横断山新近纪植物群及其古环境的演变

本项目以新生代青藏高原的隆升以及引起的生物与环境的变化为背景，以研究横断山新近纪的植物群为起点，通过新近纪各地史时期6个古植物群的深入研究，为植物物种形成和区系的发展与演变提供化石证据；利用共存分析法、叶缘分析法和气候叶片多变量分析程序定量重建这些植物群的古气候；建立2种现代植物气孔密度和气孔指数与大气二氧化碳浓度的关系；并对相应的化石种类保存的角质层进行分析，根据业已建立的函数关系重建古海拔；同时以湿静态能平衡的原理和共存分析方法重建古海拔；根据古海拔与季风强度的相关关系及其相关地质学资料，探讨青藏高原隆升，东亚季风系统的形成与演变，以及两者之间的相互关系。本项目将为横断山新近纪物种的形成与演化，植物区系及森林植被的演变、青藏高原隆升过程与东亚季风的形成与演化的相互关系，以及全球性气候变化规律等方面的深入研究做出贡献。

本项目通过四年的研究工作取得以下成果：重新划分了横断山新生代岩石地层单位，结合古生物学和同位素年代学，分析确定了各地层年代，应用锆石U-Pb法测定了剑川组的形成时间（36.34±0.27Ma），纠正了前人对剑川组形成于上新世的错误认识，将其置于晚始新世。.在横断山及其周边地区开展了古植物调查，新发现了4个化石植物群，采集植物化石标本1万余件，发表新种49个，新属2个。这些发现丰富了人们对新生代云南植物区系的认识。.为了进行古气候的重建，建立了叶多变量分析程序的东亚数据库。模型表明，东亚森林的叶相特征有其独特性，整个叶多变量模型位于一个独立的区间，为准确重建东亚的古气候奠定了重要基础，基于中国湿润、半湿润地区木本双子叶植物的标本数据，建立了中国全缘叶物种百分比的空间分布模式；及全缘叶物种百分比与年均温的单线性传递函数：年均温 = 6.68 + 0.223 × 全缘叶物种百分比。.对临沧、先锋、永平等植物群的古气候进行了定量重建表明：在晚中新世，年均温、最热月均温和最冷月均温都稍高于现代，而年降雨则显著高于现在，结合先前对小龙潭植物群的古气候重建，表明晚中新世的云南较为温暖、湿润，进一步的分析发现，云南晚中新世的降雨已经有了季节性，表明季风气候已经形成，但强度低于现在。.基于沿海拔梯度采集的材料、历史标本和人工气候室的栽培实验，建立黄背栎、青冈、滇青冈和黄毛青冈的密度和指数与大气CO2浓度之间的关系。研究发现，黄背栎气孔频度随海拔升高而降低，即其气孔频度与大气CO2分压呈正相关（大气CO2分压随海拔升高而降低），并确定了关系式为：SI = -1.483 + 0.389 pCO2（沿海拔梯度采集样品）和SI = -1.306 + 0.430 pCO2（标本馆历史标本）。利用这两个关系式，重建了云南晚上新世的古大气CO2浓度。.重建了云南晚中新世的临沧、先锋和小龙潭三个植物群的古海拔，结果表明晚中新世云南的地貌已经有了较大的分化，临沧植物群和小龙潭植物群的古海拔为214米和1050米，明显低于现在，而先锋植物群的古海拔为1936米，现在非常相似。.提出并验证了中新世以来季风气候逐步形成和加强是影响东亚生物多样性的重要因素的假说，通过雪松和北美红杉的化石历史研究验证了这一假说。.项目共发表论文31篇，其中SCI论文25篇；举办国际会议及在国际古植物学大会上主持各一次。