古生物学家认为,所有植物都会产生难以破坏的孢子,并且利用沉积物中保存的孢子化石来分析当时的植物类型,可以构建古代气候的时间序列。由于孢子对气候变化的响应性,孢子是目前环境重建最重要的指标之一,广泛应用于古代环境的重建。
本期,小编特别推荐给大家的《中国第四纪元孢子图》,让这些神秘的植物指纹,带你走进那个遥远的时代......
孢子是第四纪研究的重要分支,主要研究植物的孢子、花粉形态和分类,并分析孢子。孢子分析是研究过去植被变化、气候变化和人类活动对植被的影响的关键手段,在古生物学和全球变化研究中起着关键作用。如今的全球变暖趋势越来越明显,这与人类活动造成的变暖效应直接相关。因此,模拟和预测气候和生态环境变化,对自然与人类社会的协调发展具有重要的现实意义。孢子分析为其他学科在过去以第四纪元为主的全球变化研究中,为了解气候和环境变化、探索其动态机制、预测未来演化趋势提供了不可替代的作用。
类星体孢子的研究以对植物花粉形态的研究和鉴定为基础,近几十年来,王福雄、张金轩、黄增权、席亦珍、张玉龙等老一辈学者提供的现代植物孢子和花粉板块为我国孢子研究提供了重要参考。但是,一些孢子在埋藏过程中由于各种因素,其形态可能会发生变化,造成鉴定困难甚至偏差,特别是鉴定标准具有一定的主观性,直接影响辨识的准确性,进而影响古植被重建的质量。特别是对于初学者来说,通过绘制酱油图很容易产生识别错误。笔者从事第四纪孢子粉的研究工作已有数十年,深刻认识到,为初学者和相关研究人员提供沉积物中的孢子板作为鉴定的参考是非常必要的。为此,自2005年以来,我们一直在收集和汇编研究或出版的材料和照片,我们花了几年时间才编纂这本图画书。

图1 中国西北地区第四纪元主要花粉的微照片
1. 雪岭云杉 Picea Schrenkiana;2.麻黄碱麻黄素;3,4。柽柳;5, 6.藜麦藜麦科;7.白花丹子科;8. 柴胡布普勒鲁姆;9.骆驼Pon Peganum harmala;10,11。青蒿素青蒿;酸霉菌鲁梅克斯;13,14。唐古特白色刺猬尼特拉里亚唐古托鲁姆;15. 多晶硅;16. 蓝刺猬棘皮动物;17. 埃拉埃格努斯;18. 石竹科 石竹科
图2 北领地第四纪主要花粉的微照片
1. 阿尔努斯;2, 3.白桦;4. 鞘翅目;5. 鹅耳朵;6, 7.仙女木德里亚斯;8,9。桑吉索巴;10. 老鼠李·拉穆努斯;11. 蒂利亚;12, 13.栎属;14.白蜡树是弗拉克西努斯;15. 榆树;16. 宏碁;中国卷芫荽;18. 落叶松;19.云杉是云杉
图3 东南部主要花粉类型照片
1, 2.栗子卡斯塔尼亚;3.石雕(石头);卡斯塔诺普西斯;5, 6.Cyclobalanopsis(Aoka,常绿);栎属(槲寄生,落叶型);青冈法古斯;11. 咸木属于Rhus;12.红杉科;13.Maple Yang是Pteerocarya;14。枫叶液态棒;15.Symplocos;16. 黄莲木皮斯塔西亚;17.凯尔蒂斯公园;18.杨梅属于桃金娘;19. 霍莉是伊莱克斯;香榭丽王朝;21.苜蓿科;22.学士格拉米纳(水稻)
图4.1 中国南方第四纪主要孢子类型I
1. 卤素刺槐;2.布雷尼亚;3, 6.桃金桃金桃金娘科;4.木棉炸弹;5.陆杜松达克里钷;7, 10.龙脑双翅目;8.榕树;9.梅拉斯托姆
图4.2 中国南方第四纪主要孢子类型II
1. 齿叶锯齿叶;2, 3.红树根瘤菌;4,5。白骨阿维森尼亚码头;6.海莲·布鲁吉拉·塞桑古拉;7.秋天茄子树Kandelia Obovata;8。Jade Barringtonia racemosa;9.红林李卢姆尼泽拉利托里亚;10.槿树属于阿尔廷吉亚
图4.3 中国南方第四纪III型主要孢子
1. 翼树属 Ptrospermum;2.阿尔比齐亚·朱利安布里辛;3. 椰子尼帕果糖;4. 凤凰木德洛尼克斯雷吉亚;5, 6.希桑松子属;7,8。杯状海桑葚白桑;9.黄芮苓属
图5 中国西南地区常见孢子粉照片
1. 甲壳虫,金粉属;2.也菲拉;杜鹃花;4.冰岛柯尼吉亚属;5.沙棘河马;6,7。常绿栎;8.美利亚;9.铁杉津加;10.雪松塞德鲁斯;11. 罗汉森·波卡普斯;12.冷杉是阿比斯
《中国第四纪孢子图》中收集的鹌鹑孢子花粉资料和照片,多为作者多年来在第四纪孢子研究工作期间积累的材料,少量化石孢子或现代花粉照片由同行提供,如陆新苗、马青峰等。 其中提供了一些藏族湖泊中新花粉的照片;经过10年的工作,笔者集中研究了中国第四纪地层常见孢子型微照相板的排列。考虑到中国幅员辽阔,植被类型复杂,植物种类繁多,不同地区的不同植物物种形态相似,按照西北、北、东南、南、西南五个孢子图板块排列,简要总结了这些地区的现代植被和四元植被历史, 并专注于识别各地区的主要孢子类型,特征和常见孢子。
在孢子粉的广义上,该主题应包括对所有孢子植物的孢子(即藻类,苔藓和蕨类植物)的形态学研究。在近十年来对大量第四纪湖沉积孢子的研究中,淡水藻类的个体数和花粉的百分比或浓度分别被纳入孢子粉研究对象,以探索古生物和古环境,如盘状星藻的个体数量和花粉浓度同时出现在孢子格局中, 并讨论湖泊沉积环境。因此,将发现的淡水藻类孢子形态和孢子显微孔相编入中国第四纪孢子图。
《中国第四纪元孢子图》分为三章,第一章概述了中国各地区的现代植被和四纪植被,重点介绍了各地区更新以来古植被和古气候的演化历史;第三章是微照相板和我国各地区孢子粉的描述。
每个区域的植物孢子微照片按植物分类系统排列,409个色板按藻类,苔藓,蕨类植物,裸植物和被子植物的顺序排列。其中,西北地区板块63块,包括蕨类植物孢子7段、裸植物花粉3段、被子植物花粉54段、北方地区图版63段,其中藻类植物孢子5段,苔藓植物孢子1段,蕨类植物孢子9段,裸植物花粉4段,被子花粉61段;东南地区108个,包括藻类孢子6个,苔藓植物孢子2个,蕨类植物孢子23个,裸花粉6个和被子植物花粉117个44个板块,包括蕨类植物孢子18个,裸株花粉3个和被子植物花粉69个,西南地区板块131个,包括藻类孢子10个,苔藓植物孢子6个,蕨类植物孢子23个, 裸植物花粉4和被子植物花粉85。
中国第四纪孢子图中列出的孢子属是根据现代植物孢子形式和现代植物的自然命名法命名的。由于大量现代植物花粉形态出版物都对所列花粉形态特征(包括术语)进行了描述,而《中国第四纪孢子图》的读者熟悉孢子的形态特征及其名词术语,因此该书没有描述所列属的孢子形态,只有孢子类型特征的共同区域特征识别和形态描述。如以西北地区干旱和半干旱植物花粉类型(如蒺藜、菊花、胡子子、伞等)为重点进行相似属鉴定特征比较和形态描述,比较了松树、冷杉和云杉属3的化石花粉形态特征,并比较了东南地区各属的杀壳分支的形态和特征描述, 以及热带亚热带地区几个难以区分的分支(如冬青,渭矛和木犀牛部;油漆树部,五加分支和香部)的化石花粉;重点介绍中国南方红树林的种类,对红树林分支的形态描述较为详细;重点对松树属的西南地区进行比较鉴定。
中国第四纪孢子图中用于孢子观测的显微镜是卡尔蔡司和奥林巴斯生产的研究级显微镜,均配备具有高光学分辨率的半复杂色差物镜(常用40次,60次和100次)。孢子图像采集是通过普通数码相机和配备高像素CCD的显微镜完成的,大多数情况下使用数码相机拍摄40倍或60倍以下的物镜照片,一些孢子型在100倍油镜下获得花粉外壁的清晰图案。CCD图像采集刻度很容易直接在线获取,而普通数码相机通过手动拍摄千分尺下的相应物体,并确保数码相机的像素保持不变,通过后期编辑,将刻度尺度批量添加到相应的图片中。
孢子的准确识别取决于可以观察到的形态信息的数量,一般来说,评估师希望能够观察到孢子的不同侧面(例如极地,赤道),不同的角度,不同的聚焦水平(例如上部,光,下部焦点表面),因此,孢子形式工具书将显示尽可能多的从不同角度拍摄的同一种孢子粉末的照片, 我们还在中国第四纪孢子图中提供了几张相同类型孢子粉的图片,以便读者进行比较和识别。孢子大小信息也是鉴别的参考之一,不同孢子的相对大小可以反映在一个板块上,所以本书的每个板块基本上都用了单一的尺度尺度,这样可以更好的了解不同孢子类型的相对大小。一些较大的孢子,有时为了排版上的美观,直接在相应的图片上用不同的比例标记。
为了方便读者快速搜索,中国第四纪元孢子图被特别放置在板块下,相应的照片编号分别代表属或种名(包括中拉丁文献名称)和重要属的起源,以增加可读性。每个区域的孢子微光按藻类孢子、苔藓植物孢子、蕨类植物孢子、裸株花粉和被子植物花粉的顺序排列,按拉丁字母顺序排列在每种类型的孢子中,同一部分基本上按拉丁文名称的顺序排列,单个板块考虑到美学或布局的图形布局问题, 属名的顺序稍作调整,但不影响同一部分快速找到不同的孢子粉类型。所有带有名称的照片都是现代花粉,在名称之前写有cf。化石花粉种类相似,部分化石花粉由于化石保存和照相不清等原因无法识别属,故被指定为"××分支尚未确定"。中国四代孢子图中包含的微孔照片大多是光学微照片,少数是电子扫描和激光共聚焦显微镜照片,在板的序列号描述之后分别带有SEM或LCS照片。此外,由于杀壳部门中栎属花粉种类众多,尚无法识别物种,但能区分常绿和落叶两大类,《中国四龄孢子图》叙述中常绿用栎树(E),落叶桉树用栎树(D)来表示。还应注意的是,《中国四纪孢子图》在描述各地区植被历史时并未对时间单位进行统一校正,直接参考原作者标明14C测年单位"chronogram/ka BP",或校正期"age/cal. kaBP"。
本文摘自唐丽雨、毛利密、舒俊武、李春海、沈启明、周中泽的前言,由《中国第四纪元孢子图》(负责编辑:孟梅轩胡晓春)编辑,内容删节,标题由编辑添加。
中国第四纪孢子图
唐乐度等人编辑
北京: 科学出版社 2016.12
978-7-03-050568-2
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《中国第四纪孢子图》系统总结了各地区第四纪化石孢子类型的识别特征和代表性孢子类型。本书分为三章:第一章总结了中国各地区现代植被和四元植被的历史,主要是为了让读者轻松了解中国不同地区的植被进化史,了解主要孢子属在四元孢子研究中的重要地位;按植物系统分类系统和一级科室的字母顺序,共生产板块409个,其中300多个科室,近1000个属植物孢子和花粉。
(编辑:安静)
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