中国新近纪哺乳动物地理区系的发展演变及其青藏高原隆升驱动

The origin, radiation, dispersal, and extinction of the Neogene mammals provide important insights in our understanding of mammalian geographical distribution and regional differentiations, and such an evolutionary history can, in turn, reflect significant changes in climate and environments. Mammals are very sensitive to climatic and environmental changes, and their distribution is closely related to their natural habitats. Throughout the late Cenozoic, the formation of the Tibetan Plateau also has a profound influence on the evolution of mammals in East Asia. The uplifting plateau was a major drive in changes of natural environments, which have a direct impact on the differentiation of the faunal composition and distribution. The Chinese Neogene mammalian fossil records are unparalleled in the world, and with its unique zoogeographical position, such a record of faunal compositions is sensitive to regional differentiations. Furthermore, China was a center of origin and dispersal for many representative mammalian groups, and also a key intersection for intercontinental migrations. We will focus on the research of the Neogene mammalian faunas of the Tibetan Plateau, because these cold-adapted mammals were dominant in the subsequent Quaternary ice age, and became the basis of the modern mammalian zoogeographical patterns and biodiversities. Taking advantage of above favorable conditions, we can recognize the response of the Neogene zoogeographical regionalism to the major climatic events, and more accurately judge the influence of the Tibetan Plateau uplift to the terrestrial ecosystem.

新近纪哺乳动物的起源、辐射、扩散、绝灭等方面构成其地理分布和区系格局的重要内容，其演化历史反映了气候环境的重大变化。哺乳动物对气候环境的敏感性表现在其分布与自然环境息息相关，而晚新生代青藏高原的形成对东亚地区哺乳动物的演化具有直接而深远的影响。高原的隆升使自然环境发生改变，环境的变化又导致动物组成和分布的分异，以及动物对环境适应性的调整。中国在新近纪的哺乳动物化石方面有着世界上得天独厚的优势，其研究结果不仅表明哺乳动物群的组成和特征具有明显的区域性差异，而且中国还是一些代表性门类的起源扩散中心，也是哺乳动物洲际迁徙的关键通道。我们将重点研究青藏高原的新近纪哺乳动物群，因为在随之而来的第四纪冰期中这些寒冷适应性动物获得了优势地位，由此成为现代动物地理区系和多样性的基础。通过以点带面的综合研究，将全面认识新近纪动物地理区系对重大气候事件的响应，更准确地判断青藏高原隆升对陆地生态系统的影响。

依托中国在新近纪哺乳动物研究方面得天独厚的优势，重点对西藏札达盆地、甘肃临夏盆地等一系列新生代盆地中的丰富哺乳动物化石展开深入研究，结合国内其他地区和世界各大洲的化石材料，探索新近纪哺乳动物地理分布和区系演化与青藏高原隆升驱动的气候环境背景的密切关系。本项目共发表论文91篇，其中SCI论文54篇，出版专著3部。这些论著围绕项目设定的研究内容，在以下方面取得重要进展：1）深入广泛地认识到寒冷适应性哺乳动物在青藏高原的起源和辐射，追溯了高原动物群、冰期动物群和北极动物群在第四纪繁盛的基础；2）揭示了中国新近纪哺乳动物地理区系的演变过程及其与青藏高原隆升驱动的气候环境变化之间的联系，充实了中国西部新近纪哺乳动物地理区系的资料，全面阐明了中国各个动物区系的特点以及区系间的差异与分化；3）恢复了新近纪，尤其是在重要地质时代界线附近气候转折过程中哺乳动物的响应，认识到青藏高原隆升对哺乳动物群区系演化的直接和间接影响；4）深入认识了在青藏高原隆升背景下哺乳动物群落的演替过程、生物事件以及形态变化规律；5）依据哺乳动物牙齿釉质和沉积物稳定同位素的分析结果，恢复了C3、C4植物的分布模式，重建古温度和古湿度等气候要素；6）作为哺乳动物区系严格同时性对比研究的基础，依托中国新生代盆地发育良好的地层剖面，完善和细化了高分辨率的生物年代地层学框架。研究成果证明，新近纪青藏高原的隆起对东亚地区哺乳动物的演化具有直接而深远的影响。作为生物多样性的一个演化中心，青藏高原地区在隆升的不同阶段，不仅孕育了独特的生态环境，许多类群从这里起源后，还在合适的气候环境条件下远距离广泛扩散。依靠陆桥的连接，一些类群甚至还跨过海洋的阻隔，散布到其他大陆。经过冰期严寒气候的筛选，上新世喜暖动物群的大多数成员绝灭，青藏高原寒冷适应性动物群的成员成为第四纪冰期动物群的主体，并由此奠定了现代动物多样性的基础。