青藏高原东北缘武山盆地中中新世炭屑 记录及其古气候意义

摘要: 火是生态系统中的重要因子，是反映古气候和环境变化的重要标志。因此，重建火活动历史可以帮助我们理解过去的气候变化和火活动的机制，但是目前在全球范围内十分缺少对中新世时期高分辨率的火活动记录的研究。炭屑已被证明是重建火活动历史的有效替代性指标，基于青藏高原东北缘武山盆地中中新世时期高分辨率的炭屑记录，重建了研究区天然火活动历史，结合现有资料，探讨了火-植被-气候之间的关系以及研究区火活动对全球变化的响应。结果表明：（1）15.30~13.60 Ma时期，炭屑总浓度变化范围为59~4324粒·g-1，平均浓度为835粒·g-1。炭屑形状以次圆形为主，且几乎所有的炭屑粒径都小于50 μm，反映出研究区天然火活动是以乔木植物燃烧的森林火活动为主，主要是区域性火活动。根据炭屑总浓度的变化趋势，将研究区天然火活动历史分为2个主要阶段。阶段（15.30~14.00 Ma）：炭屑总浓度逐步增加，平均浓度为866粒·g-1。其中，阶段Ⅰ又可以细分为3个次要阶段，Ⅰa（15.30~14.38 Ma）：炭屑总浓度最低，平均浓度为693粒·g-1；Ⅰb（14.38~14.20 Ma）：炭屑总浓度快速减少，平均浓度为1140粒·g-1；Ⅰc（14.20~14.00 Ma）：炭屑总浓度急剧增加，平均浓度为988粒·g-1。阶段Ⅱ（14.00~13.60 Ma）：炭屑总浓度急剧减少，平均浓度为777粒·g-1。（2）孢粉数据重建的研究区的植被和气候变化结果表明，15.30~14.38 Ma时期为开阔的森林植被，湿度较低；14.38~14.00 Ma时期乔木增加，湿度增加；14.00~13.60 Ma时期乔木属种显著减少，湿度降低。（3）经过对比分析，炭屑总浓度变化趋势与乔木类花粉百分比趋势相近，次圆形炭屑浓度趋势与阔叶类植物花粉的百分比趋势显著正相关，认为武山盆地中中新世的天然火活动与森林植被的盖度（尤其是阔叶林的盖度）有较强联系，在气候温暖湿润的时期，炭屑浓度高。此外，通过对比炭屑总浓度趋势和深海底栖有孔虫氧同位素的变化，可以推测，全球温度变化可能通过影响研究区植被变化来对天然火活动产生重要影响。