贵州独山中泥盆世鸡窝寨生物礁的生物多样性

2020-08-12

生物礁是海洋中最为复杂多样的生态系统，也是地球生命演化中最为重要的基因宝库之一，拥有最高级别的物种多样性、生境多样性、群落结构和功能多样性。中泥盆世吉维特期发育了显生宙以来最大规模的后生动物礁体系，然而，这一时期生物礁的生物多样性、生物之间的复杂生态关系以及生物礁群落的构建等方面尚缺少较为细致的研究工作。因此，对关键地质时期生物礁及生物多样性演化模式的进一步认识也受到一定程度的限制。

　　近期，中国科学院南京地质古生物研究所泥盆纪研究团队副研究员郄文昆、梁昆和硕士研究生黄家园等，联合英国布鲁内尔大学、贵州大学和中国地质调查局武汉地质调查中心的合作者，对我国华南泥盆系浅水相经典剖面之一的贵州独山大河口剖面进行了多次系统野外研究。相关研究成果已在线发表于国际期刊《三古》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）上。

　　研究以该剖面吉维特阶独山组的鸡窝寨生物礁为研究对象，运用精细采样方法选取28个50í50cm的样方，在礁体纵面7m2的范围内原位采样665块，并制得化石薄片2804张，原位绘制化石标本10823个，并基于大量系统数据开展了高精度的生物多样性和群落古生态统计工作。

　　迄今为止，在鸡窝寨生物礁7m2的范围内共识别出83个化石种，隶属于8个门类的44个属，包括四射珊瑚（9属29种)）、层孔虫（10属16种）、横板珊瑚（8属13种）、腕足类（8属16种）、苔藓虫（4属4种）、钙化蓝细菌（3属3种）、刺毛虫（1属1种）、管状蠕虫（1属1种）。其中，以层孔虫(N=755)、横板珊瑚(N=630）、四射珊瑚(N=198)和刺毛虫(N=144）的丰度（出现频率）最高。通过对生态现象的统计，结果显示鸡窝寨生物礁不仅有极高的物种多样性，还有一系列物种之间的复杂生态关系，主要包括包裹(N=716)、空间竞争(N=35)以及共生(N=58)等。化石的原位采集以及高精度复原进一步明晰了中泥盆世生物礁中的物种空间分布特征，并且发现主要造礁生物拥有稳定的空间分布特征而次要造礁生物及附礁生物的分布有较大的空间异质性。

　　这项研究为进一步开展全球古地理对比及地史时期生物礁的多样性演化和分布模式提供了重要的参考资料。

　　本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类），国家自然科学基金和中国地质调查局地质调查项目的共同资助。

　　论文信息：Huang, J., Liang, K.*, Wang, Y., Liao, W., Guo, W., Kershaw, S., Jeon, J., Qiao, L., Song, J., Ma, J., Li, Y., Tu, B., Tian, Y., Wang, Y., Wang, Y., Ma, J., Luo, M., Qie, W.*, 2020. The Jiwozhai patch reef: A palaeobiodiversity hotspot in middle Givetian (Devonian) of South China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109895