中国二叠纪—三叠纪陆生植物多样性变化的研究

本文基于华南、华北地区二叠纪—三叠纪陆生植物大化石和孢粉的数据库， 对中国二叠纪—三叠纪陆生植物的多样性变化进行了统计分析研究，并重点探讨了在二叠纪—三叠纪界线（Permian-Triassic Boundary，PTB ）陆生植物是否与同期的海洋动物一样发生了同步的集群灭绝事件。 统计分析表明，华南、华北陆生植物大化石的分异度穿过PTB 均显示了较长时续（约37.8Ma）的下降和残存阶段，而孢粉化石在早三叠世的分异度则是上升的。总体上，陆生植物分异度穿过PTB 的变化较同期的海洋动物平稳缓慢。华南地区陆生植物大化石在晚二叠世末长兴期（Changhsingian）虽然伴随着最高的属灭绝率85.94% 和最低的属新生率28.12%，发生了最大的灭绝事件，但在晚二叠世早期和早三叠世的属的灭绝率也较高，分别为61.02% 和66.67% 。种的灭绝率在晚二叠世早期从早二叠世晚期的39%大幅度上升到80.36%，晚二叠世晚期达峰值97%，早三叠世稍降为93%，显然高于其它时段灭绝率范围（30—70%）。种和属的灭绝率呈现了同样的高峰阶段，从晚二叠世早期至早三叠世，时续为20.8 百万年（Ma）。基于更替率分析，华南地区陆生植物的高更替率事件分别发生在早二叠世晚期（93.75%）、早三叠世（90.92%）和晚三叠世（91.38%），但陆生植物在穿越早二叠世晚期—晚三叠世的整个过程中，更替率波动不大、比较平稳。华北地区陆生植物大化石穿越PTB 的灭绝率比华南地区低，属级高灭绝率事件集中在晚二叠世早期（67.31%）和晚二叠世晚期（63.89%）， 时续为14.8Ma，种级高灭绝率事件与华南地区类似，集中在晚二叠世早期（85.67%）、晚二叠世晚期（90.86%）和早三叠世（80.28% ）三个阶段，时续为20.8Ma 。显而易见，这比同期海洋动物集群灭绝的时续（3—11Ma ）要长。 本文基于这些分析结果，仔细考虑了集群灭绝的4 个特点（即量值、广度、幅度和时续），认为华南、华北陆生植物在PTB 并未发生集群灭绝事件，而是发生了演化替代，即陆生植物穿过PTB 经历了大的植物群重组和新种的演化。总体上，中国二叠纪—三叠纪陆生植物中选择性灭绝非常明显，古生代占优势的种子蕨、真蕨类、木本石松类和楔叶类逐渐被早中生代比较进化的裸子植物和真蕨类植物所替代，陆生植物穿过PTB 显示了危机（灭绝）—残存—复苏—辐射的宏演化式样。