云南地区全新世高分辨率森林火灾史

Whether forest fires in Yunnan increase or not under the background of global warming has become a hot issue focused by the government, common people, and scientists. The key to understand the relationship between climate changes and forest fires is to understand forest fire history under natural conditions during the geological times. We propose to conduct analyses of pollen and charcoal on samples from lake surfaces and cores in Yunnan to reveal this relationship. We will collect surface samples from lakes and ponds for pollen and charcoal analysis to establish modern pollen-climate and charcoal-fire databases, and then build modern pollen-climate transfer functions and determine the quantitative and semi-quantitative relationship between charcoals and forest fires including fire frequency and intensity. By applying modern transfer functions to fossil pollen records with precise dating from two lakes of Yunnan, we will establish two high resolution Holocene climate sequences, which can be used for regional and global comparisons. By applying the modern charcoal-fire relationship to charcoal records from two lakes, we will reconstruct regional forest fire histories during the Holocene. Based on the reconstructed vegetation, climate and regional forest fire histories, we will examine forest fire frequency and intensity under natural conditions and intensified human activities, determine climatic conditions and vegetation types relevant to forest fires, and finally discuss the role of human activities in regional forest fire histories of Yunnan. This project will provide scientific basis for comprehensively understanding of regional forest fires, the ecological environment protection, and the forest fire prevention and control in Yunnan.

了解地质历史时期在自然环境背景下森林火灾发生历史是正确认识气候变化与森林火灾发生关系的关键。本项目拟通过对云南地区现代表层样品和全新世湖泊钻孔样品的花粉和炭屑分析研究森林火灾和气候变化的关系。通过表层样的花粉和炭屑分析建立现代花粉-气候参数、炭屑-火灾数据库，确定现代花粉-气候转换函数，明确现代炭屑与地区森林火灾频率和强度的定量和半定量关系；选择云南南部和中北部两个全新世高沉积速率的湖泊钻孔取样，在精确定年和花粉分析的基础上，定量重建全新世以来高分辨率的气候变化和植被演替序列和炭屑记录；利用现代炭屑与地区森林火灾的关系研究云南全新世以来区域性的森林火灾史，揭示自然状态下和人类活动加强后森林火灾发生频率与强度变化的差异，明确对应的植被和气候环境变化过程，探讨人类活动在云南森林火灾中扮演的角色。本项目希望为全面认识云南森林火灾发生的规律以及为云南生态环境保护、森林火灾防治提供科学依据。

了解地质历史时期在自然和人类活动背景下森林火灾发生历史是正确认识气候变化及人类活动与森林火灾发生关系的关键。本项目对云南地区203个湖泊（主要是水库）表层样品作了花粉/炭屑分析。分析结果表明，湖泊表层样品的花粉谱可反映了湖泊流域的地区性植被，而湖泊表层样的高炭屑浓度代表了湖泊周围发生过森林火灾。根据云南124个气象站点的资料，我们插值获得了203个湖泊所在地气候数据（月均温和降雨量，雨季、旱季和年均温和降雨量）。对滇西北75个湖泊表层样花粉谱和对应的气候资料所作的典型对应分析表明，影响滇西北的植被分布的主要气候因子分别是年降雨量、旱季降雨量和1月均温，从而确定此花粉-气候数据库可用与建立花粉与年降雨量、旱季降雨量和一月均温的转换函数。根据此数据库的滇西北子集，我们以WA-PLS法建立了转换函数，并将其应用于滇西北泸沽湖的化石花粉记录定量重建了过去15000年的古气候并评价它们的可行性和应用性。本项目还对泸沽湖、阳宗海和抚仙湖三个湖泊的钻孔岩芯样品作高分辨率的花粉/炭屑分析。研究结果表明，末次盛冰期森林火灾频繁，且存在约700年的准周期变化。在最近14000年里，冷事件(如12900-11700 cal. a BP的新仙女木冷事件）或冷气候阶段（如1800-500 cal. a BP）或气候由冷转暖的转折期（如10800-9500 cal. a BP）是森林火灾高发的时期,但在暖湿的全新世气候适宜期， 森林火灾较少发生。因此，冷气候是云南森林火灾频率增加的主要气候驱动因子，原因可能是冷气候不利于枯枝落叶的分解，从而有利于森林火灾所需燃料的堆积。最近1200年高分辨率的花粉/炭屑记录说明，人类活动在云南森林火灾活动中也有着重要的影响，在最近的60年尤其明显。化石花粉和炭屑记录表明，植被类型与森林火灾也有一定关系，如落叶阔叶林材料易引起森林火灾。