解码史前森林：辽西侏罗纪木化石多样性及古环境研究

内容简介

本书聚焦木化石这一重要的代表类群，在充分吸收现代木材分类学最新研究成果和前人对化石木材的研究基础上，以辽西地区侏罗纪木化石为研究对象，开展了植物分类学及系统古生物学研究；对木化石生长轮（年轮）开展了系统的年轮树木学研究，对生长栖息地的古气候进行了推断；利用木化石生长轮推断了板块旋转情况，提供了古地理信息。

本书图文并茂，对研究院所从事古植物学研究，尤其是从事木化石研究的人员来说是有益的参考图书，对喜欢植物茎干的化石爱好者来说也是有益补充。

前言

在我们人类居住的星球上，到处都有植物的踪迹。在陆地的每一个角落，不管是千里冰封的极地还是白雪皑皑的珠穆朗玛峰，以及茫茫无际的沙漠中都有不同类型的植物生长着。植物是地球生物圈中不可或缺的组成部分，它们在改变自然环境以及我们的衣食住行等方面都发挥着难以估量的作用和价值。

木化石通常是指裸子植物和被子植物的茎干化石。裸子植物与人类生活有相当密切的关系：常见的松柏类植物不仅为人们提供了所需的木材，以及造纸、油脂和药用等原料，而且还是地球上南北温带森林的主要成员，在调节气候、保持水土等方面也发挥着重要作用。被子植物，亦称显花植物或开花植物，是人们非常熟悉和喜爱的植物，是现今地球植物界最大的类群，如牡丹、杜鹃、莲藕等，它们的分异度（多样性）很高，地理分布很广，生态习性和形态结构差异很大。辽西地区是我国著名的化石宝库，其中的木化石分布广泛，保存精美，是中国侏罗纪木化石保存最好的地区之一。本书对这一地区的木化石和其产地进行了介绍，报道了多种裸子植物木化石，其中以银杏类、松柏类，以及分类位置不明的裸子植物为主，展示了辽西地区侏罗纪的化石森林组成特征。更值得指出的是辽西地区的木化石都保存有完好的生长轮，也就是年轮，这为定量开展古气候、古环境研究提供了依据。

本书的撰写和出版得到了国家自然科学基金委面上项目和青年基金项目（项目编号：U2544204、41772023、42172034、41972007、41272010、41572014），国家自然科学基金重大项目“中国陆相白垩纪科学钻探高分辨率古环境记录与古气候演化”第四课题“早白垩世中国东北陆地植被演化与古气候重建”（项目编号：41790454），国家自然科学基金委地球科学中心延续项目（项目编号：42288201），中国科学院战略性先导科技专项（B 类）“地球内部运行机制与表层响应”第三课题“华北克拉通破坏与热河-燕辽生物群演化”子课题（项目编号：XDB18030502），辽宁省“兴辽英才计划”项目（项目编号：XLYC1907037），现代古生物学与地层学国家重点实验室开放课题（项目编号：133113、173124）和辽宁省教育厅科学研究一般项目（项目编号：L2012391）的支持。在项目研究过程中，得到了中国科学院南京地质古生物研究所周志炎院士、沈阳师范大学孙革教授、中国地质调查局沈阳地质调查中心张武和郑少林研究员、中国地质大学（北京）刘本培教授、中国石油勘探开发研究院邓胜徽、卢远征教授级高级工程师的帮助和指导。此外，法国里昂第一大学马克·菲利普（Marc Philippe）教授协助提供了部分文献并参与了部分讨论。本书的编辑及出版工作得到了科学出版社多位编辑的鼎力支持，在此一并致以谢意！

由于作者水平有限，书中难免存在部分疏漏，敬请各位读者批评指正，并提出宝贵意见！

主要作者简介

蒋子堃，博士，中国地质科学院正高级工程师，博士生导师，主要研究方向为中生代植物的解剖与演化，曾获得自然资源部高层次科技创新人才工程—青年科技人才，中国古生物学会第五届“青年古生物学奖”，中国地质调查局优秀地质人才，中国地质学会青年科技奖—银锤奖，中国地质调查局十三五科技创新先进个人，中国古生物学 2016 年度十大进展等奖励，兼任第四届国家古生物化石专家委员会委员，中国古生物学会古植物学分会理事，中国植物学会古植物学分会理事，全国地层委员会副秘书长，东北亚地学与教学研究中心学术委员会委员等。发表学术论文 40 余篇，先后承担国家自然科学基金，国土资源大调查，基本科研业务费等项目 10 余项。

王永栋，博士，中国科学院南京地质古生物研究所研究员，博士生导师，中国科学院特聘研究员，中国科学院大学南京学院首席教授，南京大学生物演化与环境科教融合中心责任教授。任亚洲古生物协会副主席，中国古生物学会常务理事、中国古生物化石保护基金会专家委员会副主任。主要从事中生代古植物学和古环境研究，在古植物系统解剖、多样性演化、时空分布、植被演替与古气候环境等方面取得重要成果。承担国家科技部、国家自然科学基金委和中国科学院等科研项目和国际合作项目 30 余项。在国内外学术刊物发表论文 260 余篇，合作出版专著/主编论文专辑等 21 部。成果先后四次获得中国古生物学年度十大进展，获江苏省科学技术奖二等奖，江苏省有突出贡献的中青年专家，尹赞勋地层古生物学奖、中国科学院优秀教师奖和国际侏罗系金菊石奖。

田宁，博士，教授，现任沈阳师范大学古生物学院院长、辽宁古生物博物馆副馆长（分管日常工作），自然资源部东北亚古生物演化重点实验室主任、辽宁省古生物演化与古环境变迁重点实验

室主任，兼任国家古生物化石专家委员会委员，中国古生物学会理事、古植物学分会副理事长、中国植物学会古植物分会副会长。先后入选“辽宁省百千万人才工程”、“兴辽英才计划”、自然资源部“高层次创新型科技人才培养工程”等省部级人才项目，并获评“辽宁省优秀教师”、“辽宁省优秀研究生导师”及中国古生物学会第六届“青年古生物学奖”等荣誉称号。主要从事古生物学与地层学教学、科研及科普工作，研究方向为古植物学（中生代植物）。在国内外学术期刊共计发表学术论文 50 余篇，出版专著 1 部。先后主持包括国家自然科学基金青年基金项目、面上项目等在内的科研项目 10 余项。

序1

植物的出现在地球漫长的历史中画上了浓墨重彩的一笔，它们不仅是生态系统的基石、是生产者，维持着大气中的氧气供应，还作为生物链的第一环节维持着生态的平衡，它们通过碳循环和水土保持调节着气候变化，它们净化空气，降温增湿，改善着环境。在远古时代，它们作为动物的食物和各种动物、真菌等的栖息地，维持着生物多样性的平衡。

我们研究古植物，关注它的系统分类。除了叶化石、繁殖器官化石之外，木化石是植物化石的重要组成部分，它是植物的茎干化石，代表了一个植物 80%的生物量。在地层中保存的木化石有很多类型，根据其成因和形成环境不同，主要包括三大类：渗矿化木化石、煤化木化石及丝炭化木化石。其中，渗矿化主要包括硅化、钙化、白云化、蛋白石化、黄铁矿化、菱铁矿化等。硅化木为木化石的一种，因其数量在木化石中最多，人们也用硅化木名称代替木化石。

木化石大多保存了植物茎干的解剖构造，对开展系统古生物学研究、揭示古植物的演化、了解地史时期古植被的多样性以及重建古气候和古环境等多方面的研究具有重要作用。

由于火山活动活跃，辽西地区保存了大量精美的远古时期特别是中生代动物化石，比如最早的带羽毛的恐龙、早期鸟类、各种昆虫、两栖动物、早期哺乳动物等。植物化石也是相当丰富，有植物大化石，特别是叶化石、繁殖器官化石和木化石，还有丰富的孢粉化石。大量木化石使得辽西地区成为北方木化石最为丰富的产地。该书作者根据大量的化石材料和长期的研究积累，图文并茂地介绍了辽西地区侏罗纪木化石的分类标准、系统古生物学研究最新进展，以及古气候环境重建等内容。这对我们了解植物的演化，正确认识和了解植物界、改造植物界有重要意义。

希望本书的出版，为深入揭示我国及东北亚地区中生代地球历史演变和陆地生态系统的演化，提供确凿的植物化石证据，从而为研究深时地球植被环境与温室气候变化等重大科学问题，做出积极的贡献。

中国科学院南京地质古生物研究所研究员

中国科学院院士

2025 年 11 月 2 日

序2

在地球极为漫长而波澜壮阔的演化进程中，植物的出现无疑是革命性的转折点。它们远非静默的背景，而是生态系统的初级生产者和调控者——通过光合作用释放氧气，奠定了现代大气环境的基础；通过庞大的根系固定土壤，涵养水源，参与全球的碳循环与水循环，调节着全球气候。同时，植物也为无数动物、真菌和微生物提供了食物与栖息地，是维持全球生物多样性的基石。

为了解读这部厚重的生命演化史之书，古植物学的研究至关重要。在各类植物化石中，木化石（即植物的茎干化石）因其通常保存了完好的植物解剖结构，具有不可替代的研究价值。这些经历了漫长矿化作用的植物茎干，成为我们探索古植物演化、揭示地史时期植被面貌，以及重建古气候与古环境的关键载体。

中国辽西地区，堪称窥探中生代世界的一扇瑰丽之窗。剧烈的火山活动为当时的动物群按下了一个个“暂停键”，使得包括带羽毛的恐龙、早期鸟类、哺乳动物在内的众多珍稀古生物得以保存。与之相伴的，是一个同样丰富而多样的植物王国：从叶片、繁殖器官到大量的木化石与孢粉，共同描绘出一幅生动的史前生态图景。特别是这里产出的侏罗纪木化石，其数量与品质使之成为中国北方首屈一指的研究宝库。

该书正是对辽西这片木化石宝库的一次系统梳理与展示。作者通过翔实的图文资料，深入探讨了该地区侏罗纪木化石的系统古生物学，并进一步阐释了如何从这些古老的木质脉络中解读出亿万年前的气候与环境信息。该专著，不仅是对植物演化历史的深情回望，更为我们明智地认识、利用与保护当今的植物世界，提供了深远的历史借鉴。

中国地质科学院研究员

中国工程院院士

2025 年 11 月 2 日

目录一览

本文摘自科学出版社2025年11月出版的《辽西侏罗纪木化石多样性及古环境研究》一书，内容有删节，标题为编者所加。

（本文编辑：孟美岑 mengmeicen@cspm.com.cn)

购书直达

ISBN：978 - 7 - 03 - 084025 - 7

扫码即可购买本书

欢迎关注：赛杰奥（sci_geo）

科学出版社地球科学订阅号

传播科学，欢迎您点亮★星标，点赞、再看

地球为你而转！