浙東晚中新世植物解剖學(xué)與有機(jī)地球化學(xué)綜合分析.pdf_第1頁(yè)
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1、新生代是被子植物迅速演化的一個(gè)重要時(shí)期,也是環(huán)境變化和現(xiàn)代氣候系統(tǒng)形成、定型的關(guān)鍵時(shí)期。浙江東部上中新統(tǒng)下南山組含有豐富的壓型植物化石,為分析化石植物的解剖學(xué)以及有機(jī)地球化學(xué)特征提供了條件。目前,古植物解剖學(xué)與有機(jī)地球化學(xué)不但是研究化石植物埋藏學(xué)特征,尤其是分子埋藏學(xué)的最先進(jìn)的兩個(gè)方法,同時(shí)又是古環(huán)境定量研究中應(yīng)用最廣泛的兩個(gè)方法。 從下南山組植物群中選取四種優(yōu)勢(shì)屬種作為本文研究的主要對(duì)象:Ilex cornuta、Quercu

2、s delavayi、Cunninghamia lanceolata和Liquidambar miosinica。運(yùn)用埋藏學(xué)、植物解剖學(xué)、植物生理學(xué)和有機(jī)地球化學(xué)等學(xué)科交叉研究的方法對(duì)這四種化石進(jìn)行了分析,獲得了浙東化石植物的分子埋藏學(xué)數(shù)據(jù)和古環(huán)境信息。 開(kāi)展下南山組四種植物的熱解-氣相色譜/質(zhì)譜(Py-GC/MS)分析,指示了四種化石植物的有機(jī)分子保存情況(從好到差):L. miosinica≥C. lanceolata> I

3、. cornuta>Q。delavayi。Py-GC/MS總離子色譜圖(TIC)展示出四種化石及其現(xiàn)生對(duì)應(yīng)植物的脂肪族化合物的變化,并將它們與下南山組沉積物的脂肪族同系物進(jìn)行比較,表明下南山組四種植物化石脂肪族分子的保存機(jī)制屬于“內(nèi)源性的原位聚合”(in situ polymerization)。 利用櫟屬植物的氣孔指數(shù)對(duì)CO2變化的敏感性,根據(jù)化石Q. delavayi的氣孔指數(shù)值,分別采用氣孔比率法和氣孔指數(shù)法獲得的浙東晚中

4、新世的CO2濃度非常接近,分別為321ppmv和338ppmv,該結(jié)果與同時(shí)代采用其他方法或其他樣品獲得的結(jié)果也接近。 從下南山被子植物群中鑒定出85個(gè)葉片形態(tài)型,采用葉緣分析法(LMA)獲得了浙江東部天臺(tái)晚中新世的年均溫為19.7~22.9℃,將該值代入本文建立的年均溫和年較差的回歸關(guān)系方程,計(jì)算出天臺(tái)晚中新世的年較差為12.9~17.5℃,由這兩個(gè)參數(shù)推測(cè)下南山植物群屬于亞熱帶向熱帶過(guò)渡的植被類(lèi)型。 現(xiàn)生和化石楓香的

5、角質(zhì)層上都含有表皮毛/毛基,利用不同地區(qū)間現(xiàn)生楓香葉片上表皮毛的變化建立毛基密度(個(gè)/cm2)與氣候參數(shù)的關(guān)系,根據(jù)化石楓香的毛基密度(約10個(gè)/cm2)指示了天臺(tái)晚中新世的氣候與現(xiàn)在廣州相似。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式將化石楓香的穩(wěn)定碳同位素值換算成晚中新世大氣中的穩(wěn)定碳同位素值δ13Catm,將之與大洋鉆探碳酸鹽巖中獲得的δ13Catm比較,表明化石楓香不適合作為推算晚中新世δ13Catm的材料。采集于美國(guó)Clarkia中新統(tǒng)地層中的δ

6、13C也同樣指示了化石楓香不能作為推算晚中新世δ13Catm的可靠材料。校正后的化石楓香碳同位素分餾值(△bC)受環(huán)境因素的綜合影響,可能來(lái)自于光照、溫度等,但是與大氣CO2濃度和水分沒(méi)有關(guān)系或關(guān)系很小。利用楓香的△13C恢復(fù)出中新世下南山的化石L。miosinica水分利用效率(WUE)約為82μmolCO2/molH2O,Clarkia的化石L。pachyphyllum約為971μmolCO2/molH2O,均比其現(xiàn)生種高,且陽(yáng)葉的

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