揭示華北板塊陸地植物多樣性和滅絕模式

華北板塊二疊紀至中三疊世不同時段植物大化石物種分布圖 蘭州大學供圖

　　日前，蘭州大學地質科學與礦產資源學院博士熊聰慧與北京大學地球與空間科學學院副教授薛進莊等合作者共同揭示了二疊紀至中三疊世華北板塊陸地植物的生態適應過程及滅絕模式。研究成果以《華北板塊二疊紀至中三疊世陸地植物的生態彈性和滅絕：大化石記錄的多尺度分析》為題發表于《地球科學評論》。

　　二疊紀至三疊紀之交，地球上發生了顯生宙以來最顯著的一次生物大滅絕事件，這次事件對海洋動物產生了深遠的影響。但是，大滅絕對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、三疊紀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據集，并開展了多尺度的植物多樣性分析。他們通過借鑒現代生態學理論及前人研究，采用區域尺度、景觀尺度、沉積層尺度這三種尺度的多樣性指標，以及物種分布圖、異質性指數、存活曲線、網絡分析等多種分析手段，系統研究了華北板塊的植物化石記錄。

　　其結果表明：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、景觀尺度和區域尺度多樣性，以及穩定的滅絕率、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連續且穩定。

　　區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時代）轉折期急劇下降，種級滅絕率達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折期發生了嚴重的滅絕事件。

　　第二次滅絕事件發生在孫家溝組至劉家溝組轉折期，植物屬級、種級滅絕率和新生率均達到最高值，幾乎所有的二疊紀物種發生了滅絕，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物及我國西南地區濕地植物群的二疊紀末大滅絕幅度相當。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103846