土耳其加拉提亚火山省新发现早中新世化石森林及其古气候学意义解析

本研究针对土耳其加拉提亚火山省(GVP)早中新世森林结构与古气候特征的科学空白，通过鉴定K?br?sc?k-Sar?kaya化石点的20份样本，发现7种化石木种（如Cedrus anatolica、Liquidambaroxylon efeae等），重建了当时温暖湿润（年均温-0.3~29.3°C，降水578-1577 mm）的河岸-山地混合森林格局，为理解欧亚大陆古气候演变提供了关键证据。

　　

在欧亚大陆地质演变史上，土耳其加拉提亚火山省(GVP)犹如一部保存完好的"植物时间胶囊"。这片横跨博卢、安卡拉和昌克勒的火山岩地层，因早-中中新世火山活动形成了独特的化石埋藏条件。尽管前期研究已在此发现21种化石木（包括17个新种），但关于该区域早中新世森林空间分异规律与气候驱动机制仍存在显著认知缺口。尤其引人深思的是，现今年均降水仅619 mm的GVP地区，为何会保存大量喜湿树种如Taxodioxylon gypsaceum的化石？这一矛盾现象直指欧亚大陆中新世气候转型的核心科学问题。

为解决这一难题，伊斯坦布尔大学的研究团队选取GVP西部新发现的K?br?sc?k-Sar?kaya化石点展开攻关。通过系统采集20件化石木样本，结合显微解剖学鉴定与现存近缘种生态位建模，首次重建了该地区早中新世（约2300万年前）的三维森林景观。研究结果发表于《Review of Palaeobotany and Palynology》，揭示了欧亚大陆气候演变的关键节点特征。

关键技术方法包括：1) 野外分层采样于Han?ili组地层；2) 显微切片技术解析导管-射线结构；3) 现存近缘种气候参数反演法（如Cedrus libani的耐寒阈值）；4) 古降水重建采用年轮-气孔参数耦合模型。样本队列源自博卢省Sar?kaya溪流沿岸出露的原位化石层。

【系统古植物学】章节显示，7个鉴定物种呈现显著生态分异：针叶树Cedrus anatolica和Pinuxylon diversiradiatum指示山地环境，而阔叶树Liquidambaroxylon efeae（枫香木）与Salicoxylon galatianum（柳木）构成河岸带主体。特别值得注意的是Myricoxylon unalakkemikii（杨梅木）的发现，其现存近缘种仅分布在年降水>1000 mm的东亚季风区。

【森林结构与分布】部分通过生态位重建揭示：当时GVP存在垂直分带现象——河岸带以Salix-Liquidambar群落为主（降水需求1577 mm），向上过渡为Prunus-Ulmus混交林，至海拔较高处演替为Cedrus-Pinus针叶林。这种格局与现代安纳托利亚高原单一化森林形成鲜明对比。

【气候参数】数据显示：早中新世GVP最冷月均温较现今高4.2°C（-0.3 vs -4.5°C），而年降水波动幅度达999 mm（578-1577 mm），揭示强烈季风扰动。尤其关键的是识别出29.3°C的极端高温记录，这为解释同期地中海-帕拉特提斯洋暖流活动提供了陆地证据。

结论部分指出，GVP早中新世存在"双峰式"森林格局：1) 河岸带为高多样性落叶林，反映强降水季节性；2) 高地发育耐旱针叶林，指示火山活动导致的局部干旱化。该发现不仅完善了特提斯洋周缘古气候模型，更为理解现代地中海气候起源提供了"深时"参照系。研究还提出"火山-季风协同效应"假说，认为GVP频繁的火山喷发可能通过气溶胶效应增强了亚洲季风振荡，这一机制可解释化石记录中观察到的降水极端波动现象。

讨论中特别强调，Ulmoxylon kasapligilii（榆木）的解剖特征显示其具有现代东亚种特有的晶体结构，这为欧亚大陆植物区系迁移路线研究提供了新的形态学证据。论文最后指出，当前全球变暖背景下，GVP化石森林揭示的古气候"高温-高湿"组合模式，可能成为预测地中海生态系统演变的潜在类比对象。