均温（CMMT）4.5-8.1℃，年平均降水量（MAP）932.5-1457.6mm，平均相对湿度（RH）68-81%，与现今气候条件基本一致，表明上新世宜良地区已经形成了明显的亚热带季风气候。统计了栎属6种化石植物的气孔指数，利用线性回归方程以及气孔比率法恢复了宜良上新世古大气CO2浓度在241.3-353.7ppmv之间。通过本项目的研究，获取了云南宜良上新古植物、古气候的信息，为研究云南植被发展及环境变化提供了依据。