

青果期刊 | 南古所：揭示地史时期森林生态系统动态演化

青研之家

2025-10-19

导读：中科院南古所博士生刘炳材、徐洪河研究员及王凯博士近期发表标题为《泥盆纪至侏罗纪化石森林结构的定量评估》的文章。

研究概要：

森林经历了从泥盆纪枝蕨、前裸子植物森林，中生代高大针叶林，到如今以被子植物为主的现生森林生态系统演变过程，是陆地生态系统的重要组成部分。森林通过物理、化学和生物过程，对地球的气候和环境变化产生深远影响，是全球大气CO₂、碳循环、水循环等重要环境—生态参数的重要控制因素。全球范围内，已有大量原位化石森林被报道，为深入理解森林的演化提供了宝贵的证据。化石森林从泥盆纪时期的枝蕨、石松森林，到石炭纪的成煤沼泽中主导的石松森林以及早二叠世乌达森林的精确重建，这些发现与研究增强了我们对森林构成与形成环境等方面的认识。然而，森林生态系统的演化不仅与其物种组成的变化息息相关，还深刻反映着群落结构的演进。研究保存良好的原位森林，可以探索森林的演化，认识化石森林的群落结构的演替。该研究定量评估了全球38个化石森林生态系统，数据涵盖了从中泥盆世森林起源到侏罗纪被子植物出现前，分析展示了地质历史时期森林构成、冠层高度、森林树木密度、生物量、林分结构和空间模式等生态学特征的动态变化，从现代生态学视角解析化石森林的演化，提出了泥盆纪-侏罗纪森林四阶段的演化模式。

研究结果表明：泥盆纪森林主要分布在低纬度和热带地区，树蕨、石松、前裸子植物均构成森林，且表现出多样的空间模式和林分结构；石炭纪森林由石松类植物主导，生物量和树木密度达到历史峰值，冠层高度超过20米；二叠纪森林扩展到中、高纬度，冠层高度增加，但生物量和树木密度有所下降；三叠纪森林主要分布在热带和温带，冠层高度超过30米，生物量和树木密度与现存森林相似，且森林结构呈聚集性；侏罗纪森林扩展至干旱区域，冠层高度接近40米，生物量和树木密度与现存森林相似。空间分析表明，多数化石森林表现出聚集生长模式，类似于现代森林。从生物量来看，石松类森林的生物量最高可达到现代热带雨林生物量的12倍，且石松森林的主导时期与晚古生代大冰期吻合，可能是触发大冰期的关键因素之一。

地史时期森林的时空分布与物种多样性变化

泥盆纪原位森林的空间分布模式与林分结构

核心PI

徐洪河	中国科学院南京地质古生物研究所

简介：

徐洪河，中国科学院南京地质古生物研究所研究员，博士生导师。2006年毕业于中国科学院南京地质古生物研究所获博士学位，随后留所作助理研究员工作，2009年聘为副研究员，随后去往英国卡迪夫大学地球与海洋学院作博士后研究及高级访问学者，2014年聘为研究员。曾获九三学社江苏省委2015、2016年度社会服务先进个人等荣誉。

研究及招生方向：

1、陆生植物起源与宏演化

2、早期陆地生态系统研究

3、古生物学大数据分析

主要科研项目：

1、科技部-国家重点研发计划-地球系统与全球变化专项：植物登陆的环境资源效应[National Key R&D Program of China (2022YFF0800200), 2022-2027]；

2、中国科学院网络与信息化专项-应用示范项目-古生物学与地层学科学数据库建设（CAS-WX2021SF-0205）；

3、中国科学院网络与信息化专项-运行维护项目-中国科学院南京地质古生物研究所科学数据中心运行维护（CAS-WX2022SDC-SJ10）；

4、中国科学院战略性先导科技专项A类：地球古生物多样性数据平台 [Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (XDA19050101). 2018-2022]；

5、中国科学院战略性先导科技专项B类：地史时期海陆生物多样性与古地理古气候重建[Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (XDB26010502)，2018-2022]；

6、中国国家自然科学基金面上项目[National Natural Science Foundation of China (41772012),2018-2021]；

2、

文章信息：

上述研究成果发表于国际权威期刊《Earth-Science Reviews》。中国科学院南京地质古生物研究所博士研究生刘炳材为论文第一作者，徐洪河研究员为文章通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划专项支持。

论文发表：

Liu, B. C., Xu, H. H., Wang, K., 2025. Quantitative assessment of community structure of fossil forests from the Devonian to Jurassic periods. Earth-Science Reviews.

点击文末“阅读原文”可查看相关原文。

青研有你知新无他感谢大家的关注~

【声明】内容源于网络

青研之家

青研之家是一个有趣的、开放的、有技术含量的共享平台，是所有新一代青年研究员、青年学者分享知识、创造灵感的网络社区。

内容 465

粉丝 0

青研之家青研之家是一个有趣的、开放的、有技术含量的共享平台，是所有新一代青年研究员、青年学者分享知识、创造灵感的网络社区。

总阅读127

粉丝0

内容465