西双版纳热带雨林古野火探讨——来自孢粉的信息

【作者】 施张燕； 喻建新； 顾延生； 罗涛；

【机构】 中国地质大学地球科学学院；

【摘要】 由于当代全球变化和人类活动的影响,区域气候和雨林生态环境正在发生变化,历史时期气候变化和火灾的发生对热带雨林生态系统具有重要影响。西双版纳地处热带向亚热带过渡区,自然环境复杂多样,拥有丰富的生物多样性资源,是现今保存良好的热带雨林。因此本文旨在通过孢粉分析结合碳屑分析重建西双版纳地区2000年来火灾历史及植被、气候演化过程,探讨干旱、火灾的发生对热带雨林的影响,揭示热带雨林对气候冷暖、干湿变化的响应,尤其是区域干湿程度变化对西南季风的响应。该研究不仅丰富和完善亚洲热带地区火灾、气候与热带雨林的相互作用研究,对于认识当代森林火灾如何响应现代全球变化可以提供有用的借鉴,也为认识西南季风气候的演化特征提供新材料。1.根据西双版纳热带雨林沉积物中孢粉类型、数量的变化,自下而上将孢粉序列划分为四个组合带:带I(1931~1553 a BP)显示了暖干的气候特征;带Ⅱ(1553~921 a BP)该带整体较上带要温暖湿润;带Ⅲ(921~312 aB P)显示在整体较湿润的气候背景下,气候偏冷干;带Ⅳ(312~16 aB P)整体显示该段温暖湿润,快速的暖湿气候显示了热带雨林对全球变暖的响应。据前人对该钻孔沉积物中的植硅体分析鉴定结果,建立了相应的组合带,其反映的气候与孢粉组合带是一致的,均显示2000年来西双版纳热带雨林气候总体上偏干偏热,但也呈现出一种干、湿交替的气候变化。同时,作为雨林气候相对于其他地区还是湿润的。一些区域性特征气候阶段如中世纪暖期(AD900-1300)、小冰期(AD1550-1850)气候特征在西双版纳沉积记录中均有反映。2.利用火灾替代性指标(炭屑和碳化孢粉、燃烧植硅体、高度风化植硅体)、气候指标(温暖指数、干旱指数)和其他理化指标(磁化率、TOC),揭示了近2000年来发生的8次火灾事件,重建了西双版纳地区全新世以来的火灾历史及植被、气候演化过程,探讨干旱、火灾的发生对热带雨林的影响。事件1:对应于孢粉组合带I。碳化孢粉含量从0.8下降到0.2,碳屑含量和燃烧植硅体也同样显示一个下降趋势,分别从0.4降到0.2和0.3降到0.1,而高度风化植硅体却呈现一个上升趋势从0.75上升到0.80。同时干旱指数也从0.57上升到0.75,TOC从0.27上升到0.70。事件2-4:对应于孢粉组合带II。碳化孢粉、燃烧植硅体、碳屑及高度风化植硅体含量变动频繁,通过综合这几项火灾替代指标,根据每次火灾发生时,燃烧植硅体和碳屑含量基本呈现一下降趋势,而高度风化植硅体呈现一相反的上升趋势的规律,并结合干旱指数和TOC等指标,识别出三次火灾事件。事件5-6:对应于孢粉组合带III。碳化孢粉和碳屑含量快速下降,燃烧植硅体也呈现相应的下降趋势,而在37 cm和43 cm处出现两个峰值,高度风化植硅体此时呈现相反的下降趋势,干旱指数此处亦呈现一高值。事件7-8:对应于孢粉组合带IV。碳化孢粉和碳屑含量继续下降,燃烧植硅体波动较大,综合以上几项指标,识别出7 cm和17 cm处的火灾事件。热带雨林火灾的发生进一步说明热带雨林环境变化的特殊性和复杂性,西双版纳热带雨林历史时期火灾发生的间隔、规模、范围及其影响等尚需深入的研究。更多还原