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華北板塊陸地植物多樣性和滅絕模式獲揭示:植物多樣性沉積期相對(duì)連續(xù)且穩(wěn)定

來源:中國科學(xué)報(bào) 時(shí)間:2021-11-12 08:55:56

日前,蘭州大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與礦產(chǎn)資源學(xué)院博士熊聰慧與北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院副教授薛進(jìn)莊等合作者共同揭示了二疊紀(jì)至中三疊世華北板塊陸地植物的生態(tài)適應(yīng)過程及滅絕模式。研究成果以《華北板塊二疊紀(jì)至中三疊世陸地植物的生態(tài)彈性和滅絕:大化石記錄的多尺度分析》為題發(fā)表于《地球科學(xué)評(píng)論》。

二疊紀(jì)至三疊紀(jì)之交,地球上發(fā)生了顯生宙以來最顯著的一次生物大滅絕事件,這次事件對(duì)海洋動(dòng)物產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。但是,大滅絕對(duì)陸地植物的影響究竟如何,一直存在很大爭議。我國華北板塊是二疊紀(jì)、三疊紀(jì)陸地植物的重要繁衍地,為分析植物多樣性演變提供了良好的化石記錄。

課題組經(jīng)過多年努力,建立了較為完善的華北板塊晚古生代至中生代早期的植物化石數(shù)據(jù)集,并開展了多尺度的植物多樣性分析。他們通過借鑒現(xiàn)代生態(tài)學(xué)理論及前人研究,采用區(qū)域尺度、景觀尺度、沉積層尺度這三種尺度的多樣性指標(biāo),以及物種分布圖、異質(zhì)性指數(shù)、存活曲線、網(wǎng)絡(luò)分析等多種分析手段,系統(tǒng)研究了華北板塊的植物化石記錄。

其結(jié)果表明:華北板塊太原組、山西組、下石盒子組和上石盒子組(包括它們的同期地層)中的植物群具有相似的沉積層尺度、景觀尺度和區(qū)域尺度多樣性,以及穩(wěn)定的滅絕率、新生率和更替率,這顯示植物多樣性在太原組至上石盒子組沉積期相對(duì)連續(xù)且穩(wěn)定。

區(qū)域尺度多樣性在上石盒子組至孫家溝組(上石盒子組的下一個(gè)時(shí)代)轉(zhuǎn)折期急劇下降,種級(jí)滅絕率達(dá)94%,種存活率在孫家溝組降至最低,這說明陸地植物在上石盒子組至孫家溝組轉(zhuǎn)折期發(fā)生了嚴(yán)重的滅絕事件。

第二次滅絕事件發(fā)生在孫家溝組至劉家溝組轉(zhuǎn)折期,植物屬級(jí)、種級(jí)滅絕率和新生率均達(dá)到最高值,幾乎所有的二疊紀(jì)物種發(fā)生了滅絕,被新的類群如木賊、肋木以及松柏類的一些新類型所替代。這次滅絕事件與海洋動(dòng)物及我國西南地區(qū)濕地植物群的二疊紀(jì)末大滅絕幅度相當(dāng)。

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