2024年9月，在韓國釜山召開的第37屆國際地質大會上，位於我國內蒙古烏海市的“植物龐貝城——烏達二疊紀植被化石產地”成功入選第二批世界地質遺產地名錄。

“植物龐貝城”入選第二批世界地質遺產地名錄

（圖片來源：化石網）

在這一榮譽背後，是我們團隊——中國科學院南京地質古生物研究所王軍研究員團隊20多年來的默默付出。我們堅持用科學手段翻閱這本被印刻在岩層中的化石史書，小心翼翼地揭開了這座遠古森林的神祕面紗。

與“植物龐貝城”的初次相逢

1997年，王軍來到中國科學院南京地質古生物研究所，師從李星學院士開展博士後工作，研究目標爲瓢葉目植物。不久後，南京地質古生物研究所研究員吳秀元贈送給王軍一小塊來自賀蘭山脈的瓢葉類植物礦化標本。不曾想，正是這枚化石的到來，讓王軍與“植物龐貝城”的緣分就此展開。

爲了找到這塊球果化石的原產地，王軍曾多次前往賀蘭山脈地區開展野外考察工作，這一找就是六年。漫長的尋找旅程中，雖然始終都沒能找到那塊化石的原產地，但他卻在烏達煤田發現了一層灰白色的厚度較爲均勻的植物化石層。在挖掘的過程中，王軍驀地看到了一棵棵樹樁直直地“站立”在地層中，他意識到，這可能是一片原位埋藏的史前森林！

直立的封印木樹樁

（圖片來源：研究團隊供圖）

王軍研究員在野外指導學生

（圖片來源：研究團隊供圖）

隨後，王軍立即採集岩石樣品帶回南京地質古生物研究所進行切片觀察，確定了該化石層巖性爲火山凝灰岩，也就是說——由於一場規模較大的火山活動，這座史前森林被火山灰完完整整地原地掩埋，保存到了今天。

高精度的鋯石定年研究表明，火山噴發的時間距今約2.98億年，其持續時間可能長達數月，累積的火山灰厚度達1.5米，最終經過壓實形成了現在看到的約66公分厚的火山凝灰岩層。細膩的火山灰完美地保存了植物的形態，葉脈清晰可見，栩栩如生。

“植物龐貝城”代表植物類羣

A. Pecopteris lativenosa厚脈櫛羊齒；B. Paratingia wuhaia烏海擬齒葉；C. Taeniopteris sp.帶羊齒未定種；D. Sigillariostrobus sp.封印木穗未定種；E. Cordaites sp.科達未定種；F. Palaeostachya guanglongii光隆古蘆穗；G. Wudaeophyton wangii王氏烏達木；H. Chansitheca wudaensis烏達晉囊蕨；

（圖片來源：研究團隊供圖）

公元79年，維蘇威火山噴發導致位於意大利古羅馬的龐貝古城被火山灰完全覆蓋，城中的居民來不及逃亡被掩埋其中。這片化石森林的成因與龐貝古城十分相似，因此，王軍將其命名爲“植物龐貝城”。

探索“植物龐貝城”，一波三折

衆所周知，煤是由植物經長時間的地質作用形成的，所以植物化石大多出現在煤層附近。“植物龐貝城”也不例外，它廣泛分佈於烏海市烏達煤田的6號煤層和7號煤層之間。因此，一旦開展化石研究，化石層位下面的十幾層煤將暫時無法開採，會嚴重影響煤礦的挖掘進度。

當時，正值煤價高峯期，數以萬計的挖掘機夜以繼日地工作，礦區對我們團隊是極度排斥的，一度將我們視爲盜採人員進行驅趕。經過協商，礦區同意讓挖掘機把保存了化石的岩層挖到一邊堆起來，王軍帶領團隊成員再加上十幾個民工在這些石頭堆上一敲就是幾個月，每天工作的時候，整個臉都會被煤灰蓋住，像是僞裝成煤礦工人的古生物學家。

王軍研究員野外工作照

（圖片來源：研究團隊供圖）

敲出來的化石會被我們全部帶回南京地質古生物研究所進行異地保護。但是，這種方法最大的弊端就是，化石在挖掘和運輸途中容易損壞，本來好好的一棵完整的樹被挖得七零八碎，最終帶回來的也很難拼回去。

後來，經過多方協調，我們爭取到了能在原地開展“樣方法”研究的機會。這種方法就是在化石層出露的平面上用滑石粉畫出1×1m的格子，利用電鎬等工具在原地逐步開採，並對每一個樣方格中產出的化石進行現場記錄，這種方法讓我們不僅得到了珍貴的植物化石，同時還獲得了詳細的羣落生態數據。

2021年野外現場

（圖片來源：研究團隊供圖）

經過多年的化石採集工作，我們團隊積累了相當數量的材料，研究方向也開始變得多元化。目前，我們團隊的主要研究方向包括：對古植物進行整體重建（目前已累計發現五十多個種，其中有九個已完成整體重建）；用樣方法統計不同區域內的物種豐富度及多樣性差異，探討其成因；討論古植物羣落與古環境古氣候之間的關係等等。

“植物龐貝城”的研究價值重大

多年來，我們團隊致力於“植物龐貝城”各個方面的研究，其不管是對古生物學界還是對人類社會發展都有着重大意義。

對於古生物界而言，“植物龐貝城”極大推動了二疊紀古植物學的研究進程。在傳統的古植物學研究中，如果想要重建一個植物，需要找到多個連生證據來進行推導，例如，只有證明器官A與器官B相連，器官B又與器官C相連，纔可以推導出器官A和器官C來自於同一種植物。當我們發現並探索了“植物龐貝城”，我們就擁有了更多直接保存下來的相對完整的植物體，不僅能夠提高植物整體重建的效率，而且更能保證其準確性。

在全世界範圍內，僅有德國、捷克、西班牙和美國有4個相似的化石產地，但均只能開展小規模發掘，研究程度較低。而當前“植物龐貝城”的研究則獲得了五項“世界之最”——分別是最大面積的遠古森林復原、最豐富的成煤植物羣化石標本收藏、最古老的蘇鐵植物、最豐富的瓢葉目植物羣落和最多的化石植物整體重建，這也正是“植物龐貝城”能夠成功入選第二批世界地質遺產地名錄的重要原因。

古生物學的研究往往採取將今論古，以古論今的方法。人類社會現在正面臨着全球氣候變暖、兩極冰蓋融化、海平面上升的問題，這與2.98億年前的“植物龐貝城”所處的古環境是極其相似的，並且是地史時期唯一可以與現在對比的一段時期。古植物學的研究可以窺探當時的氣候變化對古植物羣落面貌造成了什麼樣的影響，從而預測未來氣候變化對現生植被生長的影響（尤其是對農作物的影響），防患於未然。