3．1．3　生態(tài)地層學(xué)研究方法

3．1．3．1　生態(tài)地層研究的設(shè)計(jì)與野外工作

生態(tài)地層學(xué)的研究一般是在已有一定地層工作基礎(chǔ)的地區(qū)進(jìn)行，特別要有生物地層工作基礎(chǔ)，以期解決前期地層工作所不能解決的問題。換言之，進(jìn)行生態(tài)地層工作的地區(qū)，必須先有一個(gè)地層劃分對(duì)比的粗略年代地層或生物地層框架，并已證實(shí)有足夠的化石可供研究。

生態(tài)地層研究的目的，一般是為了地層的高精度對(duì)比、環(huán)境恢復(fù)以及盆地演化的分析。因此，設(shè)計(jì)剖面時(shí)應(yīng)沿著橫越盆地或穿越不同環(huán)境(如淺?！逼隆璧?的方向選擇一系列剖面，以便生態(tài)地層對(duì)比的結(jié)果可解決異相地層的同時(shí)性問題，進(jìn)而恢復(fù)環(huán)境及盆地演化，這樣的系列剖面可以設(shè)計(jì)互相平行的幾套。

野外工作主要是系統(tǒng)測(cè)制剖面和大量采集、記錄化石。剖面測(cè)制工作與一般地層工作相似?；牟杉陀涗浾忌鷳B(tài)地層剖面測(cè)制工作量的大部分，要求全而多。在有可能的情況下，應(yīng)采用全樣采集及劃方統(tǒng)計(jì)，劃方統(tǒng)計(jì)應(yīng)多次進(jìn)行。

對(duì)化石的野外觀察和記錄極為重要，大部分生態(tài)和環(huán)境的初步結(jié)論應(yīng)在野外作出，到室內(nèi)再去檢驗(yàn)和精煉，而不應(yīng)一切都等待回室內(nèi)再構(gòu)思，古生態(tài)研究的質(zhì)量首先取決于野外。因此，野外觀察、記錄和采集樣品不可吝惜時(shí)間和精力?；^察的內(nèi)容包括數(shù)量、保存方式、完整性、方向性、分選性、與圍巖及層面的關(guān)系等，伴以素描、照相和統(tǒng)計(jì)。

3．1．3．2　生態(tài)地層剖面描述與生態(tài)地層柱狀圖

剖面描述和柱狀圖是一切地層工作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，至為重要。生態(tài)地層工作應(yīng)當(dāng)有獨(dú)立的生態(tài)地層剖面。生態(tài)地層剖面描述及柱狀圖的格式請(qǐng)參閱本章3．3節(jié)實(shí)例。描述一個(gè)生態(tài)地層剖面必須包含以下三部分:群落帶或生物組合層的描述;無化石間隔層的描述;在地層序列中群落間關(guān)系的描述。

1．群落帶(及亞群落帶)或生物組合層的描述　群落帶的描述應(yīng)當(dāng)反映群落(或生物組合)、巖相以及其他方面的綜合信息，而得出生境型及環(huán)境分析的結(jié)論。它包括:①巖性、巖相(含微相)、厚度;②化石屬種名單及數(shù)量，一般要求附數(shù)量分布表，描述優(yōu)勢(shì)種、常見種、特有種;③化石埋藏類型，如原地埋藏稱群落帶，異地埋藏統(tǒng)稱為生物組合層，由生態(tài)分析獲得環(huán)境的結(jié)論;④群落結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)、分異度等;⑤地層地球化學(xué)數(shù)據(jù);⑥其他方面的信息，如古構(gòu)造、古地磁、含礦性等;⑦生境型及環(huán)境分析的結(jié)論。

2．間隔層的描述　不含化石或僅含生物碎屑，不足以形成群落或生物組合的層位稱為間隔層。有時(shí)，一個(gè)厚度很大的群落帶，僅頂?shù)子腥郝浞肿映霈F(xiàn)，而中間未獲化石，此段地層應(yīng)劃分為間隔層，代表一個(gè)群落帶內(nèi)部的無化石層位。其描述格式與群落帶相同，并且要求有環(huán)境分析結(jié)論。

3．地層序列中群落間關(guān)系的描述　描述群落在時(shí)間上的變化關(guān)系，最常用的有下列兩種關(guān)系:

(1)群落演替(community succession)。有關(guān)群落演替的定義很多，現(xiàn)代生態(tài)學(xué)者與古生態(tài)學(xué)者的看法也不盡相同。古群落的演替通?？梢岳斫鉃樵诃h(huán)境變化不大的情況下(即外界環(huán)境保持基本穩(wěn)定)，從一個(gè)群落類型轉(zhuǎn)化為另一個(gè)群落的順序過程，演替過程應(yīng)是群落內(nèi)部物種間的相互作用起主導(dǎo)作用。但實(shí)際上，地層序列中群落的更替總是伴隨有環(huán)境變遷，不可能單單取決于生物間的相互作用。因此，群落演替在地史上乃是不多見的，但礁群落的群落演替是地史上最常見的群落演替。

(2)群落取代(community replacement)。群落取代或稱廣義的群落演替，指群落在時(shí)間上和空間上由于環(huán)境變化而被另一群落取代。它與狹義群落演替的區(qū)別是:①它是群落間而非群落內(nèi)的變化;②它是由環(huán)境變化而非生物因素所導(dǎo)致;③它在時(shí)間上可歷時(shí)較長(zhǎng)。在地層中所見到的群落關(guān)系，大部分是群落取代關(guān)系，常見的群落取代可分為漸變的和突變的兩種，漸變?nèi)〈Ｒ娪趲r相漸變的地層，上、下兩群落的結(jié)構(gòu)相近，組分的連續(xù)性較強(qiáng);突變?nèi)〈Ｒ娪趲r相突變處，群落的結(jié)構(gòu)和組分亦發(fā)生突變。這兩種取代在生態(tài)地層分析中均有實(shí)際意義。

生態(tài)地層剖面描述中采用群落演替、群落漸變?nèi)〈腿郝渫蛔內(nèi)〈N術(shù)語，通常群落序列更替中如不專門標(biāo)明關(guān)系，即意味著是一種較為普遍的關(guān)系——群落漸變?nèi)〈?/p>

礁核相、礁坪相與礁后相群落在生物組分及圍巖結(jié)構(gòu)上往往變化很快，但仍屬于同一礁相環(huán)境，不是突變?nèi)〈＝赶嗳郝溲萏媸侵饕?，而取代是次要的?/p>

4．海平面變化曲線　生態(tài)地層柱狀圖的主要成果應(yīng)歸結(jié)為海平面變化曲線(curve of sea level change)。把剖面中各群落在垂向上按其層位，橫向上按其生境型標(biāo)在生境一欄中，并參考間隔層所反映的環(huán)境，用線連接起來，這一水深變化曲線可轉(zhuǎn)換為海平面變化曲線。如果同時(shí)作有沉積相、地球化學(xué)相曲線，則可以生境型、沉積相、地球化學(xué)相三條曲線綜合得出海平面變化曲線。