作为现代草原和荒漠植被的主要组成部分,早生植物在中国植物区系中占有重要的地位。不同旱生植物的出现时间和在植物群中的地位因类型而异,其中有些科在时代分布上具有一定的代表性,如麻黄科、蒺藜科、藜科、菊科和禾本科等。它们在不同地质历史时期,与其他旱生植物一起共同演绎了适宜极端生态环境植物类群的演化与发展。中国的干草原位于世界上最大的欧亚干草原的东部,现生干草原植被主要由禾本科、菊科和藜科植物组成。在中国西北部受东亚季风控制的荒漠地区,如塔里木盆地和柴达木盆地,植被主要由藜科和蒿属植物组成,其中白刺和麻黄科植物相较于其他早生植物含量较少。现代生物学对麻黄植物的研究认为,现生麻黄部分属种起源于渐新世(32-8Ma)麻黄科植物的辐射演化。然而孢粉化石研究表明蒺藜科和麻黄科植物曾在我国广泛分布,并且是白垩纪—古近纪时期干草原植被的重要组成部分。位于青藏高原东北缘的西宁盆地,循化盆地及柴达木盆地中的新生代地层沉积序列完整,自始新世以来就处于干旱气候带的控制之下,为我们研究青藏高原新生代干旱植被演化提供了良好的沉积载体。本论文拟以青藏高原东北缘的西宁盆地白垩纪—始新世麻黄粉为研究重点,并与循化盆地,柴达木盆地的第四纪麻黄粉进行对比研究。利用孢粉化石单颗粒分析法,以形态学系统研究为主线,在重点分析白垩纪—始新世麻黄粉化石系统演化的基础上,通过详细的孢粉形态学,生态学以及干旱植被演化历史的研究,获取古气候古环境信息。根据现代麻黄花粉的系统发育学研究,麻黄花粉的长轴为花粉的赤道轴,而短轴为极轴。据此,在本次研究中我们将前人描述中定义为极轴的长轴更正为赤道轴,而短轴更正为极轴,并对麻黄粉属各个种的极轴与赤道轴比值重新进行了测算。此外,将前人描述中的两极更正为端部,同时将前人研究中的Z字形弯曲线更正为Z字形槽。在与现代麻黄粉的形态进行对比研究的基础上,我们对麻黄粉麻黄亚属粉的形态学进行了重新定义,认为麻黄粉麻黄亚属粉也具有Z字形槽,而它与双穗麻黄粉亚属的区别在于肋间的Z字形槽没有侧向分枝。我们本次在研究区共发现白垩纪—始新世麻黄粉总计3属28个种,包括一个新合并种Ephedripites (Spiralipites) retiformis以及一个比较种Steevesipollenites cf. binodosus,第四纪麻黄粉总计1属2个种。基于现代麻黄粉系统发育学研究的结果,我们对本次发现的麻黄粉属种进行了系统的中英文描述,以便于今后的全球对比研究。在对三肋麻黄粉(Ephedripites (Distachyapites) trinata)进行了系统观察研究后,本次研究将其定为梭形麻黄粉(Ephedripites (Distachyapites) fusiformis)的同物异名种,并将原付梭形麻黄粉(Ephedripites (Distachyapites)parafusiformis),大三肋麻黄粉(Ephedripites (Distachyapites) megatrinata),大梭形麻黄粉(Ephedripites (Distachyapites) megafusiformis)合并为大梭形麻黄粉。此外,我们还对前人研究中定名为希指蕨孢属(Schizaeisporites)的花粉形态进行了详细的研究。因该类型花粉没有明显的单射线,本次研究认为其不属于蕨类孢子,并根据其在两端不汇聚的肋条,将其更名为买麻藤粉属,同时将其系统分类学位置移至买麻藤目。在以上研究的基础上,我们详细描述并对比了麻黄粉属,买麻藤粉属,斯梯夫粉属不同的端部形态特征。麻黄属花粉呈扁球形-超扁球形,赤道轴长于极轴,肋条数几条至几十条,无显著分叉,并在端部汇聚；肋间具有Z字形槽,有或没有侧向分枝。斯梯夫粉属花粉呈扁球形-超扁球形,赤道轴长于极轴,肋条数几条至几十条,无显著分叉,与赤道轴平行或略斜交,并在端部汇聚。端部孢粉壁明显加厚,形成向外突出于轮廓线的结节状或帽状构造。买麻藤粉属花粉呈扁球形-超扁球形,赤道轴长于极轴,肋条十儿条至几十条,无显著分叉,两边的肋条斜交投影成网状；部分属种肋条呈螺旋状,或有环状肋条,无单射线,开裂很少。在西宁盆地东西宁剖面早白垩世Aptian-Cenomanian阶沉积物中发现双穗麻黄粉属花粉,从而将双穗麻黄粉亚属的首现时间提前至早白垩世,指示出麻黄花粉的种属分异演化时间远远早于先前现代分子生物学研究所认为的渐新世。通过对双穗麻黄粉亚属生态学特征的研究,我们认为双穗麻黄亚属的出现是为了适应干旱的气候环境。根据研究区类麻黄粉在不同时期的形态变化以及成分变化,我们将研究区地层中记录的白垩纪—始新世麻黄粉演化划分为以下三个时期：①早白垩世晚期：在该阶段类麻黄粉主要由买麻藤粉属组成,在此期间买麻藤粉属的丰度和分异度达到最高值,而麻黄粉麻黄亚属含量较低,斯梯夫粉含量较少,同时偶见个别双穗麻黄亚属花粉颗粒；②白垩纪晚期—古近纪早期：在该阶段类麻黄粉主要由麻黄粉麻黄亚属花粉组成,较前一阶段双穗麻黄粉亚属的含量大幅增加,斯梯夫粉属的含量也有所增加,而买麻藤粉属则彻底消失；③晚始新世：根据类麻黄粉的组成变化该阶段可以进一步划分为2个亚阶段：Zone I,类麻黄粉主要由双穗麻黄亚属和麻黄粉麻黄亚属组成,斯梯夫粉属含量也较前一阶段有所增加；ZoneⅡ,类麻黄粉主要由双穗麻黄亚属粉组成,麻黄粉麻黄亚属粉及斯梯夫属粉在这一阶段含量骤减,麻黄粉麻黄亚属粉含量小于10%,而斯梯夫粉属含量小于5%。第四纪以来,类麻黄粉的含量相对较少,在柴达木盆地第四纪地层中仅见两种麻黄粉,均为Distachya型,而麻黄粉麻黄亚属粉及斯梯夫粉彻底消失,在循化盆地仅有大量的蒿和藜。结合前人研究以及本次的研究,我们认为买麻藤粉属在白垩纪时期大量繁盛,但在白垩纪末期消失。麻黄粉属在晚白垩世—始新世大量繁盛,其中麻黄粉麻黄亚属在晚白垩世—古新世时期含量相对较高,自晚始新世开始含量逐渐减少,在始新世—渐新世之交消失。而双穗麻黄粉亚属在早白垩世晚期仅有个别出现,在晚白垩—古新世含量相对较低,在晚始新世早期开始大量繁盛,丰度和分异度均达到顶峰,在晚始新世末期含量开始逐渐下降。斯梯夫粉属在白垩纪-古近纪含量相对较稳定,在晚始新世早期含量比晚期含量高,在始新世—渐新世之交消失。根据西宁盆地白垩纪—始新世孢粉记录研究,对比循化盆地以及柴达木盆地第四纪的孢粉组合特征,我们将青藏高原东北缘白垩纪—始新世干旱植被演化划分为三个主要阶段：①晚白垩世—早古新世,在这一阶段研究区早生植被花粉以麻黄粉为主,含少量白刺粉；②晚始新世早期(42-40Ma),在这一阶段旱生植被花粉含量约占孢粉总含量的50%,其中麻黄粉约占25～40%,白刺粉约占10-30%；③晚始新世末期(40-34Ma),旱生植被花粉含量显著上升,含量由前一阶段的50%增加至本阶段的80%。该阶段又可以进一步划分为两个亚阶段：在约40-37Ma期间,麻黄粉占主导优势：在约37-34Ma期间,白刺粉占主导优势,藜粉在此阶段开始出现但含量较低；第四纪以来,柴达木盆地旱生植被花粉以蒿属和藜科花粉为主,麻黄粉含量较少；而在青海循化盆地,由于气候较为湿润,旱生植被花粉以蒿属为主,麻黄粉和白刺粉含量稀少。众多学者对青藏高原新生代隆升历史开展了大量的研究。前人利用多种研究手段对高原新生代的隆升历史进行的研究表明青藏高原中部及南部在中始新世40Ma左右存在一期明显的隆升事件。本次研究的西宁盆地地层中在40Ma左右以麻黄粉和白刺粉为代表的旱生分子含量显著增加,同时双穗麻黄亚属粉含量开始显著上升,特别是极轴赤道轴比值较小的长型麻黄粉含量增加,以及麻黄粉麻黄亚属粉和斯梯夫粉含量的减少均指示研究区发生了一次明显的变干事件。我们认为西宁盆地地层中记录的中始新世40Ma左右的变干事件与青藏高原中部及南部约40Ma的明显隆升有关,在这一时期青藏高原中部及南部已经隆升至相当的高度,以致阻挡了来自印度洋的水汽输送,使得青藏高原东北缘地区明显变干。但我们也不能排除中始新世新特提斯海的海退对研究区本次变干事件的影响。本次在西宁盆地水湾剖面上部(约37Ma)发现了一次明显的变冷事件,具体表现为麻黄粉含量的下降,以及藜科、菊科粉属的出现。综合前人研究以及对麻黄科植物地史分布规律的认识,我们认为在白垩纪—古近纪这一阶段,麻黄科植物为喜暖属种,直到在新近纪才演化为广温性属种。西宁盆地水湾剖面记录的这一次变冷事件发生在E/O事件之前,结合前人研究我们认为该事件与青藏高原北部的区域性隆升相关。