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浙江东部晚新生代植物群及其古气候研究

李相传  
【摘要】: 浙江省位于中国东南丘陵北部,东濒东海,地处北半球中低纬度地区,受中亚热带季风气候控制。浙江东部地貌为盆地低山区,广泛出露了一套由多层玄武岩和河湖相沉积夹层构成的晚新生代陆相地层,即中新世嵊县组,其中在该套地层的硅藻土层、褐煤层、泥岩等岩层中保存了丰富而精美的陆生植物化石,如果实、种子和叶片以及比较罕见的花。本文对浙江省天台-宁海中新世嵊县组植物群植物大化石(果实、种子和叶片)进行了形态学和解剖学研究,确定了其合理的分类位置,综合前人对该地层其它化石点以及晚第四纪植物化石的研究资料,根据这些植物群的类群组成和其现存最近亲缘类群的气候参数以及中国植被叶缘-气候模型(Su et al.,2010),定性和定量恢复了浙东地区的中新世、晚更新世-全新世早期的古植被景观和古气候参数,探讨了浙江东部晚新生代气候变化趋势,并阐明了浙东新近纪化石产出层位的地质时代。 运用形态学和解剖学方法,比较了浙江天台-宁海地区中新世嵊县组植物群的常见化石(果实、种子和叶片)的形态和解剖特征,确定了该植物群主要化石类群的分类位置和亲缘类群,计裸子植物2科4属4种,被子植物8科12属16种(描述新种11种);证实了该地区中新世植被类型为小叶阔叶常绿林,古植物区系为古热带第三纪植物区系和北极第三纪植物区系类型共有;复原了该地区中新世植被景观:山麓地带为常绿阔叶林、较高的山地为喜温凉针叶和落叶阔叶混交林以及竹林,揭示了当时植被具垂直分带性和一定的森林分层结构,与现在分布于我国东南各省的亚热带常绿阔叶林很相似。 基于浙江东部中新世嵊县组大化石植物群58个类群的现存最近亲缘类群的气候参数,通过共存分析法重建了浙江东部中新世古气候:年均温(MAT)16.3-20℃、最热月均温(WMT)24.7-28℃、最冷月均温(CMT)8.6-11.6℃、年较差(DT)15-17.4℃、年均降水量(MAP) 1160.9-1653.5 mm、平均最大月降水量(MMaP) 175-300.4 mm和平均最小月降水量(MMiP) 15.5-36.5 mm;基于浙江东部晚第四纪大化石植物群(普陀山、朱家尖和河姆渡)的46个类群,通过共存分析法重建了浙江东部第四纪古气候:年均温(MAT)15-17.3℃、最热月均温(WMT)23.4-25.1℃、最冷月均温(CMT)7.9-10.9℃、年较差(DT)15.3-21℃、年均降水量(MAP) 1206-1921.2 mm、平均最大月降水量(MMaP) 196-332mm和平均最小月降水量(MMiP) 31-64 mm;这些气候数据完全符合相应的东亚森林植被的生境,和目前浙江气候非常相似,但最冷月均温的下降和年较差的变大表明浙江东部自中新世以来冬季呈变冷趋势,暗示季风作用逐渐增强,这与全球新生代气候变化过程和现代东亚季风的形成及发展相吻合。 基于Su et al. (2010)根据中国植被所建立叶缘-年均温回归模型,获得浙江东部中新世年均温为19.3±2.0℃,与共存分析结果非常接近。两种方法恢复的气候数据能够相互印证表明该模型更适用于中国新生代植物群古气候研究,也表明本文气候数据可靠。 运用年代地层学、岩石地层学和生物地层学方法,结合同位素年龄、区域对比和植物化石组合资料的综合分析,厘定了浙江东部新近系含化石层位为嵊县组,时代为晚中新世。


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