（编者按）：化石是生命起源和演化的实证记录，是记录地球历史的最好工具。我国地域辽阔，化石资源丰富，从最古老的生命，到寒武纪生命大爆发，再到中生代飞向蓝天的恐龙，一直到各个纪元的生物群，如著名的澄江生物群、热河生物群、关岭生物群等星罗棋布。因此中国也被誉为古生物资源最富饶的国家。中国是古生物资源大国，更是古生物研究的强国。几代中国古生物化石研究者以及科学家取得了令世界瞩目的成就，他们在中国大地上从古生代一直到新生代命名了许多古生物群，本号从今天开始将以“地球生命进化史系列之古生物群”不定期的介绍在中国大地上发现的古生物群，敬请读者粉丝关注，您的关注与支持是我们坚持与前进的动力，谢谢大家！
在韩国釜山近日举行的第37届国际地质大会上，中国有3处地质遗产地入选第二批国际地质科学联合会100个地质遗产地名录，涉及古生物学、地貌和地质活动过程等领域。本次我国入选的三处地质遗产地其中之一是乌达二叠纪植被化石产地。
内蒙古的“植物庞贝城——乌达二叠纪植被化石产地”
↑ 蕨类植物栉羊齿化石（左下）、
瓢叶类植物联合齿叶化石
↑ 原始松柏类植物科达化石
↑ 乌海“植物庞贝城”地质剖面。
中国科学院南京地质古生物研究所供图
延伸阅读：何为“植物庞贝城”？
中国内蒙古自治区乌达煤田约三亿年前的远古森林
“植物庞贝城”指的是大约三亿年前（即晚古生代早二叠世），在中国内蒙古贺兰山西北角乌达煤田形成七号煤层的远古森林（GPS：39°32′N,106°39′E），已发现的面积约35平方公里。森林植物类群的组成包括石松、有节、蕨类、前裸子植物、种子蕨类、原始松柏、原始苏铁等七大类；森林植被具有显著的群落垂直成层现象和水平结构，且各大类呈现出不同的发育繁殖季相。
形成乌达煤田7号煤层的远古森林，因为火山喷发产生的巨量火山灰降落掩埋而封存于煤层顶板的火山凝灰岩内。这种保存方式与意大利维苏威火山喷发掩埋而封存的庞贝城颇为相似，故称“植物庞贝城 ” 。
命名“植物庞贝城”的原始文献是中国科学院南京地质古生物研究所王军研究员团队2012年3月发表的美国科学院院报（PNAS）论文“内蒙古二叠纪植物庞贝的发现及其对华夏区陆地景观的古生态和古生物地理区系意义 Permian vegetational Pompeii from Inner Mongolia and its implications for landscape paleoecology and paleobiogeography of Cathaysia. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 109, no. 13: 4927-4932. (27th March 2012)。” 同年5月美国《Science》杂志以“火山灰中浮现远古陆地:含煤地层中埋藏的“植物庞贝城”对二叠纪生态结构和古气候的启示Primeval Land Rises From the Ashes: A vegetational Pompeii’ buried in a coal deposit is shedding light on ecosystem structure and climate during the Permian period” 为题，在“新闻聚焦”栏目报导了该PNAS论文的核心成果，首次引用了“植物庞贝城”这一概念。
“植物庞贝城”是被火山喷发所埋藏，不仅化石标本质地极为精美，而且远古森林的群落结构保存完整，是用于研究3亿年前陆地植物的分类、群落生态特征和揭示植物与环境协同演化的珍稀资源 ，被誉为古生物学界的植物化石宝库。
1. 分类学研究价值：标本完整而精细——兼具外部形态与内部结构和宏观与微观并存的精美化石标本，是化石植物整体重建的绝佳材料，植物分类学研究极为重要 。
古生物学的研究对化石保存优劣的高依赖性是众所周知的。“植物庞贝城”内的植物化石是经由天空降落的火山灰将生长于成煤沼泽的原始森林掩埋而保存形成。这样就决定了：标本完整——外部形态信息全面：由于是植物生长于原地时被埋藏，没有经历被水流搬运和分选等过程，因此化石一般保存很完整，能够展示植物器官的整体形态，例如整个枝条、甚至整个树冠；（2）标本质地精细——保存了外表细微特征。由于火山灰的颗粒很细微，如同面粉，因此植物的细微结构能够得到保存，既清晰又往往保存了原位有机质残余如孢子花粉等，而且局部矿化而保存了解剖构造等，有的标本扫描电镜下便可观察到细胞结构甚至细胞核，令人叹为观止。这注定是提升华夏植物群系统学研究深度的化石宝库。2021年，王军团队在PNAS发表的乌海拟齿叶（论文：远古瓢叶目植物揭示了种子植物的姊妹类群伴随着原始种子植物的辐射而多样化Ancient noeggerathialean reveals the seed plant sister group diversified alongside the primary seed plant radiation ），实现了化石植物的整体重建，解决了瓢叶目植物的亲缘关系和分类位置，就是为古植物学科发展作出重大贡献，PNAS同期配置的评述赞赏为“Great moments in plant evolution (植物演化研究的高光时刻 )”。这是一个体现“植物庞贝城”化石材料保存完好、具有重要的分类学研究价值的典型案例。
2. 群落生态学研究意义：大面积的远古森林实际复原，是探索植被群落生态的珍稀窗口
通过近十年的野外作业和室内分析研究，王军团队运用古植物埋藏学最为精确的复原方法，对“植物庞贝城”进行了古植物埋藏学复原研究，实现了世界上迄今为止最大面积的植被实际复原研究，首次绘制了具有较大规模的远古森林实际复原图 。远古森林实际复原的重要性在于：人们以往从教科书、科普读物或世界各地的自然历史博物馆所看到的，对地球历史上的远古森林的复原图，均为“概念性复原”，实际上从未真正存在过。例如：一幅华北早二叠世成煤沼泽森林复原图 ，就植物的空间展布而言，它的复原是把科学家发现于华北各地的早二叠世的成煤植物作为该森林的植物类群，放置于构想出的一个成煤沼泽环境。这样空间上复原图内的植物是随机地、人为地摆放的，这是其空间误差。另一方面，就时间尺度而言，仅早二叠世跨度就达到两千五百万年，由于陆相地层的研究对比精度所限，人们只能把大致是该时代的植物收集到一起进行复原图制作。而其中必然有的植物仅仅存在于早二叠世早期，而也有的可能仅仅存在于早二叠世晚期。这样，实际上从来没有在地球上同时存在过的植物类群就被复原在同一幅图内，形成了时间误差。“植物庞贝城”群落的复原避免了上述时空误差，植物个体由天空下落的火山灰埋藏，保存在原地，未被搬运；而时间上为一次火山喷发的时间，也许是几天、几个星期、几个月、或者更长，但该厚层火山灰只代表了一次连续的、而非多期次的喷发事件，也就是说火山灰中所封存的植被都代表了当时正在形成七号煤层的植被，确保了“植物庞贝城”中所有植物是同时生活在该区域的。
在实际复原的基础上，就能够探讨树种之间的关系以及它们与环境的关系——即群落生态学（如：物种组成、物种-面积关系、物种组合关系、垂直分层、水平分布、生态梯度、能量转移路线等等）。截至2022年，研究团队已经获得了累计8000多平方米的样方数据，从空间分布上，基本上涵盖了煤田各区域。实际复原采用了类似于现代考古的埋藏学方法，选择了1 mⅹ1 m的样方精度，获得了最大面积的远古森林高精度实际复原数据 。
3. 植物与环境的协同演化
晚古生代是地球历史上十分特殊的一个时段：联合古陆的形成、规模最大的冰期、超长的生物稳定发展期和紧随其后的影响最为深远的二叠纪末生物大灭绝，地史时期首次出现显著的动、植物地理分区等等，都代表了当时的特殊地质背景。与此密切相关，晚古生代植物群代表了地史时期最茂盛的植被，并促成了地史时期最大规模的聚煤作用。从植物群演化的视角来看，晚古生代植物代表了真蕨和种子蕨植物演化的高潮，并孕育了裸子植物的起源和早期演化。而值得一提的是，中国是华夏植物群的摇篮，更是世界上唯一发育了晚古生代四大植物群的国家。对地球晚古生代植物及相关的地质古生物学领域的探讨，如生物与环境的协同演化等科学问题，中国晚古生代植物群的参与是必不可少的。
内蒙古乌达煤田早二叠世成煤沼泽植物群——中国“植物庞贝城”，代表了植物化石最好的保存方式——特异埋藏，对揭示该时期各类植物演替面貌是一个关键链条。同时，它还代表了晚古生代大冰期的背景成煤植被群落，蕴藏了极为丰富的群落生态学信息。也是探讨植被如何响应由冰室气候过渡到温室气候的重要化石宝库。2012年PNAS论文同期配置的评论“Permian Coal Forest offers a glimpse of late Paleozoic ecology（二叠纪成煤森林提供了对晚古生代生态学的窥探 ）”正是对此的概括。使得古植物学家能够用现代植物学和生态学方法对其分类学和群落生态学开展研究。中国“植物庞贝城”无疑是探索晚古生代植物群的一个重要窗口。
4. 科普价值：关于成煤植物的公众问题
关于煤炭的形成，在小学《自然》课中就有涉及。社会公众大都知道煤是植物形成的，而最爱问的两个问题：煤是什么植物形成？形成煤的远古森林面貌怎样？
“植物庞贝城”的化石收藏，代表了世界上同期成煤植物群的化石数量最多、实际复原面积最大的标本收藏，因此能够实现对成煤植物群的复原做到“既见树木又见森林”。“植物庞贝城”已经被Springer集团最新出版的“地球科学、地理与环境科学”的教科书“Nature Through Time ”收录，已然成为人类认识成煤植被面貌及探索远古森林群落生态规律等相关领域的第一化石宝库。
