火是生態(tài)系統(tǒng)演化的推進因素之一,它與氣候變化和人類活動都有緊密和直接的聯(lián)系。因此,對火的歷史進行重建,可了解過去氣候變化對火的時空分布是怎樣影響的,也可以探索人類活動在其中起到了怎樣的作用,這些對認(rèn)知過去人地關(guān)系有重要的意義。對火的歷史進行重建,常用的代用指標(biāo)有碳屑、樹輪火疤、碳黑、多環(huán)芳烴(PAHs)和左旋葡聚糖等�；饸v史的相關(guān)研究已在全球范圍內(nèi)開展,利用不同的代用指標(biāo),重建了從近百年到上億年不同時間尺度的火歷史,指出了氣候變化對火的影響的一些規(guī)律,并能指示一些長時間尺度的人類活動的時期。但現(xiàn)有的火歷史重建結(jié)果存在分辨率不夠高、氣候變化對火的影響情況尚不夠明確、對人類活動的探索不夠深入等問題。為深入探索并試圖解決以上問題,本研究利用高山湖泊公海的沉積物,以PAHs為代用指標(biāo),重建晚全新世(2014 AD~800 BC,過去2800年)的火歷史。以乙腈為提取液,從公海沉積物頂部4.7 m提取PAHs,并用高效液相色譜測定其中16種環(huán)境中常見的多環(huán)芳烴的濃度,再統(tǒng)計計算得出晚全新世的16種多環(huán)芳烴總濃度(本文統(tǒng)一簡稱為16PAHs的濃度)和沉積通量隨時間變化的曲線。將兩條曲線與公海沉積速率對比,并根據(jù)多環(huán)芳烴進入公海沉積物的方式,判定16PAHs的濃度能更好地反映公海地區(qū)的火歷史。16PAHs的濃度在92.03~1017.94ng·g~(-1)之間。其中最低濃度出現(xiàn)在中唐時期,最高濃度為最頂層的樣品,代表最近的現(xiàn)代。將過去2800年16PAHs的濃度的變化情況和過去夏季風(fēng)強度、古溫度、中國北方人口數(shù)量、經(jīng)濟指數(shù)的波動情況作比較,可以發(fā)現(xiàn)火歷史與氣候變化和人類活動都有一定的關(guān)聯(lián)。在千年和百年尺度上,氣候變化和人類活動對火的影響是協(xié)同的。通常地,氣候溫暖、夏季風(fēng)較強時,人口數(shù)量較多,社會經(jīng)濟水平較高。以上的兩種氣候因素和兩種人文因素,都能使多環(huán)芳烴沉積量增大,指示較高的火強度。改革開放后(1978 AD至今)16PAHs平均濃度為499.15 ng·g~(-1);近現(xiàn)代(1850~1978 AD)平均濃度為304.72 ng·g~(-1);小冰期(1220~1850 AD)為177.30 ng·g~(-1);中世紀(jì)氣候異常期(910~1220 AD)246.85 ng·g~(-1);隋唐時期(581~910 AD)181.21 ng·g~(-1);隋唐以前228.61 ng·g~(-1)。在年代際尺度上,關(guān)于夏季風(fēng)強度,表現(xiàn)為濕潤時期的干事件、干旱時期的濕事件火是多發(fā)的。至于溫度,夏季溫度較高的年份往往會有較大的火強度,冬半年溫度較高的年份火強度也較大。其中夏季風(fēng)對火的影響,不同時間尺度規(guī)律是不同的,但溫度對火影響,不同時間尺度的規(guī)律是相同的�；鹋c人類活動關(guān)系方面,表現(xiàn)為人口較少時,人類活動對火的影響較小。隨著人口數(shù)量增多,火與人類活動的相關(guān)性逐漸增大。雖然戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)火也會向環(huán)境排放多環(huán)芳烴,但通過火的歷史重建結(jié)果來指示古代的戰(zhàn)爭事件是不可靠的。高分子量多環(huán)芳烴的濃度和人口有強的正相關(guān)關(guān)系,還可以指示不同時期的社會生產(chǎn)力。人口較多時,人類在野外用火不當(dāng)所導(dǎo)致的“自然火災(zāi)”可能在古火災(zāi)中占有很大比重。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P736.21;P532
【部分圖文】：

圖 2-1 公海的地理位置（a）、湖泊等深線及 2009 年和 2014 年兩次采樣的采樣點（b）和公海全景圖（c）；圖片引自劉建寶的博士畢業(yè)論文（劉建寶，2015），可見公海是高山封閉型湖泊。Fig. 2-1 The location of Gonghai Lake (a); Bathymetry of Gonghai Lake and dots of sampling in2009 and 2014 (b); Panorama of Gonghai Lake catchment (c). This figure is quoted from LiuJianbao’s PhD dissertation（劉建寶，2015）. It can be seen that Gonghai Lake is a closed high

將巖芯從冷藏室取出，對巖芯外觀初步描述，記錄樣品特征。樣品照片如圖2-2 所示。對巖芯首先按 1 cm 一個間隔進行分樣，切下的樣品迅速裝入寫有編號的自封袋中。分樣完畢，共得 389 個樣品，放入冰箱冷凍室冷凍。將樣品分為 5批，每批樣品冷凍前先把自封袋打開，再置于冷凍干燥機的冷凍腔進行冷凍干燥。冷凍干燥持續(xù) 48 h，冷凍干燥條件參數(shù)為：真空低壓至 31 Pa，冷凍溫度-52 ℃。

見他的博士畢業(yè)論文（王宗禮，2014）。GH09B 的具體年代序列有 AMS14C 測年結(jié)合137Cs 和210Pb 完成，詳細(xì)結(jié)果參考 Chen 等（2015）。與本研究相關(guān)的時間段（近 2800 年）的定年結(jié)果，如圖 2-3 所示（圖中公元后的年份表示為正值，公元前的年份表示為負(fù)值，下文涉及年份的所有圖均同）。從圖中可見在 600AD左右沉積速率有了明顯的變化。
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本文編號：2875445