南京地理所揭示冰消期以來滇西南火災歷史及其與植被、氣候相互關係

火災作為森林生態系統重要的自然干擾因子，對森林資源和全球氣候變化產生了巨大影響，特別是重大森林火災常給森林、環境和人類本身造成嚴重危害和巨大損失。為了減少傷害與損失，必須預防森林火災。然而，關於火災的生物多樣性效應存在爭議：一些生態學家發現森林防火大大地降低了生物多樣性；而另一些研究認為火災後生物多樣性增加。為了制定合理、可持續性的森林火災管理策略，必須從過去長期的火活動歷史，了解森林火災發生的自然規律、驅動機制，及其與植被的相互關係。

雲南省地形複雜，森林資源豐富，森林火災發生較為頻繁，是我國的重點火險區之一。中國科學院南京地理與湖泊研究所副研究員肖霞雲及其課題組對滇西南騰衝青海湖的沉積岩芯進行了高解析度的孢粉與炭屑研究，探討了約18.5 ka以來研究區的植被演化、氣候變化、火災頻率與變化和人類活動歷史以及它們之間的相互關係(如圖)。高解析度的炭屑記錄表明，約18.5 ka以來，研究區有三個火災發生頻繁、強度大的時期，分別發生在18.5-15.0 ka, 13.0-11.5 ka和4.3-0.8 ka期間。對比滇西南騰衝青海湖、滇西北天才湖和瀘沽湖的孢粉研究結果，揭示了約2萬年以來滇西的區域氣候變化歷史，即在末次冰消期期間包含了兩個冷事件（相當於H1和YD冷事件）夾一個暖期（B/A暖期），它們在滇西的發生時間依次為17.5±0.5~15.4±0.4 ka，14.4±0.2~12.9±0.1 ka和12.9±0.1~11.5 ka期間。全新世開始於11.5 ka左右，溫度和降水先是緩慢增加；到10.4 ka左右，溫度和降水快速增加；全新世最適宜期出現在8.5±0.3~3.8±0.5 ka期間；晚全新世(自3.8±0.5 ka以後)，氣候變涼變干，並伴隨著人類活動的影響。進一步對森林火災驅動機制的探討認為，4.3 ka以前的森林火災主要受氣候變化的控制，而4.3 ka以後的森林火災主要受氣候與人類活動的共同影響。4.3 ka以前，高頻率、大幅度的火事件發生在氣候偏涼、乾旱的時期，而暖濕或明顯增溫增濕的氣候條件下森林火災較少發生。4.3 ka以後，植被對火災的響應不同於4.3 ka以前，這可能是受人類活動對植被和火活動的影響強度逐漸增加的影響。火活動與植被的關係揭示：常綠櫟是易燃植物和耐火屬種；榿木是適火屬種和不易燃燒植物，但榿木林的密度是決定它的抗火能力的關鍵因素；以栲/石櫟或熱帶木本植物為主的森林不易發生火災，但栲/石櫟和熱帶木本植物是火敏感種。火災在該研究區似乎不利於植物多樣性。

該研究結果為加強預測氣候變化對未來森林火災活動的影響和制定正確的森林火災管理策略提供了科學依據。上述成果近期發表在國際期刊Climate of the Past上（Xiao XY, Haberle SG, Shen J, Xue B, Burrows M, Wang SM. Postglacial fire history and interactions with vegetation and climate in southwestern Yunnan Province of China. Climate of the Past 13: 613–627, 2017）。該項工作得到國家重點研發計劃(No. 2016YFA0600501)和國家自然科學基金(No. 41572149)等項目的資助。

論文鏈接

騰衝青海湖火活動與西南季風區的氣候指標對比圖

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