华南地区古近纪松柏类植物多样性及古环境

As the richest taxa in the composition and floral biodiversity among extant gymnosperms, conifers are widely distributed in temperate areas and tropical-subtropical mountains with high elevation. Modern conifers have important environmental implications. Fossil records indicate that conifers probably originated in the Late Carboniferous, particularly flourished during the Mesozoic and declined in the Cenozoic. Previous paleobotanical study on conifers focuses on the materials from the middle-high latitude areas, while the Paleogene conifers from the low latitude areas are rarely investigated, mainly due to inadequate well-preserved specimens. The project will be focused on the floral diversity and evolution of the Paleogene (including Paleocene, Eocene and Oligocene) conifers of South China (including tropical Changchang Basin and Ledong Basin of Hainan Island, subtropical Maoming Basin and Sanshui Basin of Guangdong, and subtropical Baise Basin and Nanning Basin of Guangxi) and its paleoenvironment. The major climatic change events occurred in the Paleogene, like the Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) and the Early Oligocene Glacial Maximum (EOGM), greatly influencing the formation of modern floral biodiversity including the conifers. Therefore, this project not only improves the understanding of the phylogeny of the Paleogene conifers from the low latitude tropical-subtropical areas, but also provides significant fossil evidence for the further study in the Paleogene global climatic change.

松柏类植物是现存裸子植物中最丰富的类群，广泛分布于温带地区及亚热带和热带山地，区系成分多样，具有重要的环境指示意义。化石记录显示，松柏类的起源可追溯到晚石炭世，中生代盛极一时，新生代趋于衰退。以往对松柏类化石的研究主要集中在北方中、高纬度地区，而低纬度古近纪地层由于化石发现少，研究程度相对较低。本项目将详细研究华南热带-亚热带地区（包括海南岛长昌盆地和乐东盆地、广东茂名盆地和三水盆地以及广西百色盆地和南宁盆地）古近纪（包括古新世、始新世和渐新世）松柏类植物的多样性组成、区系成分演变及其反映的古环境特征。由于古近纪全球气候经历了古新世-始新世最热事件（PETM）和渐新世初大冰期事件（EOGM），对包括松柏类在内的现代植物多样性的形成影响深远。因此，本项目的研究不仅对全面认识低纬度热带-亚热带地区古近纪松柏类的系统演化具有重要意义，而且可为进一步深入研究古近纪全球气候变化提供重要的化石依据。

本项目自2016年实施以来，共邀请来自俄罗斯、英国、美国和澳大利亚的专家10余人次来访，合作研究海南岛、广东和广西新生代裸子植物松柏类化石及古气候。项目组成员共20余人次出访俄罗斯、英国、美国和澳大利亚等国家，对比研究采自俄罗斯远东、美国西部地区、英国伦敦页岩等相关植物化石及采自世界各地的现代松柏类植物标本。.四年来，我们在海南岛长昌盆地和乐东盆地、广东茂名盆地和三水盆地以及广西百色盆地、南宁盆地和桂平盆地共采得新生代松柏类化石（包括叶、球果、种子和木化石）3千余块，分析表明，化石组成十分多样，主要有南洋杉科贝壳杉属，柏科翠柏属、杉木属和福建柏属，松科松属和油杉属，以及罗汉松科鸡毛松属、罗汉松属、罗汉松型木属和竹柏属等，区系成分主要为热带-亚热带成分。值得指出的是，发现于广西桂平的鸡毛松属和海南岛乐东的贝壳杉属大化石，为上述两属迄今在北半球的首次发现，据此我们提出了亚洲-澳洲早期植物区系交流的新途径-Dacrycarpus模式。研究表明晚渐新世以来澳大利亚-亚洲板块碰撞事件促进了两大陆之间的跨赤道生物交流，并且极大地促进了东亚地区植物区系的多样化发展。最后，利用最近亲缘种法、树木生长轮及气孔比率法对上述盆地始新世、渐新世、中新世和晚更新世的古气候进行了分析，结果显示主要为温暖湿润的热带-亚热带气候环境，有季节性降雨。.上述研究是首次对华南地区新生代松柏类植物进行系统研究，对全面深入了解华南地区新生代裸子植物的多样性演化及古环境变迁等具有重要意义。迄今我们已完成10篇论文，其中9篇已在“National Science Review”，“Climate of the Past”，“Journal of Systematics and Evolution”等刊物发表。参与本项目研究的博士生3名，硕士生1名。