楊家駒1齊國凡2徐瑞瑚2

（1.中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所；2.湖北大學(xué)地理系）

一、武漢地區(qū)第三紀樹木化石

樹木生長發(fā)育受許多環(huán)境因子的影響，互相聯(lián)系而又彼此制約的環(huán)境因子分為氣候因子，包括溫度、光照、降水、空氣和風(fēng)等；土壤因子，包括土壤質(zhì)地、土壤水分、營養(yǎng)元素和酸堿度等；地形因子，包括經(jīng)度、緯度、海拔高度、坡度、坡向、山脊、山谷和河流等；生物因子，包括與樹木生長關(guān)系密切（有益或有害）的動植物，特別是微生物。

樹種分布和森林分布主要取決于溫度和降水量，不同的經(jīng)度、緯度和海拔高度等地理條件的差異，將引起溫度和降水量的變化，相應(yīng)的樹種分布和森林分布也隨之改變。從森林水平分布來看，如我國的東北北部、新疆北部生長著從寒帶延伸來的針葉樹種，而海南、云南南部則生長著熱帶闊葉樹種。從森林垂直分布來看，據(jù)湖北林業(yè)志記載，湖北省的神農(nóng)架山脈，在300～1 600m低山區(qū)是亞熱帶氣候，屬落葉常綠闊葉林帶。下層代表為青岡栲櫟闊葉林和鐵橡樹黃櫨矮林，上層代表為枹樹林、茅栗林和栓皮櫟林。1 600～2 300m是溫帶氣候，屬針葉落葉闊葉林帶。代表群落為華山松木、華山松闊葉混交林、紅樺林、山毛櫸木、銳齒櫟林和巴山松木。2 300～2 600m是寒帶氣候，屬暗針葉林亞帶，代表群落為巴山冷杉林。

環(huán)境因子制約著樹木的生長發(fā)育，反過來樹木也可以反映當(dāng)時當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件。特別是一些樹木，一旦以化石木的形式保留下來，無疑將是當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)歷史時期古氣候的最好指示物。

1983年筆者等在武漢市江漢盆地東端進行地質(zhì)研究時，在新洲縣陽邏鎮(zhèn)的已半成巖的“陽邏組”砂礫石層內(nèi)（地質(zhì)年代為新近紀，距今2 000～250萬年）、海拔60～65m的低矮丘陵區(qū)頂部，南北寬500～4 000m、東西長5 000m的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)零散分布的化石木群。大部分化石木埋藏在地下，不少化石樹形保存比較完整，有些側(cè)枝及木節(jié)可見，絕大部分系樹木莖干，最長9m，最大直徑80cm。過去我國化石木鑒定和發(fā)表的全部是裸子植物。1987年筆者首次報道了中國被子植物化石木，先后發(fā)掘和鑒定了的化石木有以下15種，它們均是熱帶和亞熱帶樹種。

（1）裸子植物化石木有：①武漢柏木Cupressue wuhanensis J.J.Yang；②湖北柏木Cu－pressue hubeiensis J.J.Yang；③武漢刺柏Jumiperus wuhanensis J.J.Yang；④油杉Ketelee－ria fortunei Carr.；⑤長苞鐵杉Tsuga－keteleeria longibracteata Cheng；⑥杉木Cunning－h(huán)amia lanceolata Hook；⑦水松Glyptostrobus pensilis Koch。

（2）被子植物化石木有：①武漢楸木Catalpa wuhanensis J.J.Yang；②武漢貓尾木Doli－chandrone wuhanensis J.J.Yang；③武漢杜英Elaeocarpus wuhanensis J.J.Yang；④秋楓Bischofia javanica Bi；⑤重陽木Bischofia polycarpa Airy－Shaw；⑥武漢土密樹Bridelia wuhanensis J.J.Yang；⑦武漢油柑Phyllanthus wuhanensis J.J.Yang；⑧武漢樟型木Laurinoxylon wuhanensis J.J.Yang；⑨頂果木Acrocarpus fraxinifolius Arn ex Wight；⑩海南紅豆Ormosia pinnta Merr；○1吳茱萸Euodia rutaecarpa Benth；○12武漢糙葉木Aphananthe wuhanensis J.J.Yang；○13武漢櫸木Zelkova wuhanensis J.J.Yang；○14武漢石梓Gmelina wuhanensis J.J.Yang；○15湖北石梓Gmelina hubeiensis J.J.Yang。

二、樹木化石的氣候指相

（1）從理論上說，我國第四紀植物是在第三紀植物的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它的區(qū)域性分化輪廓已與今日近似。暖溫帶的南界也受到氣溫降低的影響，向南移動了3°～5°，秦嶺成了我國東部亞熱帶和暖溫帶植被分界線。

（2）發(fā)掘的化石木樹種均是熱帶和亞熱帶樹種，其中有在武漢地區(qū)現(xiàn)今未見的典型熱帶闊葉樹種蘇木科的頂果木、蝶形花科的海南紅豆和大戟科的秋楓?，F(xiàn)代樹種頂果木現(xiàn)今分布于我國云南南部北緯21°10′，東經(jīng)99°55′～101°50′的西雙版納（景洪，海拔高552.7m，1961—1970年均溫21.8℃）、思茅（海拔高1 302.1m，1961—1970年均溫17.8℃）、新平、元江（海拔高396.6m，1961—1970年均溫23.8℃）及河口（海拔高136.7m，1961—1970年均溫22.6℃）。現(xiàn)代樹種海南紅豆現(xiàn)今分布于我國廣東徐聞、陽江（海拔高23.3m，1961—1970年均溫22.2℃）、茂名，海南（崖縣、儋縣，海拔高3.9～168.7m；崖縣1961—1970年均溫25.5℃，儋州1961—1970年均溫23.2℃），香港及廣西龍州（海拔高128.3m，1961—1970年均溫22.0℃）、陸川、那坡、合浦，越南也有分布。現(xiàn)代樹種石梓屬約35種，多數(shù)產(chǎn)于熱帶亞洲及大洋洲，少數(shù)產(chǎn)于熱帶非洲；我國有7種，產(chǎn)于福建、江西、廣東、廣西、四川、貴州和云南等地。據(jù)《中國植物志》44卷和《中國樹木志》第3卷記載，大戟科約有300屬、5 000多種，廣布于全球，并以熱帶地區(qū)為主。土密屬約60種，分布于東半球，熱帶及亞熱帶地區(qū)。我國有喬木6種，分布于東南部。它們是：①密脈土密樹（B.spinosa Willd.），在國內(nèi)產(chǎn)于云南，國外分布于印度、斯里蘭卡、緬甸、泰國、印度尼西亞和馬來西亞；②貴州土密樹（B.pierrei Gagnep.），在國內(nèi)產(chǎn)于貴州，國外分布于越南、老撾和柬埔寨；③大葉土密樹，在國內(nèi)產(chǎn)于湖南、廣東、海南、廣西、貴州和云南；④波葉土密樹（B.montana Willd.），在國內(nèi)產(chǎn)于云南，國外分布于印度、不丹、錫金和尼泊爾；⑤膜葉土密樹（B.pubescens Kurz），在國內(nèi)產(chǎn)于臺灣（臺北—恒春，海拔高9.0～24.0m， 1961—1970年均溫21.9～24.8℃）、廣東、廣西和云南，國外分布于印度、錫金和緬甸；⑥禾串樹，在國內(nèi)產(chǎn)于福建、臺灣、廣東、海南、廣西、四川、貴州和云南，國外分布于印度、泰國、越南、印度尼西亞、菲律賓和馬來西亞。葉下珠屬約600種，主要分布于世界熱帶及亞熱帶地區(qū)，少數(shù)為北溫帶地區(qū)。余甘子屬在我國的喬木僅有余甘子一種，國內(nèi)產(chǎn)于江西、福建、臺灣、廣東、海南、廣西、四川、貴州和云南，國外分布于印度、斯里蘭卡、中南半島、印度尼西亞、馬來西亞和菲律賓。

（3）秋楓屬僅秋楓和重陽木兩種。秋楓是常綠和半常綠喬木，自然生長在熱帶地區(qū)。國內(nèi)分布于臺灣、福建南部（龍巖，海拔高341m，1961—1970年均溫19.9℃；漳州，海拔高30m， 1961—1970年均溫21℃）、華南、西南南部、四川南部（樂山，海拔高424.2m，1961—1970年均溫17.2℃），國外分布于印度、緬甸、泰國、老撾、柬埔寨、越南、馬來西亞、印度尼西亞、菲律賓、日本、澳大利亞和波利尼西亞。重陽木是落葉喬木，生長在亞熱帶地區(qū)。國內(nèi)產(chǎn)于秦嶺淮河流域以南至福建（建甌籌嶺，海拔高154.3m，1961—1970年均溫18.7℃）和廣東北部（紹關(guān)，海拔高69.3m，1961—1970年均溫20.4℃）。新近紀時期在武漢地區(qū)兩個種并存，但今日僅存重陽木1種，就化石木數(shù)量而言，秋楓化石木較重陽木化石木多得多，所以秋楓是發(fā)掘當(dāng)時就鑒定出來的，而重陽木是經(jīng)過9年后才發(fā)現(xiàn)和鑒定出來的。1989年N.O.Awasth在印度發(fā)現(xiàn)并鑒定了古秋楓化石木，亦是同一新近紀。1993年在武漢市發(fā)現(xiàn)并鑒定為生長在第四紀晚更新世（時代距今11 280±192年）的重陽木古木，從側(cè)面佐證了武漢地區(qū)新近紀時期是炎熱潮濕的，至第四紀晚更新世氣候轉(zhuǎn)涼。就木材解剖而言，生長在熱帶地區(qū)的秋楓是散孔材，生長在亞熱帶地區(qū)的重陽木是具半散孔材趨勢的散孔材。生長在新近紀時代的重陽木無半散孔材趨勢，這是重陽木從熱帶氣候向亞熱帶氣候條件下的演化，也反映了武漢地區(qū)古氣候的變化。

（4）發(fā)掘化石木樹種，其中在武漢地區(qū)現(xiàn)今未見的針葉樹種有水松?，F(xiàn)代樹種水松為喜光樹種，適合生長于溫暖地區(qū)、濕潤的氣候和潮濕的環(huán)境。主要分布于廣東珠江三角洲（廣州，海拔高6.3m，1961—1970年均溫21.8℃）和福建中部（永安，海拔高208.3m，1961—1970年均溫19.1℃）及閩江下游海拔1 000m以下的地區(qū)；在廣東東部及西部、福建西部及北部、江西東部（南城，海拔高80.9m，1961—1970年均溫15.9℃）、四川東南部（重慶海拔高260.6m， 1961—1970年均溫20.4℃），廣西及云南東南部也有零星分布。

（5）武漢地區(qū)地處亞熱帶，中國亞熱帶分為北、中和南3個部分。北亞熱帶包括秦嶺、大巴山之間和長江中下游之間，年平均氣溫為14～16℃。中亞熱帶分為東西兩個部分、年平均氣溫分別為16～21℃和15.8～16℃。南亞熱帶指南嶺山脈以南，包括臺灣北部和南部、福建及廣東東南部、珠江流域、西江流域、廣西中部、云南中南部，年平均氣溫為20～22℃。熱帶地區(qū)包括雷州半島、海南島、臺灣南部、南海諸島及滇南和西藏東南緣的局部地區(qū)，年平均氣溫為22～26℃。武漢市地處北亞熱帶，年平均氣溫為16℃，較之化石木樹種今日分布的南亞熱帶和熱帶地區(qū)氣溫分別相差4～6℃和6～10℃。武漢地區(qū)若以北溫帶計算，則相差6℃和8～10℃。

同北京猿人頭蓋骨化石一樣，化石木也是根據(jù)歷史遺物來追索、研討、探討當(dāng)時當(dāng)?shù)氐墓胖参?、古氣候、古地理等關(guān)系。綜上所述，從這些化石木的存在和現(xiàn)代樹種分布的生長條件及樹種演化，反過來有力地證明了武漢地區(qū)新近紀當(dāng)?shù)氐墓艢夂虮冉袢昭谉岷统睗竦枚唷?/p>