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越南新生代植物化石考察杂记

已有 998 次阅读 2017-5-1 15:26 |个人分类:科学考察|系统分类:科研笔记|关键词:越南 一带一路 新生代 化石 滇越铁路

越南新生代植物化石考察杂记

受中国科学院东南亚中心的资助,2017420日,我和苏涛(苏涛曾是我的博士研究生,2011年获得博士学位后,来到版纳植物园工作,现在是版纳植物园古生态研究组的组长(PI),我的领导)及学生一行6人对越南北方的新生代化石植物群进行了为期10天的考察、采集。越南新生代植物化石对我来说可谓向往已久。早在三十多年前,我在做硕士论文《云南开远小龙潭中新世植物群》时,就知道修建“滇越铁路”之前的沿线地质调查中,采集到不少新生代植物化石,这些化石最终由一位叫Madeleine Colani的法国学者(图1)研究并发表于题为《étude  sur les flores Tertiaires dequelquesgisements de lignite de l’Indochine et Yunnan》的专著中。这部专著记述了十几个滇越铁路沿线的新生代化石植物群,是中越新生代植物化石研究的开端。云南的新生代古植物研究发端于Colani,自1998以来得到了蓬勃发展。目前为止,云南已经记录了新生代植物化石353种(隶属155属,60科)(Huang et al., 2016)。这些化石资料为研究云南植物多样性形成演变提供了不可替代的地质学铁证。而在越南,自Colani之后却再也没有人研究新生代植物化石了。导师吴征镒院士在研究中国植物区系成分的渊源之后,认为“居于北纬20o-40o之间的中国南部与西南部与中南半岛(Indochina)的广袤地区,是最富于古老的特有科和属的,这些从第三纪古热带传下来的成分可能是东亚区系的核心,而这一地区则正是这一区系的摇篮,更广泛地说,它甚至是北美和欧洲植物区系的出生地”(吴征镒,1965)。要证明和完善这一假说,热带低纬度新生代的植物化石就尤为重要,没有植物化石的证据,何以得知这些古老的特有科和属从新生代以来就一直都存在于这个地区。因此,从学生时代起,我就向往着能够采集并研究越南的植物化石。

图1. MadeleineColani Strasbourg,1866 - Hanoi, 1943



“一带一路”的战略提出以后,科学院也积极响应,在缅甸成立的东南亚中心并组织开展了一带一路地区的生物多样性项目。古生态组也得到项目支持研究越南的植物化石。2017420日,我们开始了越南之行。从昆明到越南河内飞机时间不到一个半小时,持因公护照去越南是免签的,所以非常方便。越南方面参加我们项目的同行叫Do Van TruongTruong在德国Dresden工业大学拿的博士学位。我和苏涛是去年参加中德合作项目时认识Truong的。Truong到机场接到我们后,带我们直接去了他的工作单位,越南自然博物馆(Veitnam National Museum of Nature)(图2)。这个号称国家级的博物馆无论是展示面积和展品都非常有限,科学院许多研究所的科普馆无论是展品还是展示面积,都比越南这个国家级的博物馆要大,一个国家的实力和底蕴往往是在不经意间被表现出来的。我们的博物馆和英美等国相比又有较大差距,2014年在阿拉斯加考察,看到一些人迹罕至的地方都有对地质景观,生物多样性介绍的科普板和博物馆(图4,5)。

图2. 越南自然博物馆

图3. 斯加人迹罕至地区介绍地质景观的科普牌

图4. 拉斯加北极圏博物馆

图 5. 越南自然博物馆馆长会谈

越南是社会主义国家,做事的风格和我们非常相似。在项目开始前,双方先签一个合作协议。考察开始前,Truong先办越南国内的批文。在简短地参观博物馆以后,Truong带我们去见博物馆的馆长。越南人把这个会见搞得非常正式,一个小小会面居然有水牌,有记录(图3)。第二天一大早就出发前往第一个化石点越南广宁省(Guang Ninh),150公里的路程走了一个早上。到了广宁省又得先去见当地政府官员,尽管有思想准备,进到会议室还是吓了我一跳。一进屋看到对面凳子上做满了越南官员,其中几位还着了制服,肩上有军衔,其中一位还是两杆三星(图4)。官员们一脸严肃,由于言语不通,只有听由Truong来处理。一番口舌之后,那位两杆三星的官员发话了,Truong翻译说他们欢迎我们来广宁进行古植物学考察,这时我的心才落了地。出了会议室我问Truong,穿制服的是警察还是军人,Truong说他们既不是警察也不是军人,而是越南国土管理部门的官员,在越南这些部门的政府工作人员都是穿制服,他们肩上带的既不是警衔也不是军衔,而是表明其官员登记的一个标示。不知道接见我们的这位肩扛两杠三星的官员属于哪个级别,是正处还是副厅。说话间,时间已经到了午饭的时候,当地政府请我们在他们的食堂吃工作餐。越南政府也为其官员提供价格低廉的工作午餐,午餐有三菜一汤,一荤两素,外加一碟小干鱼。午饭后,政府有派了两位人员陪同我们考察,我猜想他们的主要职责是监督吧。这两位官员把我们带到了化石点,这是一个采集填土的采坑,很快地我们这是采集到了不少的植物化石(图5 678, 9, 10),从组成上看,成分以壳斗科,樟科为优势并有番荔枝科,棕榈的类群,是一个具有较强热带的性质的新生代植物群。两天的时间里,我们采集到了2-300件植物化石,开门大吉,让我们非常高兴。这个化石点现在的高程几乎是海平面。利用热力学原理重建古海拔,是古植物学对古环境研究的重要贡献。我们的一个国际合作伙伴Bob Spice 就是利用这个原理重建了西藏南木林中新世化石植物所代表的古海拔,证明在1500万年以前西藏南木林就已经到达了现在的高度,并且一直保留了这个高度(Spice, 2002)。这篇文献也成为研究青藏高原隆升的一篇重要文献,发表以后已经被引用了500多次。在运用化石植物群重建古海拔,有一个关键数据就是地史时期海平面的热函(enthalpy)。这个数据有两个来源,一个是来自于模拟是数据,一个是来自于海平面的化石植物群的重建。发现这个海平面的化石点,能够为我们提供这个时代低纬度海平面的热函,这对于古环境重建的研究是非常重要的。而对这个化石组成的研究能揭示现在人们看到的古老特有的科属是否在1000多万年以前就已经存在于北纬20o-40o之间。

图6. 广宁省与越南官员会谈

图7. 在广宁省采集植物化石

图8. 壳斗科植物化石

         图9, 采自广宁的植物化石

     图10 樟科植物化石


离开下一个广宁省,我们前往谅山(Lang San)的禄平(Loc Binh,这里有一个较大的煤矿,那阳煤矿(Na Duong)。进到谅山后,我的心里有几分莫名其妙的忐忑,1979年“对外反击战”,解放军打下的第一个越南重镇就是谅山。禄平与广西的宁明接壤,位于谅山的东南方,当时解放军为了消灭越军的有生力量,从广西宁明进入禄平,包抄谅山守军的后路,现在的禄平已经看不出一丝战争的痕迹了。到了禄平,免不了要去当地政府办许可,这次会面是免了。拿到当地政府的许可,我们来到了那阳煤矿。有了政府的许可,我们还得煤矿方面的许可。Truong拿着政府的批文在煤矿上上下下跑了一圏,说是领导在开着会呢,让我们等着,这一等就是一个早晨。我私下揣测如果矿长的年龄在4050岁之间,他对1979年那场战争是有记忆的,据说那场战争对越南的基础实施有较大的破坏,这个煤矿当年会不会也受到破坏呢?矿长会不会因此而根本不想为我们提供方便呢?转眼间就到了吃饭的时候,我和苏涛说先吃饭,如果吃了饭还是没有结果,就放弃这个点吧。午饭后再次回到矿上并顺利拿到了批文,原来这一个上午,矿长都在开“矿长办公会”,安排部署一个周的工作。

       图11 产自那阳煤矿的乌龟化石

       图12 粪便化石


这是一个始新世的露天煤矿,这里产乌龟的化石(图11),德国人对产于煤矿的两栖爬行类做一个深入的研究。这里的植物化石比较少,但是我们却找到了一个3000多万年前的“厕所”,发现了不少粪便化石(图12 )。不要小看了这些粪便,用学生的话来说,这是极具粪量的发现,很有意思的研究材料!首先它可以告诉我们这是什么动物留下的?其次从中可以知道这些动物当年的食谱是什么?再其次为什么这些便便经历了3000多万还能够保留下来?

由于植物化石比较少,我们没有在这里过多的逗留,而是赶往下一个点越南的安沛省(Yen Bai)。安沛在红河河畔,据云南的河口口岸仅有120多公里,滇越铁路经过安沛。这条修建于100多年前的米轨铁路在中国几近停运,而在越南还在使用(图12)。1910331日全线通车的滇越铁路是我国历史上通往国外的第一条铁路。这条铁路历经10年,创造许多工程上的奇迹,“被称之为与苏伊士运河、巴拿马运河相媲美的世界第三大工程”,人字桥的设计与建设至今还被津津乐道(图12 )。这是一条有历史的铁路,虽说是殖民主义的产物,但是在客观上确起到了对外开放的作用,使得云南在100多年前就成为对外开放的前沿。在抗日战争中是我国通向外界的重要通道,上演过惨烈的护路大战。安沛省的这个化石点大概就是修路前的地质调查中发现的。追着古植物学先辈Colani的足迹,在中越铁路沿线采集植物化石,另是一番滋味也了却了一个心愿。

       图13 在越南仍在运行的滇越铁路

       图14 回到河口


10天的行程稍纵即逝,我们总共采集了500多件植物化石和少数动物化石。临近河口的时候,另一个担忧涌上心头,这些化石能够被顺利带回国外吗?昆明植物研究所曾经在越南进行植物学采集,但是标本入关确是麻烦多多,很多标本至今也没有带回来。我们向越方承诺,研究完成之后将标本归还越南,越南历史博物馆为我们出具了证明。虽说如此,但是我们这心里还是七上八下的。我们买了两个行李箱把采集的化石都放了进去,拖着化石准备通关。此时是越南时间530,越南海关在500钟已经下班了。也可能是老街和河口之间人员来往比较平凡,越南海关也不知道有“要件”会从此处离境。就这样标本和人均安全回到了国内,对越南的新生代古植物的考察圆满收官(图14)。


参考文献

Colani, M., 1920. étude  sur les floresTertiaires de quelquesgisements de lignite de l’Indochine et Yunnan. BulletinSurveyGeologiqueIndochine 8, 1–58

Huang Y.-J., SuT., Zhou Z.-K., 2016. Late Pliocene diversity and distribution of Drynaria(Polypodiaceae) in western Yunnan explained by forest vegetation and humidclimates. Plant Diversity, 38: 194-200

吴征镒,1965. 中国植物区系的热带亲缘。科学通报,2525-33

Spicer RA, Harris N B W, Widdowson M, et al. Constant elevation of southern Tibet overthe past 15 million years. Nature, 2003, 421: 622-624




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