古生物學家認為,所有植物都會産生難以破壞的孢子,并且利用沉積物中儲存的孢子化石來分析當時的植物類型,可以建構古代氣候的時間序列。由于孢子對氣候變化的響應性,孢子是目前環境重建最重要的名額之一,廣泛應用于古代環境的重建。
本期,小編特别推薦給大家的《中國第四紀元孢子圖》,讓這些神秘的植物指紋,帶你走進那個遙遠的時代......
孢子是第四紀研究的重要分支,主要研究植物的孢子、花粉形态和分類,并分析孢子。孢子分析是研究過去植被變化、氣候變化和人類活動對植被的影響的關鍵手段,在古生物學和全球變化研究中起着關鍵作用。如今的全球變暖趨勢越來越明顯,這與人類活動造成的變暖效應直接相關。是以,模拟和預測氣候和生态環境變化,對自然與人類社會的協調發展具有重要的現實意義。孢子分析為其他學科在過去以第四紀元為主的全球變化研究中,為了解氣候和環境變化、探索其動态機制、預測未來演化趨勢提供了不可替代的作用。
類星體孢子的研究以對植物花粉形态的研究和鑒定為基礎,近幾十年來,王福雄、張金軒、黃增權、席亦珍、張玉龍等老一輩學者提供的現代植物孢子和花粉闆塊為我國孢子研究提供了重要參考。但是,一些孢子在埋藏過程中由于各種因素,其形态可能會發生變化,造成鑒定困難甚至偏差,特别是鑒定标準具有一定的主觀性,直接影響辨識的準确性,進而影響古植被重建的品質。特别是對于初學者來說,通過繪制醬油圖很容易産生識别錯誤。筆者從事第四紀孢子粉的研究工作已有數十年,深刻認識到,為初學者和相關研究人員提供沉積物中的孢子闆作為鑒定的參考是非常必要的。為此,自2005年以來,我們一直在收集和彙編研究或出版的材料和照片,我們花了幾年時間才編纂這本圖畫書。

圖1 中國西北地區第四紀元主要花粉的微照片
1. 雪嶺雲杉 Picea Schrenkiana;2.麻黃堿麻黃素;3,4。柽柳;5, 6.藜麥藜麥科;7.白花丹子科;8. 柴胡布普勒魯姆;9.駱駝Pon Peganum harmala;10,11。青蒿素青蒿;酸黴菌魯梅克斯;13,14。唐古特白色刺猬尼特拉裡亞唐古托魯姆;15. 多晶矽;16. 藍刺猬棘皮動物;17. 埃拉埃格努斯;18. 石竹科 石竹科
圖2 北領地第四紀主要花粉的微照片
1. 阿爾努斯;2, 3.白桦;4. 鞘翅目;5. 鵝耳朵;6, 7.仙女木德裡亞斯;8,9。桑吉索巴;10. 老鼠李·拉穆努斯;11. 蒂利亞;12, 13.栎屬;14.白蠟樹是弗拉克西努斯;15. 榆樹;16. 宏碁;中國卷芫荽;18. 落葉松;19.雲杉是雲杉
圖3 東南部主要花粉類型照片
1, 2.栗子卡斯塔尼亞;3.石雕(石頭);卡斯塔諾普西斯;5, 6.Cyclobalanopsis(Aoka,常綠);栎屬(槲寄生,落葉型);青岡法古斯;11. 鹹木屬于Rhus;12.紅杉科;13.Maple Yang是Pteerocarya;14。楓葉液态棒;15.Symplocos;16. 黃蓮木皮斯塔西亞;17.凱爾蒂斯公園;18.楊梅屬于桃金娘;19. 霍莉是伊萊克斯;香榭麗王朝;21.苜蓿科;22.學士格拉米納(水稻)
圖4.1 中國南方第四紀主要孢子類型I
1. 鹵素刺槐;2.布雷尼亞;3, 6.桃金桃金桃金娘科;4.木棉炸彈;5.陸杜松達克裡钷;7, 10.龍腦雙翅目;8.榕樹;9.梅拉斯托姆
圖4.2 中國南方第四紀主要孢子類型II
1. 齒葉鋸齒葉;2, 3.紅樹根瘤菌;4,5。白骨阿維森尼亞碼頭;6.海蓮·布魯吉拉·塞桑古拉;7.秋天茄子樹Kandelia Obovata;8。Jade Barringtonia racemosa;9.紅林李盧姆尼澤拉利托裡亞;10.槿樹屬于阿爾廷吉亞
圖4.3 中國南方第四紀III型主要孢子
1. 翼樹屬 Ptrospermum;2.阿爾比齊亞·朱利安布裡辛;3. 椰子尼帕果糖;4. 鳳凰木德洛尼克斯雷吉亞;5, 6.希桑松子屬;7,8。杯狀海桑葚白桑;9.黃芮苓屬
圖5 中國西南地區常見孢子粉照片
1. 甲殼蟲,金粉屬;2.也菲拉;杜鵑花;4.冰島柯尼吉亞屬;5.沙棘河馬;6,7。常綠栎;8.美利亞;9.鐵杉津加;10.雪松塞德魯斯;11. 羅漢森·波卡普斯;12.冷杉是阿比斯
《中國第四紀孢子圖》中收集的鹌鹑孢子花粉資料和照片,多為作者多年來在第四紀孢子研究工作期間積累的材料,少量化石孢子或現代花粉照片由同行提供,如陸新苗、馬青峰等。 其中提供了一些藏族湖泊中新花粉的照片;經過10年的工作,筆者集中研究了中國第四紀地層常見孢子型微照相闆的排列。考慮到中國幅員遼闊,植被類型複雜,植物種類繁多,不同地區的不同植物物種形态相似,按照西北、北、東南、南、西南五個孢子圖闆塊排列,簡要總結了這些地區的現代植被和四元植被曆史, 并專注于識别各地區的主要孢子類型,特征和常見孢子。
在孢子粉的廣義上,該主題應包括對所有孢子植物的孢子(即藻類,苔藓和蕨類植物)的形态學研究。在近十年來對大量第四紀湖沉積孢子的研究中,淡水藻類的個體數和花粉的百分比或濃度分别被納入孢子粉研究對象,以探索古生物和古環境,如盤狀星藻的個體數量和花粉濃度同時出現在孢子格局中, 并讨論湖泊沉積環境。是以,将發現的淡水藻類孢子形态和孢子顯微孔相編入中國第四紀孢子圖。
《中國第四紀元孢子圖》分為三章,第一章概述了中國各地區的現代植被和四紀植被,重點介紹了各地區更新以來古植被和古氣候的演化曆史;第三章是微照相闆和我國各地區孢子粉的描述。
每個區域的植物孢子微照片按植物分類系統排列,409個色闆按藻類,苔藓,蕨類植物,裸植物和被子植物的順序排列。其中,西北地區闆塊63塊,包括蕨類植物孢子7段、裸植物花粉3段、被子植物花粉54段、北方地區圖版63段,其中藻類植物孢子5段,苔藓植物孢子1段,蕨類植物孢子9段,裸植物花粉4段,被子花粉61段;東南地區108個,包括藻類孢子6個,苔藓植物孢子2個,蕨類植物孢子23個,裸花粉6個和被子植物花粉117個44個闆塊,包括蕨類植物孢子18個,裸株花粉3個和被子植物花粉69個,西南地區闆塊131個,包括藻類孢子10個,苔藓植物孢子6個,蕨類植物孢子23個, 裸植物花粉4和被子植物花粉85。
中國第四紀孢子圖中列出的孢子屬是根據現代植物孢子形式和現代植物的自然命名法命名的。由于大量現代植物花粉形态出版物都對所列花粉形态特征(包括術語)進行了描述,而《中國第四紀孢子圖》的讀者熟悉孢子的形态特征及其名詞術語,是以該書沒有描述所列屬的孢子形态,隻有孢子類型特征的共同區域特征識别和形态描述。如以西北地區幹旱和半幹旱植物花粉類型(如蒺藜、菊花、胡子子、傘等)為重點進行相似屬鑒定特征比較和形态描述,比較了松樹、冷杉和雲杉屬3的化石花粉形态特征,并比較了東南地區各屬的殺殼分支的形态和特征描述, 以及熱帶亞熱帶地區幾個難以區分的分支(如冬青,渭矛和木犀牛部;油漆樹部,五加分支和香部)的化石花粉;重點介紹中國南方紅樹林的種類,對紅樹林分支的形态描述較為詳細;重點對松樹屬的西南地區進行比較鑒定。
中國第四紀孢子圖中用于孢子觀測的顯微鏡是卡爾蔡司和奧林巴斯生産的研究級顯微鏡,均配備具有高光學分辨率的半複雜色差物鏡(常用40次,60次和100次)。孢子圖像采集是通過普通數位相機和配備高像素CCD的顯微鏡完成的,大多數情況下使用數位相機拍攝40倍或60倍以下的物鏡照片,一些孢子型在100倍油鏡下獲得花粉外壁的清晰圖案。CCD圖像采集刻度很容易直接線上擷取,而普通數位相機通過手動拍攝千分尺下的相應物體,并確定數位相機的像素保持不變,通過後期編輯,将刻度尺度批量添加到相應的圖檔中。
孢子的準确識别取決于可以觀察到的形态資訊的數量,一般來說,評估師希望能夠觀察到孢子的不同側面(例如極地,赤道),不同的角度,不同的聚焦水準(例如上部,光,下部焦點表面),是以,孢子形式工具書将顯示盡可能多的從不同角度拍攝的同一種孢子粉末的照片, 我們還在中國第四紀孢子圖中提供了幾張相同類型孢子粉的圖檔,以便讀者進行比較和識别。孢子大小資訊也是鑒别的參考之一,不同孢子的相對大小可以反映在一個闆塊上,是以本書的每個闆塊基本上都用了單一的尺度尺度,這樣可以更好的了解不同孢子類型的相對大小。一些較大的孢子,有時為了排版上的美觀,直接在相應的圖檔上用不同的比例标記。
為了友善讀者快速搜尋,中國第四紀元孢子圖被特别放置在闆塊下,相應的照片編号分别代表屬或種名(包括中拉丁文獻名稱)和重要屬的起源,以增加可讀性。每個區域的孢子微光按藻類孢子、苔藓植物孢子、蕨類植物孢子、裸株花粉和被子植物花粉的順序排列,按拉丁字母順序排列在每種類型的孢子中,同一部分基本上按拉丁文名稱的順序排列,單個闆塊考慮到美學或布局的圖形布局問題, 屬名的順序稍作調整,但不影響同一部分快速找到不同的孢子粉類型。所有帶有名稱的照片都是現代花粉,在名稱之前寫有cf。化石花粉種類相似,部分化石花粉由于化石儲存和照相不清等原因無法識别屬,故被指定為"××分支尚未确定"。中國四代孢子圖中包含的微孔照片大多是光學微照片,少數是電子掃描和雷射共聚焦顯微鏡照片,在闆的序列号描述之後分别帶有SEM或LCS照片。此外,由于殺殼部門中栎屬花粉種類衆多,尚無法識别物種,但能區分常綠和落葉兩大類,《中國四齡孢子圖》叙述中常綠用栎樹(E),落葉桉樹用栎樹(D)來表示。還應注意的是,《中國四紀孢子圖》在描述各地區植被曆史時并未對時間機關進行統一校正,直接參考原作者标明14C測年機關"chronogram/ka BP",或校正期"age/cal. kaBP"。
本文摘自唐麗雨、毛利密、舒俊武、李春海、沈啟明、周中澤的前言,由《中國第四紀元孢子圖》(負責編輯:孟梅軒胡曉春)編輯,内容删節,标題由編輯添加。
中國第四紀孢子圖
唐樂度等人編輯
北京: 科學出版社 2016.12
978-7-03-050568-2
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《中國第四紀孢子圖》系統總結了各地區第四紀化石孢子類型的識别特征和代表性孢子類型。本書分為三章:第一章總結了中國各地區現代植被和四元植被的曆史,主要是為了讓讀者輕松了解中國不同地區的植被進化史,了解主要孢子屬在四元孢子研究中的重要地位;按植物系統分類系統和一級科室的字母順序,共生産闆塊409個,其中300多個科室,近1000個屬植物孢子和花粉。
(編輯:安靜)
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