【摘要】：角質(zhì)層微細構(gòu)造是鑒定植物屬種的重要特征之一,近年來又在古氣候恢復(fù)中得到廣泛應(yīng)用。從甘肅永昌下二疊統(tǒng)采獲了角質(zhì)層保存較好的三種科達葉化石,詳細分析了表皮微細構(gòu)造特征,并結(jié)合其外形特征進行了屬種鑒定。首先建立了一新種,命名為永昌科達(Cordaites yongchangensis sp. nov.),其主要鑒定特征是：角質(zhì)層為單面氣孔式,上表皮氣孔不發(fā)育,表皮細胞為長方形,形態(tài)較規(guī)則；下表皮普通表皮細胞為形態(tài)不規(guī)則的近矩形,乳突明顯,保衛(wèi)細.胞為腎形,周邊有四個副衛(wèi)細胞,兩個較大的側(cè)副衛(wèi)細胞為長矩形或長橢圓形,兩個較小的極副衛(wèi)細胞為近菱形,相鄰兩個氣孔器共用一個極副衛(wèi)細胞,且副衛(wèi)細胞很少見乳突。另外兩種分別鑒定為Cordaites huainanensis Chen和Cordaites radvanicensis Simunek。前者的特征是角質(zhì)層為單面氣孔式,上表皮未見氣孔發(fā)育,表皮細胞為規(guī)則的矩形,下表皮氣孔發(fā)育,氣孔帶與非氣孔帶相間排列,表皮細胞形態(tài)為長方形,保衛(wèi)細胞為腎形或半圓形,兩個側(cè)副衛(wèi)細胞為近菱形,極副衛(wèi)細胞為圓形或長橢圓形,多被兩個相鄰氣孔共用,且表皮細胞和副衛(wèi)細胞上均未發(fā)育乳突。后者的特征為上、下表皮氣孔發(fā)育且均呈帶狀分布,表皮特征基本一致且下表皮氣孔密度略大于上表皮,表皮細胞為橢圓形或者形態(tài)規(guī)則的矩形,保衛(wèi)細胞為橢圓形,極副衛(wèi)細胞兩個,形態(tài)跟表皮細胞類似,且略小于表皮細胞,側(cè)副衛(wèi)細胞2-4個,與表皮細胞差異明顯,形狀為大豆形或橢圓形,表皮細胞和極副衛(wèi)細胞均不發(fā)育乳突。本文選取與化石標(biāo)本Cordaites huainanensis、Cordaites yongchangensis sp. nov.的宏觀形態(tài)和角質(zhì)層微觀形態(tài)較為相似的長葉竹柏(Podocarpus fleuryi Hickel)作為其現(xiàn)存最近對應(yīng)種,初次嘗試利用化石氣孔特征重建了甘肅永昌大泉早二疊世的古大氣CO2濃度,利用C. yongchangensis sp. nov.和C.huainanensis恢復(fù)的永昌大泉早二疊世的大氣CO2平均體積分數(shù)分別為337.98×10-6-675.96×10-6和376.98×10-6-753.96×10-6。將恢復(fù)的CO2濃度投到Berner和Kothavala(2001)的全球碳平衡模型中,結(jié)果顯示選用最近標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)的古大氣CO2濃度更為精確,主要原因是當(dāng)時的大氣C02濃度跟目前極為接近。對科達葉進行碳同位素組成分析重建當(dāng)時的古環(huán)境是本文的又一特色,結(jié)合碳同位素組成、碳同位素分餾值、水分利用效率所綜合反映的古環(huán)境信息,對比永昌大泉地區(qū)科達屬的角質(zhì)層微細構(gòu)造特征認為當(dāng)時的氣候環(huán)境更加炎熱,總體上潮濕,水分蒸發(fā)量較大,可能伴有短期的干旱。文中最后系統(tǒng)對比了國、內(nèi)外科達葉角質(zhì)層的研究現(xiàn)狀,做出了相應(yīng)的屬種檢索表。將科達葉劃分為5組：第一類科達的普遍特征是沒有或者很少出現(xiàn)清楚的氣孔列,氣孔大部分分散分布于表皮之上,氣孔帶與非氣孔帶之間差別不大；第二類科達的典型特征是氣孔帶與非氣孔帶界線清楚,氣孔帶呈單列分布,偶見雙列氣孔發(fā)育；第三類科達則以兩至多列氣孔列構(gòu)成氣孔帶為主要特征；第四類跟前三類相比,氣孔器形狀不規(guī)則,副衛(wèi)細胞數(shù)目變化大,孔縫不規(guī)則定向；第五類則是由于化石保存條件較差,角質(zhì)層未能被詳細研究的科達種,可統(tǒng)一命名為Cordaites sp.。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q914;P534.46

【參考文獻】

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本文編號：2572059