青藏高原东南缘邛海湖泊沉积记录揭示的7000年来火演化历史及其对气候变化与人类活动的响应

本研究通过AMS 14 C定年、炭屑积累率（CHAR）和花粉分析，重建了青藏高原东南缘邛海流域7000年来的火演化历史，揭示火活动受控于温度驱动的闪电减少（7000-620 cal yr BP）和人类农业活动加剧（620 cal yr BP至今）的双重机制，为理解火-气候-植被-人类相互作用提供了关键案例。

　　

火，作为地球生态系统演化的关键驱动力，其历史动态始终与气候、植被和人类活动紧密交织。青藏高原东南缘的邛海流域，因其独特的印度夏季风（ISM）降水格局、茂密的植被覆盖以及延续两千年的Xichang古城人类活动史，成为解码火演化机制的天然实验室。然而，当前学界对长时间尺度上火活动驱动因素的认知仍存在争议：究竟是自然气候主导（如温度通过影响闪电频率调控火源），还是人类农业实践（如刀耕火种）更关键？这一科学谜题的解答，对预测未来气候变化下的火灾害风险至关重要。

为破解这一难题，中国国家自然科学基金委员会（NSFC）与德国研究基金会（DFG）联合资助的研究团队，在《Review of Palaeobotany and Palynology》发表了基于邛海湖泊沉积岩芯（QH2019）的突破性成果。研究人员采用加速器质谱¹⁴
C（AMS ¹⁴
C）定年技术建立精确年代框架，结合炭屑积累率（Charcoal Accumulation Rate, CHAR）量化火活动强度，辅以主要花粉类群（如木本植物与禾本科Poaceae）分析植被演替，首次重建了该区域7000年来的高分辨率火历史。

关键方法
研究团队从邛海中心获取18.05米沉积岩芯（QH2019），通过AMS ¹⁴
C测定12个陆生植物残体样本建立年代模型。采用湿筛法分离>125 μm的宏观炭屑（指示局地火事件），结合显微镜统计微观炭屑（反映区域火活动）。花粉分析聚焦木本/草本比例变化，特别追踪人类活动标志物种（如Poaceae）。

研究结果
1. 火演化的两阶段模式

• 自然气候主导期（7000-620 cal yr BP）：CHAR持续下降达90%，与青藏高原温度降低导致的闪电减少直接相关。此时花粉组合以栎属（Quercus）等木本植物为主（占比>70%），反映自然植被主导。
• 人类活动干预期（620 cal yr BP至今）：CHAR骤增3倍，同期木本植物锐减至40%，而Poaceae（与农耕相关）含量翻番。该转变与Xichang城人口扩张、刀耕火种农业兴起的历史记载高度吻合。

2. 多因素耦合机制
温度通过控制生物量生产（正效应）与闪电概率（负效应）施加非线性影响：早期低温虽减少闪电，但充足生物量仍支持适度火活动；后期人类通过焚烧林地开辟农田，彻底改变火 regime（燃烧频率与强度模式）。

结论与意义
这项研究首次在青藏高原东南缘建立千年尺度的“火-气候-人类”交互作用档案，证实人类活动自620 cal yr BP起已成为火动态的首要驱动力。其科学价值体现在三方面：

1. 历史重建：量化了农业社会对自然火周期的颠覆性影响，为理解 Anthropocene（人类世）生态转型提供实证；
2. 灾害预警：揭示人口密集区火风险与土地利用的强关联性，指导现代防火策略；
3. 模型校准：为地球系统模型中火模块的参数化提供关键古数据参照。

该成果不仅深化了对高原生态系统脆弱性的认知，更警示在气候变暖背景下，叠加人类活动加剧可能引发更极端的火灾害链，亟需跨学科协同治理。