第七届青年地学论坛

二叠纪晚期的极端环境巨变导致了地球历史上最大的一次生物大灭绝事件，也使其后的生态系复苏过程延续了数百万年。阐明此次大灭绝事件后生态系复苏过程及其机制，不仅能为深时古生态系对极端环境事件的响应机制提供解答；还为深刻理解当今生态系统的弹性、极限边界以及保护地球的宜居性等提供理论支持。遗迹化石同时记录了钙质壳生物和软驱体生物的行为生态学信息，为解读重大地史转折期底栖生物对极端环境事件的响应过程提供了重要线索。然而，以遗迹化石为代表的底栖生物在全球大尺度范围对二叠纪末大灭绝事件及其后生物复苏的响应过程如何，目前仍未得到解答。本研究依据已有的遗迹学研究记录和对华南地区的遗迹学研究，建立了从晚二叠世至中三叠世海相遗迹化石数据库，并重建了这一重大地质转折期全球海相遗迹化石分异度和歧异度曲线。研究结果表明，大灭绝事件前后，遗迹化石多样性和实体化石相比较，多样性锐减的时段发生明显滞后，二者出现节耦。Griesbachian期遗迹化石分异度维持了大灭绝事件前（Changhsingia期）水平。对大灭绝事件前后各时期遗迹组合的阶层组成分析，发现浅阶层遗迹化石在整个早三叠时期占主导；而大灭绝事件前和生态系完全复苏后的中三叠世，深阶层遗迹属的比例明显增加。结合全球下、中三叠统微生物岩的相对丰度变化，发现在早三叠世的Griesbachian期，微生物岩的丰度出现明显峰值，随后急剧下降。这一结果与早三叠世遗迹化石分异度变化趋势相吻合。全球遗迹化石分异度曲线显示，大灭绝事件导致海洋生态系统发生大崩溃，微生物岩得以大量繁盛。伴随着微生物席底质的广泛出现，遗迹化石在复苏初期在沉积物表层和浅表层大量保存。这种以浅阶层为主导的遗迹化石组成特征指示了大灭绝事件后生物扰动混合层的缺失。长期缺氧的海洋环境可能是混合层缺失和深阶层遗迹在早三叠世明显减少的重要环境诱因。
 

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