广东茂名盆地始新世植物区系及古气候定量研究结题摘要

“广东茂名盆地始新世植物区系及古气候定量研究”项目于2009年获得批准，执行时间为2010.1.1-2012.12.31，在该面上项目的基础上，分别于2011年和2012年获得中俄双边协议项目“热带-亚热带过渡区始新世植被、古生态和古气候：以广东茂名盆地生物群为依据（2011.1.1-2012.12.31）”和中俄双边国际会议项目“第2次中俄东亚植物群演化与发展学术研讨会（2012.1.1-12.31）”，合作单位均为俄罗斯科学院地质研究所。 本项目系统研究和分析了广东茂名盆地始新世油柑窝组和黄牛岭组植物化石和孢粉化石组成特征，重点研究了龙脑香科娑罗双属和阿丁枫科枫香属果和叶化石，棕榈科、罗汉松科和紫萁科的叶表皮特征，豆科单子豆属果化石，松科球果和松针化石，以及大戟科和桃金娘科木化石解剖特征。作为对比，还研究了海南岛长昌盆地始新世长昌组阿丁枫科、棕榈科、罗汉松科和紫萁科植物化石叶表皮，豆科单子豆属、芸香科（或苦木科）钱耐属、锦葵科滇桐属和茜草科巴戟天属果实化石，槐叶萍科槐叶萍属（包括浮水叶、沉水叶、小孢子囊和小孢子）和莲科莲属（包括叶、莲蓬、根状茎和果实）不同器官化石，以及大戟科和阿丁枫科木化石解剖特征。上述研究建立了18个化石新种。在上述化石研究的基础上，进一步分析了广东茂名盆地始新世植物区系和古气候特征，定量重建了古大气CO2浓度。上述龙脑香科植物的发现，反映了本区始新世总体为湿热的热带环境，同时，由于还保存有松科等较多温带区系成分，推测始新世广东茂名盆地周围还存在较高海拔的山地。 目前已发表9篇学术论文（SCI收录），还有1篇已接受，2篇审稿中。

广东地处南亚热带，植物多样性非常丰富，仅次于云南和四川，区系组成以泛热带和热带-亚热带成分占优势，其中的表征科很多在始新世即已出现。第四纪冰期岭南地区成为很多植物的避难所，因此本区保存了很多珍稀、濒危、特有和古老的类群。本项目将详细研究广东茂名盆地始新世植物区系的组成特征和性质，恢复古植被，利用叶相分析法和共存因子分析法进一步定量分析古气候。在此基础上，与邻区海南岛长昌盆地始新世植物区系、古植被和古气候进行对比，进而分析华南热带、亚热带地区始新世植物区系、古植被和古气候的区域变化特征。本项目是首次系统研究华南热带和亚热带过渡地区始新世植物区系、古植被和古气候，由于始新世是现代植物区系形成的关键时期，因此，本项目的研究成果不仅可为进一步探讨华南地区现代植物区系和植被的历史由来提供重要的古生物学和古生态学依据，同时对科学保护南亚热带生物多样性以及研究当今全球变化也具有一定的理论意义。

国内关于植物区系和植物地理学的研究起步较晚，然而在几代科学工作者的努力下，特别是在吴征镒先生和张宏达先生等带领下，如今我国植物区系地理理论研究已具有世界先进水平。具代表性著作有5中国种子植物属的分布区类型6、5中国植物区系的起源和发展6、5华夏植物区系的起源与发展6、5中国植物志6、5种子植物分布区类型及其起源和分化6等。

现阶段植物区系研究领域最具有代表性的研究是基于植物区系地理学，结合分子生物学的方法对间断分布，特有或其它分布类群进行研究，运用分支系统学,结合地质学和化石资料的证据，探讨其间断、特有等分布格局形成的历史成因。如汤彦承等根据八纲系统提出被子植物原始类群有60科，并以分子系统学提出的狭义的基部类群32科为对比，进行了植物地理学研究，分析显示环太平洋4个地区原始被子植物科的分布格局和被子植物起源地与扩散以及太平洋的形成历史有关；选择若干特殊及重要或孤立类群，运用植物系统学、分类学、形态学、生理生态学、分子生物学、细胞学、地质学及古植物学的方法和手段探索其分布模式,解释全球气候变迁与植物分布模式形成的关系。如孙航等在研究青藏高原隆起对古地中海植物区系演变和发展的作用中，以黄花木属、沙冬青属等类群分布区和地理分布格局的形成，说明旱生的地中海成分随着青藏高原的隆升进一步分化形成了中亚、地中海)西亚)中亚、旧世界温带等成分。

在植物系统发育与演化研究方面则是对某些高级孤立类群和重要特征成分在比较形态学的基础上进行系统学研究，明确其系统位置，进而确定其定向成分,深入论证东亚植物区的起源和与相关植物区系的联系。结合分子生物学，以植物分子地理学和重要科属的系统发育学为主要研究方向，并涉及特殊功能基因的探索和珍稀濒危植物的遗传多样性及保护生物学研究，以及多学科交叉结合研究特殊地区或热点地区地质变化对植物区系形成发展的影响等。同时依托青藏高原和横断山脉等地区研究现代北温带植物区系及部分被子植物起源、进化和新种起源过程、区域植物区系的形成与地质历史重大事件相关性等为研究热点。如陈生云等对青藏高原及邻近地区生长高山草本植物条纹狭蕊龙胆多个居群内个体的叶绿体基因组(cpDNA)非编码片段trnH(GUG)-psbA基因间区序列变异检测,以发现的各种单倍型在高原东南部横断山区分布很集中、遗传多样性也相对较高，且居群间的遗传分化很高，有着显著的亲缘地理学结构，从而推测青藏高原东南部横断山区是该植物第四纪冰期时可能的避难所。

植物区系区系统计

1. 统计一个地区科、属、种的总数，如中国有维管束植物353科、27150种，居世界第三位。

2. 比较两个地区植物发生上的相互联系，进行相似性分析是一个重要途径。

植物区系相似性分析

相似性指数=两地共有的非世界属的数目/相对贫乏地区的非世界属的数目； 除了属的相似性外，还可以计算科的相似性指数。相似性指数越高，植物区系越接近。

植物区系区系成分分析

把一个植物区系所有植物按照其分布区类型、种的发生地和迁移路线等分成若干群，称为植物区系成分。按照分布区类型划分即为地理成分，按照种的发生进行划分即为发生成分，按照迁移路径进行划分即为迁移成分。