Leaf trait data of two Miocene floras from eastern China and its palaeoclimate implications
Plain Language Abstract
Two Miocene floras from eastern China, the Toupi flora and the Shengxian flora, were studied in terms of palaeoclimate and leaf economics. The Toupi flora is dated from the late Early Miocene to Middle Miocene (17–14 Ma), while the Shengxian flora is dated to the Late Miocene (~10.5 Ma). Leaf mass per area (LMA) is a basic leaf trait closely related to leaf lifespan and could be calculated from the fossil leaves. LMA data indicated evergreen vegetation at the Toupi flora and the Shengxian flora, consistent with the fossil vegetation and previous palaeoclimate estimates. For palaeoclimate, CLAMP results indicate a warm and humid climate with MAT values between 13 and 17 °C in both Toupi and Shengxian areas during Miocene. In addition, the Shengxian flora had lower temperatures in the cool season. This may indicate stronger temperature seasonality due to a slight climate cooling and intensification of the East Asian monsoon from middle to late Miocene.
Resumen en Español
Datos de rasgos foliares de dos floras del Mioceno del este de China y sus implicaciones paleoclimaticas
El estudio del paleoclima del Neógeno respalda nuestra comprensión de los efectos y consecuencias de los cambios climáticos actuales. Sin embargo, muchos aspectos y detalles del desarrollo climático del Mioceno aún no están claros. Las hojas fósiles son una fuente rica y valiosa de datos proxy del paleoclima. En esta contribución, se estudiaron dos conjuntos de hojas del Mioceno del este de China, la flora Toupi y la flora Shengxian, con respecto al paleoclima y la economía foliar. Mientras que la flora de Shengxian data del Tortoniense inferior, la flora de Toupi data aproximadamente de la frontera entre Burdigaliense y Langhiense. Para el paleoclima se aplicó CLAMP. Además, se incluyó y calculó morfométricamente la masa foliar por área (LMA), un rasgo esencial de la hoja fuertemente correlacionado con la longevidad de la hoja. Para ambos sitios, los datos indicaron un clima principalmente cálido y húmedo, con valores de MAT entre 13 y 17 °C. Además, la LMA indica vegetación perennifolia para ambos sitios, consistente con los fósiles identificados y el paleoclima. Sin embargo, para Shengxian, este estudio concluye que hubo una temperatura más baja en la estación más fría. Esto posiblemente podría indicar una estacionalidad de temperatura más fuerte para este sitio debido al ligero enfriamiento del clima y la intensificación de los monzones de Asia oriental desde mediados hasta finales del Mioceno.
Palabras clave: Mioceno; rasgos de la hoja; masa foliar por área; CLAMP; Vegetación; paleoclima
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Deutsche Zusammenfassung
Morphologische Daten zweier miozäner Blattfloren von Ostchina als Paläoklimaindikatoren
Viele Aspekte und Details der miozänen Klimaentwicklung sind noch nicht vollständig verstanden. Fossile Blätter stellen eine wertvolle und reichhaltige Quelle von Paläoklima-Proxy-Daten dar. In dieser Studie wurden zwei miozäne Blattfloren aus Ostchina, die Toupi-Flora und die Shengxian-Flora, im Hinblick auf Paläoklima und Blattökonomie untersucht. Die Shengxian-Flora wird auf das untere Tortonium datiert, während für die Toupi-Flora ein Alter an der Grenze zwischen Burdigalium und Langhium angegeben wird. Zur Rekonstruktion des Paläoklimas wurde das Climate Leaf Analysis Multivariate Program (CLAMP) verwendet. Darüber hinaus wurden für die beiden Floren auch Daten zur Blattmasse pro Blattfläche (LMA), ein ökophysiologisch relevantes Blattmerkmal, das stark mit der Langlebigkeit der Blätter korreliert, erhoben. Dies erfolgte auf der Basis morphometrischer Methoden. Für beide Standorte weisen die Daten auf ein grundsätzlich warmes und feuchtes Klima hin, mit mittleren Jahrestemperaturen (MAT) zwischen 13 und 17 °C. Die LMA-Daten zeigen für beide Standorte eine immergrüne Vegetation an, was mit den identifizierten Fossilien und dem Paläoklima übereinstimmt. Für Shengxian kommt diese Studie jedoch zu dem Schluss, dass die Temperatur in der kühleren Jahreszeit niedriger war als für Toupi. Dies könnte möglicherweise auf ein stärker saisonal geprägtes Klima für diesen Standort hinweisen, das auf eine leichte Abkühlung und eine Intensivierung des ostasiatischen Monsuns vom mittleren bis zum späten Miozän zurückzuführen sein könnte.
Keywords: Miozän; Blattmerkmale; Blattmasse pro Fläche; CLAMP; Vegetation; Paläoklima
Translator: Authors
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Cechy liści w dwóch mioceńskich florach ze wschodnich Chin i ich implikacje paleoklimatyczne
Badania paleoklimatu w neogenie dostarczają danych pozwalających na zrozumienie efektów i konsekwencji współczesnych zmian klimatu. Jednak, liczne aspekty i szczegóły rozwoju klimatu w miocenie pozostają wciąż nieznane. Kopalne liście są wartościowym i bogatym źródłem danych paleoklimatycznych. W tej pracy badano dwa zespoły liści mioceńskich ze wschodnich Chin, florę Toupi oraz florę Shengxian, w odniesieniu do paleoklimatu i ekonomiki liści. Flora Shengxian datowana jest na wczesny torton, natomiast wiek flory Toupi prawdopodobnie przypada na pogranicze burdygału i langu. Wielofunkcyjny Program Analizy Klimatu na Podstawie Liści (CLAMP) został wykorzystany w analizie paleoklimatycznej. Ponadto, stosunek masy liścia do powierzchni liścia (LMA), istotna cecha ściśle powiązana z długością życia liści, został także uwzględniony w analizie i określony za pomocą morfometrii. Dane wskazują przede wszystkim na ciepły i wilgotny klimat w obydwu stanowiskach, z wartościami średniej rocznej temperatury (MAT) pomiędzy 13 a 17°C. Według wartości LMA, roślinność w obydwu stanowiskach była zimozielona, co jest zgodne z rozpoznanymi gatunkami i zinterpretowanym paleoklimatem. Ponadto, nieco niższa temperatura w chłodniejszej porze roku jest postulowana dla stanowiska Shengxian. Może to sugerować większą sezonowość temperatur w tym stanowisku spowodowaną nieznacznym ochłodzeniem klimatu i intensyfikacją monsunu we wschodniej Azji pomiędzy środkowym a późnym miocenem.
Słowa kluczowe: miocen; cechy liści; stosunek masy liścia do powierzchni liścia (LMA); Wielofunkcyjny Program Analizy Klimatu na Podstawie Liści (CLAMP); roślinność; paleoklimat
Translator: Anna Żylińska
Ukrainian
Дані про особливості листя двох міоценових флор зі східного Китаю та їх значення для палеокліматичних реконструкцій
Вивчення неогенового палеоклімату покращує наше розуміння ефектів і наслідків поточних змін клімату. Разом з тим, багато аспектів і деталей розвитку міоценового клімату досі залишаються нез’ясованими. Викопне листя є цінним джерелом даних про палеоклімат. У статті представлені результати палеокліматичного аналізу, проведеного на основі двох міоценових комплексів листя зі східного Китаю (Тупі та Шенсянь). Флора Шенсянь датується раннім тортоном, а час існування флори Тупі приблизно відповідає межі між бурдигалом і лангієм. Для реконструкції палеоклімату було застосовано багатофакторну програму аналізу кліматичного листа (CLAMP). Крім того, була розрахована маса листя на площу (LMA), важлива ознака, яка корелює з довговічністю листових пластинок. Дані, отримані для обох місцезнаходжень, вказують на переважно теплий і вологий клімат із значеннями середньорічної температури від 13 до 17 °C. Крім того, LMA вказує на вічнозелену рослинність, що відповідає виявленим скам’янілостям і палеоклімату. Водночас було встановлено, що температура прохолодної пори року під час існування флори Шенсянь була нижчою. Можливо, це може свідчити про сильнішу температурну сезонність для цього місцезнаходження через незначне похолодання клімату та посилення східноазіатських мусонів із середнього до пізнього міоцену.
Ключові слова: міоцен; листові характеристики; маса листя на площу; CLAMP; рослинність; палеоклімат.
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Chinese
中国东部两个中新世植物群的叶性状数据及其古气候意义
新近纪古气候的研究支持我们对当前气候变化的影响和后果的理解。然而，我们对中新世气候发展的许多方面和细节仍不甚清楚。叶化石是古气候代理数据的宝贵而丰富的来源。本文对来自中国东部的两个中新世叶化石组合，即头陂植物群和嵊县植物群，进行了古气候和叶经济学的研究。嵊县植物群的年代可追溯到托尔托纳期早期，而头陂植物群的年代可追溯至兰盖期与波尔多期之交。我们应用 气候与叶相多变量分析程序(CLAMP)对古气候进行分析。此外，分析还包括单位面积叶质量(LMA)，一个与叶生长期密切相关的基本叶性状特征，并通过形态测量进行计算。两个化石点的植物群数据显示主要为温暖湿润气候，年平均气温(MAT)在13 至 17 °C之间。此外，单位面积叶质量显示这两处都有常绿植被，与已识别的化石和古气候一致。然而，对于嵊县地区来说，本研究得出的结论是较冷的季节气温较低。这可能表明由于中新世中晚期的气候轻微变冷和东亚季风增强，该地点的温度季节性变化较强。
关键词: 中新世; 叶性状; 叶单位面积质量; 气候与叶相多变量分析程序; 植被; 古气候
Translator: Hongshan Wang
French
Données sur les caractéristiques foliaires de deux flores du Miocène de l'est de la Chine et implications paléoclimatiques
L'étude des paléoclimats du Néogène nous aide à comprendre les effets et les conséquences des changements climatiques actuels. Toutefois, de nombreux aspects et détails de l'évolution du climat au Miocène ne sont toujours pas clairs. Les feuilles fossiles constituent une source riche et précieuse de données paléoclimatique. Dans cette contribution, deux assemblages de feuilles du Miocène provenant de l'est de la Chine, la flore de Toupi et la flore de Shengxian, ont été étudiés du point de vue du paléoclimat et de l'économie des feuilles. Alors que la flore de Shengxian est datée du Tortonien inférieur, la flore de Toupi date approximativement de la limite entre le Burdigalien et le Langhien. Pour le paléoclimat, le Climate Leaf Analysis Multivariate Program (CLAMP) a été appliqué. De plus, la masse foliaire par surface (LMA), un trait foliaire essentiel fortement corrélé à la longévité des feuilles, a été incluse et a fait l'objet d'un calcul morphométrique. Pour les deux sites, les données indiquent un climat principalement chaud et humide, avec des valeurs de Températures Annuelles Moyennes (MAT) comprises entre 13 et 17 °C. En outre, la LMA indique une végétation à feuilles persistantes pour les deux sites, ce qui correspond aux fossiles identifiés et aux paléoclimats. Cependant, pour Shengxian, cette étude conclut que la température était plus basse pendant la saison fraîche. Cela pourrait indiquer une plus forte saisonnalité des températures pour ce site en raison d'un léger refroidissement climatique et de l'intensification de la mousson en Asie de l'Est entre le milieu et la fin du Miocène.
Mots-clés : Miocène ; traits foliaires ; masse foliaire par surface ; CLAMP ; végétation ; paléoclimat
Translator: Vincent Perrier
Russian
Данные о свойствах листьев из двух миоценовых флор Восточного Китая и их палеоклиматический смысл
Изучение неогенового палеоклимата поддерживает наше понимание эффектов и последствий нынешних климатических изменений. Однако многие аспекты и детали развития климата в миоцене до сих пор остаются неясными. Ископаемые листья являются ценным и богатым источником косвенных данных о палеоклимате. В этом смысле, два комплекса миоценовых листьев из Восточного Китая, флора Тоупи (Toupi) и флора Шэнсянь (Shengxian), были изучены с точки зрения палеоклимата и экономики листьев. В то время как флора Шэнсянь датируется нижним тортонием, флора Тоупи датируется примерно границей между бурдигалием и лингием. Для анализа палеоклиматических данных применялся инструмент CLAMP. Кроме того, была использована и рассчитана морфометрически масса листа на единицу площади (LMA), — важный признак листа, сильно коррелирующий с долголетием листа. Для обоих комплексов данные показывают преимущественно теплый и влажный климат со значениями MAT от 13 до 17°C. Кроме того, LMA указывает на вечнозеленую растительность для обоих комплексов, что согласуется с определенными ископаемыми остатками и палеоклиматом. Однако для флоры Шэнсянь исследование привело к выводу, что в более прохладное время года температура была ниже. Возможно, это указывает на более сильную температурную сезонность для этого участка из-за небольшого похолодания климата и усиления восточноазиатского муссона от среднего к позднему миоцену.
Ключевые слова: миоцен; свойства листа; масса листа на площадь; CLAMP; вегетация; палеоклимат
Translator: Leonid Voyta
