（三）保护生物化石剖面的山旺自然保护区
为了研究生物界的进化和地区的地质历史，地质古生物学家往往依靠埋藏在古地层中的生物化石和孢子花粉来进行鉴定、分析，进而做出推断。然而含有化石的地层又不是轻易就可以找到的。生物的残体得以形成化石并保存下来，需要具备一系列的条件，例如生物本身的特点、沉积的条件、保存生物化石的环境、沉积物当前暴露的情况等等，而远不是每一个地方都具备这些条件。因此地球上保留着化石的地点是稀少而片断的。正如达尔文在他不朽的著作《物种起源》中生动而深刻地描绘的那样：“埋藏有遗骸的地壳不应被看作是一个很充实的博物馆，而仅仅是一个在偶然的时间和稀疏的空间所得的贫乏的收藏而已。应当认识到一个含有大量化石的沉积地层需要依靠难得的有利环境才能存在”。因此，含有珍贵化石剖面的地层成为自然界为人类留下的重要遗产，又是自然保护的对象之一。
长期以来人们对重要的化石产地没有给予足够的重视和保护，只在山东山旺建立了第一个以保护重要的生物化石为主要对象的自然保护区。山旺保存了大量1500 万年前的生物化石，以植物化石最多。早在20 世纪的30 年代末期，就有植物学家在山旺发现了晚中新世以来富含植物化石孢粉的地层，根据他们的鉴定，在晚中新世的地层中一共包括80 余种被子植物。到现在为止，包含苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物在内的植物化石已发现130 种左右。在这些化石中有温带分布较多的杨属、柳属、山核桃属、桦属、鹅儿枥属、榛属、椴树属等；也出现不少亚热带的榕属、合欢属、皂荚属、梧桐属等。有些保存完好的植物化石能够清楚地分辨出植物种，在山旺生物化石保护区可以看到山旺葡萄化石上颗颗葡萄的印痕及叶脉清晰可认；山核桃、椴树、亮叶桦等植物种都是通过完整的化石而鉴定出来的。这里保存下来的动物化石也不逊色，昆虫、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类、哺乳动物等各类化石均有发现，保存之完整达到了惊人的程度。一块蜻蜓化石上不仅能极其清楚地看到完整清晰的蜻蜓翅膀印痕，甚至蜻蜓翅膀上最细小的纹路也都历历可辨；水中追逐嬉戏的鱼群，从化石上真实地再现眼前；还有游泳姿式优美的青蛙，盘曲蜷缩的蛇，都在化石上留下它们当时各种神态的痕迹。一块完整的鹿化石不仅四肢齐全，就连头部分叉的鹿角也完整无损，任何人看了都会赞不绝口。通过化石鉴定而定名的山东山旺鸟，是第一次发现的最完整的鸟化石，填补了新第三纪鸟化石的空白。1978 年又发掘出了中新世时期最完整的犀牛化石。
这些生物化石剖面使现今的人类有幸亲眼目睹1500 万年前丰富的动植物世界，甚至动物一瞬间活动的真实神态也重新再现，实为奇妙而难得。山东山旺为何能保存如此众多而又完整的生物化石，已成为科学界十分关注的问题，这就要追溯到极其久远的地质历史。
原来在1500 万年前的第三纪中新世时期，山旺还是一片水量不少的湖泊，湖水中生长着丰富的硅藻，硅藻的细胞壁含果胶和二氧化硅，质地坚硬，硅藻死后细胞落于水底大量堆积起来，遗留的细胞壁便沉积为硅藻土。当时这里的气候炎热而潮湿，陆地上的亚热带常绿阔叶林生长茂密，植物种类也相当丰富，随着气候的变迁，湖水逐渐干涸，其他生物死亡后便沉积下来埋于硅藻土中，由于硅藻土具有很强的吸附性、耐水性和绝热作用，这些被深埋的生物便免遭氧化过程的破坏。因此，至今在山旺地区还能保留下如此丰富而完整的生物化石，还要归功于这些身体极其微小的单细胞植物。
这些生物化石是大自然留给人类的一份珍贵科学资料。从大量植物化石的分析中，可以推想出在第三纪时，我国华北地区的气候较现在温暖和湿润得多，同时也证明了第三纪阔叶树种的丰富性。整个生物化石群的发现，对于中国华东北部中新世生物群、黄海、东海大陆架矿产资源的开发，都具有一定的科学价值。