科学猜想文集
(592) 《晚古-中生代植物生长环境思考》

晚古-中生代植物的演化与分布主要体现在：银杏在二叠纪的中晚期开始出现；松柏类出现在石炭纪中期；苏铁类诞生在早二叠世；有花的植物涎生于晚侏罗世（发现于中国的辽西地区）。

泥盆世植物根系的发育情况，也是土壤的发育情况：早泥盆世植物的根系深入到土壤的深度用厘米计算，中泥盆世植物根系发育深入到30厘米深的土壤中，晚泥盆世植物生长的根系已经深入到一米。

这里要更正一个观念：植物不是起源于4亿年，4亿年开始登陆的观点是错误的，早泥盆世的植物主要来源于志留纪晚期登陆的陆生维管植物祖先‌，尤其是裸蕨类植物‌。这些植物由早期绿藻演化而来，在志留纪末期已具备初步的维管组织，能够在陆地水体边缘生存；到了早泥盆世，它们进一步繁盛，成为陆地植被的主体 ‌‌。

植物根系的发育状态证明晚古生代土壤非常贫瘠，也非常浅，是植物根系生长受到制约的重要因素。到晚泥盆世时，风化所形成的土堆积厚度可达一米多厚，等同于植物的根系可生长至一米多长。植物的繁盛对改良土壤起着至关重要的推动作用，没有植物的生长风化，岩石碎屑就不可能变成土壤。

石炭纪植物是以孢子与花粉的蕨类植物为主，也出现了种子植物中的裸子植物类型，代表物种有石松、节蕨、真蕨、种子蕨、科达类等等，并有了明显的分区现象。泥盆纪至石碳纪以裸蕨-真蕨为主，表明气候有明显的改变。

在中国，石炭纪至早二叠世气候是什么样的呢？我依据地球气候渐暧的模式反推，石炭纪至少距今2.9亿年以上，地球能从太阳辐射获得的能量相对较少，地球上的气温相对较低，再加上温差较大的话根本不利植物的正常生长。

特殊生长的植物只能以木质化为主，以木质化来划分中生代中纬度区域怎么会有热带、亚热带与温带的植物分区现象呢？但是有许多古生物学家硬是在中生代的中纬度区域划分出了热带植物区、亚热带植物区与温帶植物区。

我们认为：只有一种条件可以在中生代中纬度区域生长出热帶、亚热带与温帶植物来。即地球大气圈层拥有高质量的对流层的空间非常小，但低密度的大气圈层又很大，导致多种光质可以直射到地球表层，在生物身上制造出“热”的效应，展示出植物拥有热帶、亚热带与温帶的生长特征，从而形成生物分区与地理分区不能完全重叠的现象。

舌羊齿是蕨类植物的一个目，蕨类植物的叶子细长而薄叶，是一种干旱温暖环境的产物。舌羊齿叶化石细长，中脉凹陷，舌羊齿叶化石两边弯曲，展示出较厚的叶缘，这是低温湿润环境的产物，与现实中的舌羊齿叶相差较大。

正是由于石炭纪大量的植物出现，才有了煤的形成，昆虫的诞生。植物演化到二叠纪，蕨类植物依然存在，但占主导的是种子植物中的裸子植物，如松柏类、苏铁类、银杏类，都是这类植物的代表。

地球的大气圈层总体上很大，是阻止地球表面热量散失主要因素，也是有可能在中纬度地区形成热帶与亚热带植物区的主要因素。这一时期的地球虽然处在低温气候，但植物能从多光质辐射中获得较多的能量，是植物能形成温暖气候生长特征的主要原因。

由于植物所反应的这种气候的形成主要依赖于多种光质的辐射，其所反应的气候特征类型应当与当今中高纬度地区的海洋气候模型类似。这样的气候模型使得有些植物具有不怕低温，不怕短光辐射的特性，如南欧黑松、齿肋赤藓‌、塔黄‌、披碱草‌、仙人掌、八宝景天‌、马蔺‌等。
（学习《地史学》笔记）