生态地层学研究方法

3．1．3　生态地层学研究方法

3．1．3．1　生态地层研究的设计与野外工作

生态地层学的研究一般是在已有一定地层工作基础的地区进行，特别要有生物地层工作基础，以期解决前期地层工作所不能解决的问题。换言之，进行生态地层工作的地区，必须先有一个地层划分对比的粗略年代地层或生物地层框架，并已证实有足够的化石可供研究。

生态地层研究的目的，一般是为了地层的高精度对比、环境恢复以及盆地演化的分析。因此，设计剖面时应沿着横越盆地或穿越不同环境(如浅海—斜坡—盆地)的方向选择一系列剖面，以便生态地层对比的结果可解决异相地层的同时性问题，进而恢复环境及盆地演化，这样的系列剖面可以设计互相平行的几套。

野外工作主要是系统测制剖面和大量采集、记录化石。剖面测制工作与一般地层工作相似。化石的采集和记录占生态地层剖面测制工作量的大部分，要求全而多。在有可能的情况下，应采用全样采集及划方统计，划方统计应多次进行。

对化石的野外观察和记录极为重要，大部分生态和环境的初步结论应在野外作出，到室内再去检验和精炼，而不应一切都等待回室内再构思，古生态研究的质量首先取决于野外。因此，野外观察、记录和采集样品不可吝惜时间和精力。化石观察的内容包括数量、保存方式、完整性、方向性、分选性、与围岩及层面的关系等，伴以素描、照相和统计。

3．1．3．2　生态地层剖面描述与生态地层柱状图

剖面描述和柱状图是一切地层工作的基础环节，至为重要。生态地层工作应当有独立的生态地层剖面。生态地层剖面描述及柱状图的格式请参阅本章3．3节实例。描述一个生态地层剖面必须包含以下三部分:群落带或生物组合层的描述;无化石间隔层的描述;在地层序列中群落间关系的描述。

1．群落带(及亚群落带)或生物组合层的描述　群落带的描述应当反映群落(或生物组合)、岩相以及其他方面的综合信息，而得出生境型及环境分析的结论。它包括:①岩性、岩相(含微相)、厚度;②化石属种名单及数量，一般要求附数量分布表，描述优势种、常见种、特有种;③化石埋藏类型，如原地埋藏称群落带，异地埋藏统称为生物组合层，由生态分析获得环境的结论;④群落结构特征数据、分异度等;⑤地层地球化学数据;⑥其他方面的信息，如古构造、古地磁、含矿性等;⑦生境型及环境分析的结论。

2．间隔层的描述　不含化石或仅含生物碎屑，不足以形成群落或生物组合的层位称为间隔层。有时，一个厚度很大的群落带，仅顶底有群落分子出现，而中间未获化石，此段地层应划分为间隔层，代表一个群落带内部的无化石层位。其描述格式与群落带相同，并且要求有环境分析结论。

3．地层序列中群落间关系的描述　描述群落在时间上的变化关系，最常用的有下列两种关系:

(1)群落演替(community succession)。有关群落演替的定义很多，现代生态学者与古生态学者的看法也不尽相同。古群落的演替通常可以理解为在环境变化不大的情况下(即外界环境保持基本稳定)，从一个群落类型转化为另一个群落的顺序过程，演替过程应是群落内部物种间的相互作用起主导作用。但实际上，地层序列中群落的更替总是伴随有环境变迁，不可能单单取决于生物间的相互作用。因此，群落演替在地史上乃是不多见的，但礁群落的群落演替是地史上最常见的群落演替。

(2)群落取代(community replacement)。群落取代或称广义的群落演替，指群落在时间上和空间上由于环境变化而被另一群落取代。它与狭义群落演替的区别是:①它是群落间而非群落内的变化;②它是由环境变化而非生物因素所导致;③它在时间上可历时较长。在地层中所见到的群落关系，大部分是群落取代关系，常见的群落取代可分为渐变的和突变的两种，渐变取代常见于岩相渐变的地层，上、下两群落的结构相近，组分的连续性较强;突变取代常见于岩相突变处，群落的结构和组分亦发生突变。这两种取代在生态地层分析中均有实际意义。

生态地层剖面描述中采用群落演替、群落渐变取代和群落突变取代三种术语，通常群落序列更替中如不专门标明关系，即意味着是一种较为普遍的关系——群落渐变取代。

礁核相、礁坪相与礁后相群落在生物组分及围岩结构上往往变化很快，但仍属于同一礁相环境，不是突变取代。礁相群落演替是主要的，而取代是次要的。

4．海平面变化曲线　生态地层柱状图的主要成果应归结为海平面变化曲线(curve of sea level change)。把剖面中各群落在垂向上按其层位，横向上按其生境型标在生境一栏中，并参考间隔层所反映的环境，用线连接起来，这一水深变化曲线可转换为海平面变化曲线。如果同时作有沉积相、地球化学相曲线，则可以生境型、沉积相、地球化学相三条曲线综合得出海平面变化曲线。