川东北达州宣汉地区晚三叠世须家河组苔类、银杏类植物研究及古CO2浓度重建

On the basis of the Late Triassic fossil ginkgoaleans and the liverworts of Xujiahe Formation from Dazhou City and Xuanhan County of Northeast Sichuan Province, a multi-disciplinary approach of plant systematics, plant anatomy, geochemistry, palaeoecology and palaeoclimatology will be applied on this study. Two kinds of palaeo-CO2 proxies are going to be firstly used together to quantificationally reconstruct the palaeo-CO2 level.One is the classical stomatal index proxy based on the anatomic characteristics of fossil ginkgoleans, and the other is the new geochemistry proxy based on the carbon isotope analysis of fossil liverworts. The paleo-CO2 results get from the two proxies will be compared and analysised to get the most accurate CO2 level or a short CO2-curve of the Late Triassic. And the raised-CO2 level of today and the past will be contrasted to learn the greenhouse effects between the palaeoenvironment and the paleaoecology in Late Triassic；and also to learn the effects of the climate changes and their influences on the environment, the ecology and the human beings will be studied.

本项目拟以川东北达州、宣汉一带晚三叠世须家河组苔类植物和银杏类植物化石为材料，交叉运用植物分类学、植物解剖学、地球化学、古生态学、古气候学等多学科方法进行研究。首次同时利用了两种指标来定量重建晚三叠世古大气CO2浓度,即并用目前重建古CO2浓度最为常用的银杏类植物叶片气孔参数指标（利用化石的微观解剖特征）和最近几年新兴的苔类植物化石碳同位素组成指标（植物化石的地球化学特征）。进一步对两种指标获得的古大气CO2浓度结果进行综合比较分析，得出当前最为准确的晚三叠世古大气CO2浓度值或变化曲线。同时，进行今古比较，将今天正在升高CO2浓度同地史时期第四次大规模生物集群灭绝时期- - 晚三叠世的古大气CO2浓度升高相比较，了解这一变化对古环境、古生态的影响，从而为我们了解和应对当今气候变化对环境、生态和人类自生的影响提供借鉴。

本项目按照计划对川东北达州、宣汉以及同一相区的重庆合川、云阳、盐井、三汇等地晚三叠世须家河组植物进行了研究。获得了大量南方晚三叠世典型植物化石Dictyophyllum（网脉蕨）-Clathropteris（格脉蕨）（既D-C植物群）中大量植物叶片、茎干、根等营养器官化石，果实、种子等繁殖器官化石；同时还发现了昆虫、双壳等其他共同保存的动物化石。基于这些化石开展了既定研究交叉运用植物分类学、植物解剖学、地球化学、古生态学、古气候学等多学科方法进行研究，描述了达州、宣汉、云阳、合川等地区晚三叠世古植被面貌，鉴定出Baiera、Neocalamites、Equisetites、Podozamites、Pityophyllum、Todites、Cladophlebis、Strobilites、Otozamites、Hartzia、Radicites、Carpolithus、Ixostrobus等植物。利用植物化石角质层分析法，借助扫描电镜、光学显微镜、质谱仪等仪器设备，对几个植物群中保存较好的营养器官和繁殖器官展开了宏观和微观研究，获得了它们的形态和解剖信息，通过植物组合结合前人研究成果定性重建了古气候特征。.为寻找苔藓化石探索古CO2浓度特征，还对内蒙古霍林河等几个地点的中生代地层进行了详细的剖面测量和开展了化石采集工作。最终，在内蒙古霍林河发现了苔藓植物化石。对这些化石展开分类学研究，建立了两个新种Marchantites huolinhensis sp. nov. 和Rebouliothallus huolinhensis sp. nov.，发现了两个苔藓植物未定种化石：Ricciopsis sp.和Hepaticites sp.，发表了相应成果。 在此基础上，以Marchantites huolinhensis化石作为材料，测定了其碳同位素组成，结合其他古气候参数，通过BRYOCARB定量重建了植物生存时的古CO2浓度约为570ppmV。在项目的资助下研究并发表国际国内期刊和会议论文10篇（含1篇已接收），其中SCI收录论文4篇（含1篇已接收）。.