云南吕合早渐新世古植被与古气候演变

The Oligocene is the most intriguing epoch of Cenozoic, however the exposed Oligocene sections are relatively rarely in China, especially in Yunnan Province. Recently, a set of fluvial and lacustrine Oligocene sediments with volcanic tuff layers was uncovered from Lühe Basin, Yunnan province. The U-Pb zircon dates of volcanic ash layers show the section in the Lühe Basin is belong to early Oligocene age (33‒32 Ma). The fossil pollen and spores are well preserved and can be used as excellent materials in palaeovegetation and palaeoclimate reconstructions. This study will focus on the palynoflora and palaeovegetation, and explore how the vegetation and climate changed as well as vegetation changes response to the environment factors during this time in Lühe Basin. In this project, we will use paleomagnetism analysis, combining with U-Pb data to provide the age model for the sediments. We will use single pollen analysis to reconstruct palynoflora and palaeovegetation dynamics from Lühe Basin. The palaeoclimate evolution will be reconstructed during the early Oligocene in Lühe Basin using newly available palynological data, and biomarker analysis. The effect of the volcanic eruption on vegetation dynamics will be explored by contrasting the vegetation changes before and after the volcanic eruption. In complement to other studies, it will bring important information to our understanding of the Cenozoic palaeovegetation and palaeoclimate evolution history in this region as well as how vegetation changes response to the environmental factors, provide an important clue for the studies on vegetation and climate changes.

渐新世是新生代地球演化历史中的一个重要时期，然而中国这一时期陆相地层出露相对较少，云南更为缺乏。申请人最近在云南吕合盆地发现一套含火山凝灰岩夹层的沉积剖面，U/Pb法测年结果为 33‒32 Ma（早渐新世）。初步研究发现，该沉积中的孢粉化石种类丰富，保存精美，不同层位的孢粉组合存在变化，为进行古植被和古气候研究提供了宝贵材料。本项目以“认识早渐新世吕合盆地的植被特征，研究古植被与古气候演变规律，探讨植被演化对环境变化的响应”为主要科学问题；利用火山岩测年与磁性地层学方法结合，构建高精度的地层年代框架；采用单孢粉技术，重建吕合盆地早渐新世孢粉植物群和植被演替过程；对比生物标志化合物和孢粉分析结果，重建古气候演化序列；综合地球环境变化资料，探讨植被与气候演化规律，辨析植被演化对火山喷发等环境变化的响应。研究结果将为认识云南新生代植被与气候演化提供新的证据，为研究植被和气候演化提供重要科学依据。

始新世‒渐新世之交(Eocene–Oligocene Transition, EOT)是探讨新生代全球气候演化的一个重要时段，然而这一时期地层出露相对较少，研究相对缺乏。本项目在云南吕合盆地发现一套含火山凝灰岩夹层的沉积剖面，利用同位素测年及古地磁等手段，确定其地质年代大约为36‒27 Ma（晚始新世‒早渐新世）。研究团队在吕合镇剖面采集了大量孢粉，采用单孢粉技术，对吕合早渐新世植物多样性、植被及古气候演变进行了详细分析，研究表明：吕合盆地孢粉植物群是以落叶阔叶类群为主的落叶常绿混交林，主要成分为壳斗科的落叶类栎类、桦木科和胡桃科等。并且吕合盆地晚始新世‒早渐新世植被序列较稳定，植被类型未发生明显的变化。冬季温度较低是吕合盆地古气候的显著特征，这也是是制约该区域晚始新世‒早渐新世常绿阔叶林发展的主要气候因素。这一地区冬季低温可能是由于当时云贵高原北部及大凉山等还没有隆升到一定高度，来自北方寒冷气流可以长驱直下，因此影响了云南大部分地区的气温。碳氧同位素及生物标志化合物结果也表明吕合盆地古环境变化不大，不具有明显的EOT降温趋势。结合植物化石数据和古气候数值模型进行综合分析表明：早渐新世和晚渐新世欧亚大陆气候较为相似；渐新世欧洲的气候整体上比中亚和东亚更为温暖湿润，中亚是其中最为干冷的地区，地质构造运动（如特提斯海退却）是影响欧亚大陆渐新世以来气候演变的重要驱动因子。在前期工作的基础上，本研究团队和英国布里斯托大学合作，基于晚渐新世古地理数据对青藏高原不同地块的隆升进行了古气候数值模拟，植被和植物多样性模拟，并与植物化石数据进行综合对比分析。研究结果表明：青藏高原北部隆升对改变东亚季风及驱动植被及植物多样性起着决定性作用，冬季降雨量是其中最重要的气候因素。综上所述，本项目为古近纪晚期青藏高原东南缘、东亚以及整个欧亚古气候变化与植被、植物多样性演变提供了重要的新证据。