脉羊齿属小羽片化石鉴定方法的改进

邓朝义，马施民

中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院，北京 100083

0 引 言

脉羊齿类(Neuropterides)是裸子植物门(Gymnospermae)、种子蕨纲(Pteridospermopsida)中的一类植物化石，该类包括了脉羊齿属(NeuropterisBrongn)和网羊齿属(LinopterisPresl)两个形态属[1,2]。此次采集自石门寨地区的148块脉羊齿类小羽片化石标本经初步鉴定均属于脉羊齿属(Neuropteris)小羽片化石。脉羊齿属的小羽片较大、易脱落，因此小羽片多是独立保存为化石。这让我们能较易地辨认其小羽片的形态和结构，利用此特点对其进行鉴定。

对脉羊齿属小羽片各种化石的鉴定，现今主要依据其小羽片化石的形态和结构，结合已经被鉴定出的脉羊齿属小羽片化石标本的图版，进而推断小羽片化石的归属种[2]。在查阅脉羊齿属相关文献后，笔者发现，大多数文献对脉羊齿属化石标本鉴定的过程并无记述，在描述完小羽片化石标本后，便写出了脉羊齿属小羽片化石的种名。在笔者整理这批采集自秦皇岛市柳江盆地石门寨地区的脉羊齿属小羽片化石标本时，便思考使用更科学、客观的鉴定方法对脉羊齿属小羽片化石进行鉴定。基于对《中国古生代植物》中“脉羊齿属检索表”[1]的使用，笔者改进了脉羊齿属小羽片化石标本的鉴定方法。

1 脉羊齿属小羽片化石的数值特征鉴定法

1.1 鉴定方法的由来

在对柳江盆地石门寨地区采集的148块脉羊齿属小羽片化石标本进行鉴定时，笔者使用“脉羊齿属检索表”(见表1)，遇到了无法按照检索表进行鉴定的情况为：标本残缺、损坏较多，导致使用“脉羊齿属检索表”鉴定时无法按照检索表进行，以致于得到模糊的鉴定结果。也就是说，当脉羊齿属小羽片化石标本不完整、保存不佳的情况下，依据检索表进行鉴定将导致鉴定结果不准确、不科学甚至无法进行鉴定。

鉴于上述问题，笔者根据“脉羊齿属检索表”，参考前人研究者对脉羊齿类植物化石各种的描述、拍摄的图版以及绘制的复原图，结合柳江盆地石门寨地区采集整理的148块脉羊齿属小羽片化石标本，总结了脉羊齿属小羽片化石各种的主要特征，再依据其特征，改进了脉羊齿属小羽片化石的鉴定方法，称作“脉羊齿属小羽片化石的数值特征鉴定法”。

表1 “脉羊齿属检索表”[1](引自《中国古生代植物》)Table 1 The search table of the Neuropteris[1] (Quoted from Chinese Paleozoic Era Plants)

1.2 “数值特征鉴定法”的介绍

阎同生等[2]在《河北抚宁、曲阳晚古生代地层及植物群》一文中指出，中生代、新生代的植物叶片角质层能较好的成为化石保存下来，而古生代植物的叶片却因为年代久远而不易保存为化石，因此“植物化石的主要鉴定依据仍为平面形态及叶脉特征”。

据此笔者将脉羊齿属的各种小羽片化石标本的平面形态和叶脉特征进行辨识并记录，将小羽片主要用作鉴定依据的结构大致分为：

(1)小羽片形态：小羽片形状，小羽片长度与宽度，小羽片顶端形状，小羽片基部形状；

(2)小羽片中脉：中脉长度，中脉清晰度；

(3)小羽片侧脉：侧脉的特点，侧脉自中脉分出的角度，侧脉的形态，侧脉分叉次数。

结合脉羊齿属中的大脉羊齿(NeuropterisgiganteaSternb)、耳脉羊齿(NeuropterisotozamioidesSze et Lee)、开平脉羊齿(NeuropteriskaipingianaSze)、近大脉羊齿(NeuropterispseudogiganteaPot)、卵脉羊齿(NeuropterisovataHoffm)、镰脉羊齿(NeuropterisplicataSternb)[1,3,5-7]这六种已知的脉羊齿属小羽片化石种的特征及描述，参考相关文献、书籍及图册中的图版和复原图[1-7,10-14]，分别记录小羽片形态及结构的特征为：

(1)小羽片形状：略呈镰刀形、镰刀形、长镰刀形、舌形、长舌形、卵形、长卵形、长椭圆形、披针形、长三角形；

(2)小羽片长宽度：长2～3厘米、宽约1厘米，长3～4厘米、宽0.5～1厘米，长小于2厘米、宽小于7毫米，长3～5厘米、宽1～1.5厘米，长小于1.5厘米、宽小于1厘米，长3～4厘米、宽小于或等于1.2厘米；

(3)小羽片顶端形状：圆、钝、钝圆、微尖、尖；

(4)小羽片基部形状：心形、偏斜形(下部突出呈耳状)、截形；

(5)中脉长度：超过小羽片长度1/2，不超过小羽片长度1/2；

(6)中脉清晰度：明显、隐约可见；

(7)侧脉的特点：密、疏(中脉两侧处)、细；

(8)侧脉自中脉分出的角度：极狭角、狭角、锐角、角度大；

(9)侧脉的形态：稍弯曲、呈放射状或略呈放射状、呈弧形且曲折；

(10)侧脉分叉次数：2～3次、3～4次、3～6次、多次。

将上述各分类特征整理制成表：脉羊齿属小羽片化石标本的特征表，见表2。

表2中，笔者使用字母和数字分别对脉羊齿属特征名称和特征点进行表示。例如，A表示“小羽片形状”；A1表示“小羽片形状为略呈镰刀形”。

表2 脉羊齿属小羽片化石标本的特征表Table 2 Characteristic table of Neuropteris Pinnula fossil specimens

续表2 脉羊齿属小羽片化石标本的特征表Continued Table 2 Characteristic table of Neuropteris Pinnula fossil specimens

笔者再对比脉羊齿属的相关文献、书籍[1-7,9,15]中的化石描述，以及脉羊齿属六个种的化石标本图版即大脉羊齿(NeuropterisgiganteaSternb)、耳脉羊齿(NeuropterisotozamioidesSze et Lee)、开平脉羊齿(NeuropteriskaipingianaSze)、近大脉羊齿(NeuropterispseudogiganteaPot)、卵脉羊齿(NeuropterisovataHoffm)、镰脉羊齿(NeuropterisplicataSternb)所拥有的各项特点，整理总结制成表：脉羊齿属各种小羽片化石所含特征的对照表，见表3。

表3中，笔者使用字母和数字直接表示脉羊齿属各种小羽片化石所包含的特征。例如，大脉羊齿中应含有特征B1、D2等。且表中A4/6/7意为A4或A6或A7，A9-A3意为A9至A3，E1E3意为E1且E3。

表3 脉羊齿属各种小羽片化石标本所含特征对照表Table 3 Comparison table of characteristics of various Neuropteris Pinnula fossil specimens

1.3 “数值特征鉴定法”的应用

笔者使用“数值特征鉴定法”对柳江盆地石门寨地区采集到的148块脉羊齿属小羽片化石标本进行再鉴定，摘录2例标本鉴定并记述“数值特征鉴定法”的使用步骤。

(1)鉴定标本LJ12-129：(图版Ⅰ，图1)

①辨认出该小羽片化石标本所含有表2中的特征，并记录下代号：A1；B3(1.6 cm，0.7 cm)；C3，C'1；D1，D'2；E2，E'1，E''1/2，E(3)2/4(侧脉分叉3、4次)。

②将该小羽片化石标本所记录下的代号对照表3，以脉羊齿属的六种小羽片化石为坐标横轴，纵轴为六种小羽片包含的标本LJ12-129的特征数(包含该标本的一个特征即记1)，整理制成标本LJ12-129特征分布图，见图1。

③取含标本LJ12-129中特征数最多的脉羊齿属种为近大脉羊齿，所含标本LJ12-129特征有：A1、C3、C’1、D1、E’1、E’’1/2、E(3)2/4。综合分析，标本LJ12-129为近大脉羊齿化石。

(2)鉴定标本LJ12-096：(图版Ⅰ，图2)

①辨认出该小羽片化石标本所含有表2中的特征，并记录下代号：D1，D'1；E3，E'3，E(3)2/3/4(3、4次)。

②将该小羽片化石标本所记录下的代号对照表3，以脉羊齿属的六种小羽片化石为坐标横轴，纵轴为六种小羽片包含的标本LJ12-096的特征数(包含该标本的一个特征即记1)，整理制成标本LJ12-096特征分布图，见图2。

③取含标本LJ12-096中特征数较多的脉羊齿属种为卵脉羊齿和镰脉羊齿，但卵脉羊齿不含区分该标本特征D1，因此标本LJ12-096确定是镰脉羊齿。所含标本LJ12-096特征有：D1、D’1、E(3)2/3/4。

图1 标本LJ12-129特征分布图Fig.1 Characteristic distribution of LJ12-129 specimen

图2 标本LJ12-096特征分布图Fig.2 Characteristic distribution of LJ12-096 specimen

1.4 “数值特征鉴定法”的检验

标本LJ12-129、LJ12-096经使用“数值特征鉴定法”鉴定为近大脉羊齿、镰脉羊齿，现从《中国古生代植物》中分别摘录近大脉羊齿、镰脉羊齿的描述及其复原图，进行对比检验。

(1)检验标本LJ12-129：

标本使用“数值特征鉴定法”得到的描述：小羽片形状略呈镰刀形。小羽片顶端钝圆，基部心形。中脉长度超过小羽片长度1/2才分散。侧脉自中脉分出角度极狭角，侧脉形态稍弯曲或呈放射状。侧脉分叉次数为3～4次。标本LJ12-129见图版Ⅰ，图1。

《中国古生代植物》中对近大脉羊齿(Neuropterispseudogigantea)的描述：多次羽状复叶。小羽片长3～5 cm，宽约1～1.5 cm，舌形，披针形或略呈镰刀形，顶端钝，基部心形。中脉到小羽片全长2/3处才分散；侧脉以极狭角伸出，略呈放射状通常分叉3～4次。复原图见图3。

通过对比上述“数值特征鉴定法”的描述和近大脉羊齿(Neuropterispseudogigantea)的描述，对比标本体视镜照片和复原图，证明化石标本LJ12-129即为近大脉羊齿。

(2)检验标本LJ12-096：

标本使用“数值特征鉴定法”得到的描述：小羽片中脉长超过小羽片长度1/2才分散。中脉明显可见。侧脉细，自中脉分出角度为锐角，侧脉分叉多次。标本LJ12-096见图版Ⅰ，图2。

《中国古生代植物》中对镰脉羊齿(Neuropterisplicata)的描述：至少一次奇数羽状复叶。小羽片镰刀形、披针形或长三角形，长达3～4 cm，最宽处1.2 cm，顶端尖。中脉明显；侧脉纤细，羽状，分叉次数多。复原图见图4。

通过对比上述“数值特征鉴定法”的描述和镰脉羊齿(Neuropterisplicata)的描述，对比标本体视镜照片和复原图，证明化石标本LJ12-096即为镰脉羊齿。

图3 近大脉羊齿(Neuropteris pseudogigantea)复原图[1](依《中国古生代植物》绘)Fig.3 Monochrome picture of Neuropteris pseudogigantea[1]

图4 镰脉羊齿(Neuropteris plicata)复原图[1](依《中国古生代植物》绘)Fig.4 Monochrome picture of Neuropteris plicata [1]

2 结论

(1)使用“脉羊齿属检索表”对脉羊齿属小羽片化石进行鉴定时，如遇小羽片化石残缺将导致无法准确鉴定。而使用“数值特征鉴定法”将弥补“脉羊齿属检索表”这一不足，对于残缺、损坏的小羽片化石标本将能继续对其进行鉴定。

(2)使用“数值特征鉴定法”鉴定了标本LJ12-129和LJ12-096，对比检验后，确定了鉴定结果的正确性，说明“数值特征鉴定法”具有实用性和准确性。

(3)“数值特征鉴定法”以脉羊齿属小羽片化石的各项特征作为鉴定依据，以数值、统计方法为综合分析法，体现了鉴定的科学性和客观性。

图版：

图版1标本LJ12-129体视镜照片

图版2标本LJ12-096体视镜照片