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植物是生命的主要类型之一,在生物界扮演生产者的角色,对环境具高的敏感性和依赖性,特定的气候与环境只生存特定的植物。因此植物区系可以反映生长地的气候与环境,是衡量气候与环境的重要指标。浙江中新世的嵊县组中贮存着数量颇多且种类丰富的植物化石,是天然的植物化石库。化石的保存类型以叶片为主,其中双子叶植物占据很高的比例。除此之外,该地层还赋存很多菱属果实化石,在数量上占据着绝对的统治地位。本文以嵊县组中发现的菱属果实为主要研究对象,应用数值分类方法对菱属植物进行分类,力图精准的鉴定。为了解晚中新世菱属植物与古气候的演化趋势,笔者将浙江天台—宁海地区的嵊县组分为5个层位,由老到新分别为JHU0、DLX、JHU1、JHUW、JHU3。使用叶缘分析法和CLAMP,根据每个层位的双子叶植物叶片实现高分辨率的古气候恢复。菱属果实在埋藏过程中淀粉溶解流失,其化石呈压扁的形态。笔者对侧向压扁和垂向压扁的菱属果实化石进行初步的聚类分析,根据聚类结果获得了一个确定的形态种,进而恢复了菱属果实生长时期的三维立体面貌。该种立体饱满,核心果体呈纺锤形,具4个狭三角形大角,果冠清晰,果颈显著且顶部覆毛,肩角向上生长且有角刺,腰角多向上生长或平直伸展但生长位置略低于肩角,4个瘤状腰角生长于肩角与腰角之间,下部果体呈三角形,果体基部多具残留柄。笔者尝试利用数值分析方法对该种进行具体的鉴定分类,该形态种与现生种Q型聚类分析结果显示该物种与现生种关系较远,只与四瘤菱关系稍近。继而笔者将该形态种与化石种进行聚类分析,结果显示该种外形仍是独特的。结合传统的肉眼鉴定方法,确定该种是一个新的化石种,并将其命名为Trapa radiatiformis X.Wang&L.Xiao sp.nov.。现生种与化石种的R型聚类分析结果均显示了果体宽度与果体高度具密切关系。对现生种进行主成分分析的结果显示果体形状、核心果体宽度、顶部形态、大角总数目、腰角数目、腰角生长方向、腰角长度、瘤状腰角数目是现生种鉴定分类的指导性性状,而化石种的主成分分析的结果显示整个果体高度、整个果体宽度、肩角长度、腰角长度是化石种分类鉴定的指导性性状。将现生菱属与菱属化石的地理分布比较,发现菱属化石与现生菱属的地理分布几乎一致。将不同时代的菱属果实形态比较,较早的菱属化石多具残留柄且果体较大,肩角和腰角狭长,瘤状腰角呈显著的圆锥状。随着时间的推移,残留柄逐渐消失,果体逐渐变小,肩角、腰角及瘤状体退化或消失。具残留柄这一特征显示了半菱属(Hemitrapa)为菱属的祖先的可能性,但能够可以支撑该观点的半菱属(Hemitrapa)的物种极少且化石记录较晚,因此半菱属(Hemitrapa)与菱属具最近共同祖先的观点更具说服力。结合前人对菱属与千屈菜科的DNA序列的研究,发现千屈菜属与菱属存在密切的相关关系,但生长于岸上的千屈菜属比菱属更加古老,由此推断出菱属可能最早生长于陆地,随时间推移逐渐向水域迁移。笔者利用叶缘分析法与CLAMP对详细划分的5个层位进行古气候恢复,结果显示浙江中新世气候与现代气候已十分接近。5个层位的年均温(MAT)从老到新依次为18.05℃、16.03℃、17.96℃、16.57℃、15.52℃(CLAMP,Physa Asia2数据库),仅是随着时间的推移呈现不显著的下降趋势。结合前人获得气候参数及现代气候数据,发现现代的年较差(DT)和年均降水量(MAP)比晚中新世时期稍高,进一步说明了晚中新世时期东亚季风系统已基本形成,只是随着时间推移季风作用逐渐显著。全球深海δ18O曲线也显示了晚中新世时期全球具稳定的气温,因此除季风系统的影响外,浙江晚中新世菱属植物的繁荣还与全球气候的稳定密不可分。