近期，環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院、中科院黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室譚志海副教授團(tuán)隊(duì)在國際地學(xué)領(lǐng)域的Top期刊“Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology”（《古地理、古氣候、古生態(tài)》，2022年影響因子：3.565，SCI一區(qū)）上發(fā)表了題為“Records of fire and its controls on coastal plain of Laizhou Bay, China since 5000 years”（距今5000年以來中國萊州灣沿海平原火歷史及其主控因素）的最新研究。
該論文第一作者為環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院譚志海副教授，南京信息工程大學(xué)毛龍江教授為共同通訊作者，中科院地環(huán)所韓永明研究院、江蘇師范大學(xué)周亮副教授以及我校研究生谷茂林、李世浩、劉璐參與了此項(xiàng)工作。該工作得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)B計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金以及黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金的資助。此外，黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院分析測試中心的大力支持。
古火或生物質(zhì)燃燒不僅是全球碳循環(huán)的重要組成部分，而且是地球生態(tài)系統(tǒng)的重要的陸地干擾因子之一，對全球碳循環(huán)和地球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)生了重大影響。一方面，在百年-千年尺度下，全球和區(qū)域火災(zāi)頻次、強(qiáng)度和范圍強(qiáng)烈受到季節(jié)氣候(干或濕變化)、植被特征(生物量和易燃性)及人類活動（土地利用）的影響。另一方面，火災(zāi)發(fā)生通過自然火燃燒方式（燜燒和明燒）直接或間接地改變?nèi)蛑脖谎萏嬉约皩夂蜃兓捻憫?yīng)。此外，幾千年以來，全球火災(zāi)發(fā)生受到人為因素的干擾逐漸增強(qiáng)，人們通過生物質(zhì)燃燒方式變化來影響著自然景觀以及土地利用變化。自20世紀(jì)90年代以來，尤其是近幾年，隨著全球氣候變暖，全球厄爾尼諾現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，極端氣候事件所引發(fā)的諸如美國、印度尼西亞、巴西、澳大利亞等世界許多地方特大火災(zāi)事件正呈現(xiàn)出增加態(tài)勢,引起各國科學(xué)家的廣泛關(guān)注。然而，由于沉積樣品的時(shí)空尺度和樣品的年代分辨率差異，以及火燃燒代用指標(biāo)指示火的局限性。如何定量評估氣候因素和史前人類活動對火災(zāi)的發(fā)生的貢獻(xiàn)，目前研究尚且不夠。萊州灣位于中國山東半島東北部，南臨渤海，是一個典型的旱作農(nóng)業(yè)的人口稠密地區(qū)。該研究區(qū)域，人們用火來砍伐森林，以發(fā)展旱作耕地的歷史追溯到至距今6000年。因此，該地區(qū)為理解過去人類與火生態(tài)環(huán)境的關(guān)系提供了一個重要的研究背景。
該文以萊州灣沿海平原的沉積物中炭屑和黑碳為研究對象，利用主成分分析和多元回歸方法，重建近5000年萊州灣沿海平原的火災(zāi)歷史，并對火災(zāi)的主控因素進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果表明，昌邑剖面分別記錄了距今5300 ~ 5100年，距今1190-1060年，和距今300年以來3次明顯的火災(zāi)事件。其中一次大規(guī)模的火災(zāi)事件發(fā)生與距今5300年一個干旱而寒冷快速氣候事件同時(shí)發(fā)生。而黑碳和炭屑的通量峰值與距今1190 ~ 1060年的大規(guī)模人口遷移和開墾荒地發(fā)展種植業(yè)密切相關(guān)。隨后,在過去的300年里，用于谷物種植所引發(fā)的生物質(zhì)燃燒達(dá)到了較高的水平。然而，距今4600年到4000年，由于洪水高發(fā)期和氣候的干旱轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致了火災(zāi)發(fā)生頻率的下降和新石器時(shí)代晚期人類聚居地的遺棄。因此，氣候仍然是萊州灣南岸發(fā)生火災(zāi)的先決因素。過去5000年，快速的氣候變化不僅對各種火災(zāi)模式起到重要作用，而且影響全新世中晚期的人類聚居和生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。在過去的1000年里，人類對土地的利用已成為主控火災(zāi)發(fā)生的重要手段。然而，近幾十年來溫度卻成為該研究區(qū)域的火災(zāi)發(fā)生的主控因素之一。結(jié)合多項(xiàng)指標(biāo)，利用主成分分析和多元回歸方法綜合分析將有助于我們進(jìn)一步了解該地區(qū)萊州灣沿岸平原的火災(zāi)及其控制因素。該研究成果對于該研究區(qū)域過去火災(zāi)歷史重建以及未來火燃燒模式的碳排放估算，具有重要的理論意義和社會價(jià)值。
（撰稿：譚志海；審核：武占省）
