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古植物学与孢粉学研究室是中国最大的、在国际上具有重要影响力的古植物学与孢粉学研究机构，是中国古生物学会古植物学分会和孢粉学分会挂靠单位。斯行健、徐仁、李星学和周志炎院士以及宋之琛、欧阳舒研究员等中国著名的古植物学、孢粉学先驱在我室工作并引领产出了丰硕的、享誉学界的研究成果。研究室主持或参与主办了“第六届国际古植物学大会（2000年）”“第十届国际孢粉学大会（2000年）”“侏罗系界线及地质事件国际学术研讨会（2005年）”“第十六届国际石炭-二叠系地质大会（2007年）”“第八届国际侏罗系大会（2010年）”“欧亚大陆新近纪气候演化国际专题研讨会（2012年）”等国际会议，在国际学术界产生了重要的影响。
研究室以地史时期的各种大植物和微体植物化石为研究对象，研究方向主要为植物大化石与孢粉的系统分类和演化及其在陆地生态系统重建和资源勘探评价中的应用，具体内容涉及化石的系统分类、植物重要类群的起源及演化、埋藏与整体重建、地层学、古植物区系地理、古植被与古生态、古气候、全球变化、环境考古和农业考古以及与煤和油气等沉积矿产勘探开发相关的应用研究等。
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