99久久久久国产_化石證據揭示青藏高原東南緣植物多樣性與地球環(huán)境的協(xié)同演化歷史----中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園

　　青藏高原東南緣（橫斷山）是全球生物多樣性的熱點(diǎn)地區之一，該地區現代植物多樣性的面貌何時(shí)形成，與地球環(huán)境（地形、地貌和古氣候等）的演變有何關(guān)系，一直是地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)共同關(guān)心的科學(xué)問(wèn)題。目前雖有大量的相關(guān)研究，但由于缺乏精確的地層年代約束以及保存完好的化石記錄，上述問(wèn)題仍然懸而未決。

　　呂合盆地位于云南楚雄州楚雄市，產(chǎn)大量保存精美的植物化石。最近基于火山凝灰巖鋯石的U-Pb測年結果顯示，位于該盆地的呂合鎮剖面植物化石層絕對地質(zhì)年代為33–32 Ma (早漸新世)；結合古地磁證據和⁴⁰Ar/³⁹Ar測年，呂合盆地含煤地層沉積時(shí)間為35–26.5 Ma。經(jīng)分類(lèi)鑒定，呂合植物群共計有18科、34屬、42種和7個(gè)葉形態(tài)類(lèi)型，植被為以樺木科和殼斗科為主的常綠落葉闊葉混交林。除古殼斗葉屬 (Berryophyllum)、水杉屬 (Metasequoia) 和紅杉屬 (Sequoia) 等少數類(lèi)群，其余類(lèi)群在屬級水平上仍然存在于中國西南的現代植被中。

　　利用氣候-葉相多變量分析程序 (CLAMP) 定量重建呂合早漸新世古氣候。結果顯示，呂合早漸新世年均溫 (14.9 ± 2.3 ℃) 和現代的年均溫相似 (15.6 ℃)。最冷月均溫1.8 ± 3.6 °C，顯著(zhù)低于現在 (8.3 °C)；而最熱月均溫27.2 ± 2.8 ℃，高于現在 (21 ℃)；最熱月均溫與最冷月均溫的差異約25 ℃，也高于現在 (15.6 ℃)。因此，當時(shí)的冬季低溫導致該植物群中有較多落葉的植物成分。早漸新世生長(cháng)季降水量1748.5 ± 606 mm，高于現代882.2 mm，最濕3個(gè)月降水量與最干3月降水量的比值為3.5:1，低于現在 (~16:1)。降水的季節性差異小于現代，意味著(zhù)當時(shí)的季風(fēng)強度可能低于現代。利用CLAMP計算的呂合植物群熱焓值和Hadley Centre Coupled Model version3 (HadCM3) 模擬海平面的熱焓校準值重建當時(shí)的古海拔，結果顯示呂合在早漸新世就已經(jīng)達到1.7 ± 0.9 km，非常接近現在該地區的海拔（1.9 km）。結合始新世貢覺(jué)、晚始新世-早漸新世芒康和晚始新世劍川盆地的古海拔結果，推測青藏高原東南緣的地形地貌格局至少在早漸新世就已建立。

　　青藏高原東南緣新生代植物群（大化石）目前發(fā)表了168個(gè)屬，近40%的屬在晚始新世和早漸新世就已經(jīng)出現。現代常綠闊葉林的主要成分如櫟屬青岡組 (Quercus sect. Cyclobalanopsis)、栲屬 (Castanopsis)、柯屬 (Lithocarpus)、樟屬 (Cinnamomum) 和楠屬 (Pheobe) 從古近紀延續至今。早漸新世青藏高原東南緣現代地形地貌格局已基本形成，伴隨著(zhù)該地區的植物多樣性現代面貌逐漸形成并且延續至今。之后由于氣候變化，如冬季溫度的升高，使得常綠類(lèi)植物成分增加；而季風(fēng)氣候增強，則導致少數類(lèi)群如紅杉和水杉在高原東南緣消失。這項研究表明，植物多樣性的面貌與地球環(huán)境的演變是協(xié)同一致的，進(jìn)一步證明了吳征鎰院士的學(xué)術(shù)思想：“生物演化和分布規律不但和地球演化規律同步而且受到后者嚴格制約；生物演化的節奏應該是和地球的律動(dòng)相合或只略有參差”。

　　相關(guān)結果以“The early Oligocene establishment of modern topography and plant diversity on the southeasternmargin of the Tibetan Plateau”為題正式發(fā)表在國際地學(xué)專(zhuān)業(yè)期刊 Global and Planetary Change。古生態(tài)研究組博士生吳夢(mèng)曉為論文第一作者，周浙昆研究員和蘇濤研究員為共同通信作者。

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金面上項目、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項目和云南自然科學(xué)基金等項目資助。

　　圖1. 呂合植物群部分被子植物類(lèi)群 (A, Cinnamomum sp.; B, Lindera sp.; C, Buxus sp. D, Dalbergia sp.; E, Ulmus sp.; F, Zelkova sp.; G, Mahonia sp.; H, Betula sp.; I, Carpinus sp.; J, Ostrya sp.; K, Corylus sp.; L, Quercus sect. Cyclobalanopsis sp.; M, Castanea sp.; N, Castanospsis sp.; O. Berryophyllum sp.; P, Carya sp.; Q. Styrax sp.; R, Typha sp.; S, Acer sp.; T, Coriaria sp.; U, Populus sp.; V, Idesia sp. Scale bar = 1 cm)