湿地作为地球表层物种丰富、功能独特的生态系统,在其发育和环境演变过程中储存了环境变化的大量信息,能反映湿地环境变迁.同时,湿地碳储量巨大,既是“碳源”也是“碳汇”.植硅体作为气候变化的指示剂、长期的陆地碳汇机制,近年来,在考古、古环境和全球碳汇研究中备受关注.研究湿地生态系统中的植硅体及植硅体碳,对探讨湿地中植被类型变化、重建区域古生态环境和碳“汇”具有重要意义.在查阅国内外关于研究湿地植硅体的文献的基础上,总结了植硅体在湿地古气候、古环境研究中的应用;湿地生态系统中植硅体的形态、含量与分布特征,以及植硅体碳的含量特征与在全球碳汇中的重要作用.

木化石对于重建地史时期陆地森林生态系统以及恢复古生态环境和古气候具有重要意义.近20年来,国内外在中生代木化石森林重建的理论创新及实践研究方面已有一系列积累并取得了重要进展,为地史时期古森林群落的重建提供了依据.文中重点介绍高精度化石森林重建的方法,包括野外信息采集、后期数据处理及软件运用等,并基于四川、重庆及新疆等地侏罗系中保存完好的木化石,开展高精度化石森林重建,揭示和重建侏罗纪不同时期森林植被的总体面貌,进而推断和探究古气候变化以及古生态和古地理环境.

苏铁属(Cycas)作为一类古老的裸子植物,经历了漫长的演化历史,因此,深入研究其形态特征与环境的相互关系,有望为古环境重建提供重要参考依据.本文分析西双版纳和深圳两地植物园栽培环境下27种苏铁属植物的叶表皮特征及气孔参数的差异,并进一步探讨气孔参数与系统发育的关系.结果 表明:(1)苏铁属内叶表皮特征保守稳定,具有一定的分类学意义:依据表皮细胞及气孔器特征划分了四种叶表皮类型,可为苏铁现生植物或化石的鉴定提供参考.(2)四种叶表皮类型指示了不同的原生生境特征,对古环境具有一定的指示意义.(3)同一环境下,气孔参数在属内的种间差异显著,其次,气孔指数在属内变化与系统发育有关,除气孔指数具显著的系统发育信号外,其余气孔参数均无显著系统发育信号.本研究结果表明气孔参数法重建古大气CO2浓度时,需尽可能利用亲缘关系相近、叶表皮和生境皆相似的代理种,并明确气孔参数与大气CO2分压的相关关系在种间的异同,从而提高该方法的有效性.

江西玉山祝宅上奥陶统下镇组发育一层珊瑚生物层,是扬子板块奥陶纪以珊瑚为主的生物碳酸盐岩建造的典型代表,其形成的水深一直缺乏有效的限定.本文研究首次在该珊瑚层中发现蓝细菌,包括Girvanella和Rothpletzella.蓝细菌生活的水体深度不超过50 m,从而将该珊瑚生物层形成时的水体深度限定在50 m以内.珊瑚生物层的下伏灰岩地层产出大型腕足动物,但属种单调,不产任何珊瑚.本文研究在该层灰岩中发现的蓝细菌Hedstroemia和Garwoodia,是两个典型的潟湖相蓝细菌,因此推测该层灰岩中珊瑚的缺失不是因为水太深,而是因为环境的局限.该剖面下部有一套与页岩互层的灰岩,以前被认为是深水相的,但这次在其中发现了蓝细菌Acuasi phonoria,因此也应该是浅水相的.

中泥盆世晚期陆生植物的演化已经达到相当高的水平,我国以云南中泥盆世晚期植物群为代表,称为Lepidodendropsis arborecense-Minarodendron cathaysiense-Eocladoxylon minutum (LME)组合.当前在云南武定中泥盆世晚期地层(西冲组上部)中发现的植物主要有Lepidodendropsis arborescense,Eocladoxylon minutu,Rhipidophyton acanthum等,其中,在R.acanthum的茎干基部密集共生有腹足动物Valvata sp..根据植物表面无动物咬食痕迹,以及腹足动物生态特性和演化分析,当前陆生植物与水生动物共生的原因是植物茎干飘落水体后,为水生的腹足动物提供了新的栖息场所,并随水流、风浪载运至异地埋藏.这种水生腹足动物寄栖于水中物体的生活方式很普遍,是腹足动物迁徙、扩散的一种重要途径.

形态群(Morphogroup)研究以底栖有孔虫壳体形态、缠绕方式、房室数量为模型基础,将形态特征与相对生活位置和摄食方式等生态习性联系起来,对底栖有孔虫进行分类组合,恢复古生态环境.由于这种方法克服了分类学差异,可以应用于不同地质年代和海洋环境,三十多年来被大量学者广泛用于古生态、古环境及古环境事件研究,对古生代、中生代古环境研究具有重要意义.据前人的形态群研究,本文综述了过去的主要进展,主要讨论了三个不同时代、不同海区的形态群模型,以及形态群与营养物质关系的相关研究中可能存在的问题,并展望了形态群研究在较老地层中进行古环境重建的应用潜力.

提要海龙是三叠纪起源不明的一类海生爬行动物,与鳍龙和鱼龙共同构成了当时海洋生态系统的三大主要捕食者类群.海龙的研究对从高级捕食者的角度理解二叠-三叠生物大绝灭之后生态系统的复苏重建具有重要意义.海龙的研究已有100余年的历史,近些年来由于分支系统学等新方法的应用而得到了新的认识.本文从海龙的起源,物种多样性,谱系发育重建,生物地理分布四个方面概述了学界的研究进展.在目前的研究基础上指出,在时代更早的地层中进行更深入的野外工作,对华南海龙属种的系统厘定,以及海龙骨组织学研究的开展,是未来海龙研究的主要方向.

考古遗址中动物粪化石中的微体植物遗存是重建过去生态环境以及人类活动的重要材料,然而对于能够指示人类活动的粪化石孢粉组合类型及其特征仍然缺乏清楚的认识.本文研究了山羊(Capra aegagrus)、绵羊(Ovis aries)、牛(Bos taurus)、骆驼(Camelus)、牦牛(Bos grunniens)和马(Equus caballus)等几种中国常见的家养食草类动物粪便中的主要孢粉和真菌孢子类型.通过分析这些动物粪便的花粉组合特征,探讨了花粉和菌孢子等微体植物遗存对生态环境及人类活动的指示意义.花粉种类丰度低、一些特征种属花粉(如禾本科、藜科)含量高是家养食草类动物粪便花粉组合的主要特征,可以用于指示人类的饲养行为.家养食草动物粪便中的粪生真菌孢子类型主要有Sporormiella,Sodaria,Pleospora,Coniochaeta,Thecaphora and Dictyosporium.研究表明真菌孢子的分布主要受到动物活动范围的影响,这使得利用粪生菌孢子(如Sporormiella)并结合其他记录来反映人类的饲养或游牧活动成为可能.

遗迹化石是地质历史时期生物在沉积物表面和内部所留下的生命活动记录.遗迹化石不仅与生物种类和生活习性密切相关,还受到环境因子和沉积介质的影响和控制.地质地史时期的软躯体生物很难保存为化石,而它们生命活动的行为习性都烙印在了遗迹化石里.因此,遗迹化石成为探索生物与环境相互作用的重要信息载体,在重建古环境和古生态、探索早期生命演化和理解重大地质转折期底栖生态系对极端环境事件的响应上具有重要意义.本文聚焦于近年来这三大方向遗迹学方面的研究进展,并对将来遗迹学的发展方向进行了展望.

描述了一件来自甘肃庆阳晚中新世地层的犀牛的骰骨标本,尺寸巨大,超过泥河湾高加索板齿犀(Elasmotherium caucasicum)的平均值.庆阳标本的形态与板齿犀族其他标本相同,很可能属于大型板齿犀类的中华板齿犀.与现生犀牛相比,其骨体与结节的组合形式具有功能上的意义,骨体平面和结节主轴之间的夹角暗示着板齿犀类所占据的生态类型.通过骰骨的形态分析推测,中华板齿犀和更进步的板齿犀类生活在以森林为主的环境,这与之前关于板齿犀类生活环境的推断不同.