白垩纪全球海平面高度、大气cO2浓度及地表平均温度均比现今高,是地质历史时期最典型、且跨度时间最长的“温室气候”时期,在此期间全球发生了一系列重大的构造活动,导致诸多全球性事件的发生,植被面貌也发生了较大的变化。因此,对于早白垩世植物的研究,有助于进一步了解及认识早白垩世的陆地生态系统、古气候和古环境。我国陆相白垩系发育,产丰富的动植物化石,为研究白垩纪生物地层及重建古气候环境提供了宝贵材料。本文选取甘肃玉门地区下白垩统赤金堡组、下沟组和中沟组内保存的植物化石为研究对象,开展甘肃西北地区早白垩世古气候及古环境的研究工作。在野外系统采集化石的基础上,室内鉴定描述植物化石22属32种,并利用光学显微镜及扫描电子显微镜对部分压型化石的解剖构造特征进行了细致分析,宏观形态结合微观特征的研究,进一步提高了植物化石鉴定的准确性,同时亦为探讨植物化石的分类及亲缘关系提供了可靠依据。研究表明,赤金堡组及下沟组内植物化石属种较为单调,主要以生活于温暖潮湿环境下的植物为主,如Sphenobaiera、Solenites、Pityocladus、Pityolepis、 Cunninghamia以及Podozamites,此外,下沟组内还出现了部分耐干旱炎热气候的植物,如Pagiophyllum及Cupressinocladus。而中沟组内植物化石属种较为丰富,主要以指示干旱炎热气候的鳞叶型松柏类植物为主,但也出现了部分生活于温暖潮湿环境下的植物；植物属种包括松柏类的Brachyphyllum、Pseudofrenelopsis、Pagiophyllum、 Cupressinocladus、Elatides、Athrotaxites、 Podozamites、Pityospermum及Carpolithus,蕨类植物Equisetum、Cladophlebis和Sphenopteris以及苏铁类的Dictyozamites和Ctenis;此外还发现了可能属于被子植物的种子化石Beipiaooa。玉门地区早白垩世植物组合面貌的变化表明早白垩世早期至晚期气候存在变干变热的趋势。由于研究区植物群位于我国当时南方植物区与北方植物区之间的过渡植物区系中,植物群组合面貌的变化受气候波动影响较大。此外,根据岩性特征,本文将中沟组上段顶部含化石丰富的地层自下而上划分为6个小段,对第1-5层内的孢粉化石进行统计分析,共鉴定出苔藓类及蕨类孢子15属26种,裸子植物花粉29属37种以及被子植物花粉2属2种,根据孢粉组合特征划出三个孢粉组合。中沟组上段顶部植物大化石组合特征及孢粉组合特征均表明玉门地区早白垩世晚期气候环境存在明显的干-湿性变化,而指示湿润性气候的分子在某些层位内的偶尔出现表明玉门地区早白垩世晚期气候条件整体干旱炎热,但局部存在较为湿润的小生境。此外Equisetum球状根茎及Athrotaxites植物多级小枝的发现表明气候存在季节性变化。在角质层分析的基础上,选取对CO2浓度有良好指示意义的植物化石Brachyphyllum及Pseudofrenelopsis,利用气孔比率法对早白垩世晚Aptian至早Albian期的大气CO2浓度进行定量性的恢复。结果表明,甘肃玉门地区早白垩世晚期的CO2浓度范围约为530-1000ppmv,且随着时间的推移,CO2浓度呈下降趋势,这一趋势有可能表明了早白垩世晚期古气候有逐渐变干变冷的趋势,且该现象有可能预示着陆生植物对大洋Aptian-Albian缺氧事件(OAE1)的响应。此外,本文所恢复出的大气CO2浓度值与前人利用Brachyphyllum植物及GEOCARB Ⅱ模型所指示的CO2浓度值较为接近,表明Brachyphyllum及Pseudofrenelopsis可以作为古大气CO2浓度变化的良好指标,利用其气孔指数来获取古大气CO2浓度是一个比较有效而准确的方法,且GEOCARB Ⅱ模型更适用于对中生代大气CO2浓度的分析。