近期，必威、中科院黄土与第四纪地质国家重点实验室谭志海副教授团队在国际地学领域的Top期刊“Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology”（《古地理、古气候、古生态》，2022年影响因子：3.565，SCI一区）上发表了题为“Records of fire and its controls on coastal plain of Laizhou Bay, China since 5000 years”（距今5000年以来中国莱州湾沿海平原火历史及其主控因素）的最新研究。
该论文第一作者为必威谭志海副教授，南京信息工程大学毛龙江教授为共同通讯作者，中科院地环所韩永明研究院、江苏师范大学周亮副教授以及公司研究生谷茂林、李世浩、刘璐参与了此项工作。该工作得到中国科学院战略性先导科技专项B计划项目、国家自然科学基金以及黄土与第四纪地质国家重点实验室开放基金的资助。此外，黄土与第四纪地质国家重点实验室和必威分析测试中心的大力支持。
古火或生物质燃烧不仅是全球碳循环的重要组成部分，而且是地球生态系统的重要的陆地干扰因子之一，对全球碳循环和地球化学循环产生了重大影响。一方面，在百年-千年尺度下，全球和区域火灾频次、强度和范围强烈受到季节气候(干或湿变化)、植被特征(生物量和易燃性)及人类活动（土地利用）的影响。另一方面，火灾发生通过自然火燃烧方式（焖烧和明烧）直接或间接地改变全球植被演替以及对气候变化的响应。此外，几千年以来，全球火灾发生受到人为因素的干扰逐渐增强，人们通过生物质燃烧方式变化来影响着自然景观以及土地利用变化。自20世纪90年代以来，尤其是近几年，随着全球气候变暖，全球厄尔尼诺现象频繁出现，极端气候事件所引发的诸如美国、印度尼西亚、巴西、澳大利亚等世界许多地方特大火灾事件正呈现出增加态势,引起各国科学家的广泛关注。然而，由于沉积样品的时空尺度和样品的年代分辨率差异，以及火燃烧代用指标指示火的局限性。如何定量评估气候因素和史前人类活动对火灾的发生的贡献，目前研究尚且不够。莱州湾位于中国山东半岛东北部，南临渤海，是一个典型的旱作农业的人口稠密地区。该研究区域，人们用火来砍伐森林，以发展旱作耕地的历史追溯到至距今6000年。因此，该地区为理解过去人类与火生态环境的关系提供了一个重要的研究背景。
该文以莱州湾沿海平原的沉积物中炭屑和黑碳为研究对象，利用主成分分析和多元回归方法，重建近5000年莱州湾沿海平原的火灾历史，并对火灾的主控因素进行了评价。结果表明，昌邑剖面分别记录了距今5300 ~ 5100年，距今1190-1060年，和距今300年以来3次明显的火灾事件。其中一次大规模的火灾事件发生与距今5300年一个干旱而寒冷快速气候事件同时发生。而黑碳和炭屑的通量峰值与距今1190 ~ 1060年的大规模人口迁移和开垦荒地发展种植业密切相关。随后,在过去的300年里，用于谷物种植所引发的生物质燃烧达到了较高的水平。然而，距今4600年到4000年，由于洪水高发期和气候的干旱转变，从而导致了火灾发生频率的下降和新石器时代晚期人类聚居地的遗弃。因此，气候仍然是莱州湾南岸发生火灾的先决因素。过去5000年，快速的气候变化不仅对各种火灾模式起到重要作用，而且影响全新世中晚期的人类聚居和生产方式转变。在过去的1000年里，人类对土地的利用已成为主控火灾发生的重要手段。然而，近几十年来温度却成为该研究区域的火灾发生的主控因素之一。结合多项指标，利用主成分分析和多元回归方法综合分析将有助于我们进一步了解该地区莱州湾沿岸平原的火灾及其控制因素。该研究成果对于该研究区域过去火灾历史重建以及未来火燃烧模式的碳排放估算，具有重要的理论意义和社会价值。
（撰稿：谭志海；审核：武占省）
