江汉盆地西部松滋（图1a）洋溪组下部黑色泥页岩是世界上罕见的早始新世猴鸟鱼化石库，是我国唯一一个早始新世特异埋藏化石群产地，产有世界上最古老的灵长类动物化石阿喀琉斯基猴，该地层还发现了松滋鸟、鬣蜥类、昆虫和江汉鱼等多种类型的化石。这些动物化石的发现似乎暗示了当时为温暖湿润的热带、亚热带森林沼泽环境，这与以往认为的古近纪中国中部长期盛行的干旱气候环境（图1b）形成强烈反差。然而，这一孕育着众多动物的湿润森林生态系统的存在只是间接推测，仍缺乏可靠、直接的植被证据。因此，利用孢粉记录来重建这一时期的植被与气候显得尤为重要和迫切。
针对上述科学问题，中科院青藏高原研究所新生代环境团队谢宇龙博士等，在湖北松滋市龙王井村洋溪组下部厚约1.2米的黑色泥页岩中采集了24个样品，并对其进行了详细的孢粉学研究和碳同位素分析测定，获得以下主要认识：1. 在以往生物地层学、岩石地层学、磁性地层学等综合研究基础上，通过对碳同位素（δ13CTOC）地层的研究对比，证实松滋化石点地层的时代为古新世-始新世界限附近（约56Ma）。2. 孢粉组合是以类型多样的阔叶树花粉为主（图2），丰富多样的热带、亚热带森林成分揭示了中国中部干旱带在PETM时期存在一个繁茂的南亚热带森林植被景观。3. 定量重建的气候为温暖湿润的南亚热带气候，年均温为21~24℃，年平均降水量为1369~1997 mm（图3）。4. PETM时期的全球快速升温，可能促使控制该地区的气候系统发生了重大改变，导致中国中部干旱带降水量显著增加，最终塑造了江汉盆地西部的南亚热带森林植被景观（图4），并导致该地区湖泊富营养化加剧。中国中部干旱区降水量和生态系统的变化对PETM事件的响应要比世界上同纬度地区强烈的多。因此，今后在研究降水和陆地生态系统对PETM事件的响应时，应充分考虑区域古地理、古气候背景的差异。需要指出的是，该湿润的南亚热带森林持续时间较短，在短暂的PETM事件后，森林又重新遭受到干旱的胁迫。
该研究提高了我们对未来降水、生态系统和环境变化如何响应全球快速变暖和大气CO2浓度升高的认识。该研究成果近日以“A transient south subtropical forest ecosystem in central China driven by rapid global warming during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum”为题，在国际地学权威期刊Gondwana Research (IF=6.051)上发表。我所谢宇龙博士为第一作者，吴福莉研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”(XDA20070201)、“第二次青藏高原综合科学考察研究”专项（2019QZKK0707），“青藏高原地球系统”基础科学中心项目（CTPES，No. 41988101-01）、国家自然科学基金项目（41620104002, 41971112, 41972195）和中科院西部之光项目的联合资助。
论文信息：Xie, Y.L., Wu, F.L.*, Fang, X.M. A transient south subtropical forest ecosystem in central China driven by rapid global warming during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum. Gondwana Research, 2022, 101:192-202.
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X21002471
图1 湖北松滋地理位置（a）和PETM时期江汉盆地的古地理背景和同时期中国中部干旱的环境格局（b）
图2 松滋洋溪组下部主要孢粉类型百分比图谱
图3 松滋PETM时期气候参数与现代松滋和广州气候参数的对比
图4 PETM时期江汉盆地西部古气候、古生态和古环境复原图
