【摘要】：近年來,木炭、惰質(zhì)組、多環(huán)芳烴(PAHs)等野火事件的證據(jù)憶在全球二疊系被相繼報道。為探究二疊紀(jì)-三疊紀(jì)(P-T)之交野火活動對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響,本論文對新疆和華南兩條剖面的炭屑進(jìn)行了定量、詳細(xì)的系統(tǒng)研究,以期對這一時期野火事件的變化及其與陸地生態(tài)系統(tǒng)崩潰的關(guān)聯(lián)性提供啟示。新疆大龍口剖面共發(fā)現(xiàn)13處以上炭屑富集層位。炭屑的豐度和反射率的變化表明在P-T之交野火溫度和頻率降低,且伴隨突發(fā)性的異常,表現(xiàn)為炭屑含量陡然增至最大,同時反射率達(dá)到最低,之后一段時間炭屑貧乏。碳同位素的最大動蕩時期與炭屑異常區(qū)段一致。炭屑的解剖結(jié)構(gòu)和角質(zhì)層的研究表明植物組成在該時期前后也發(fā)生了明顯變化。貴州冷清溝剖面存在多個野火富集段,以宣威組為主,卡以頭組中下部亦存在。剖面炭屑層極多,均顯示較高的分異度,僅最后一層煤極為單調(diào),有機(jī)碳同位素的顯著負(fù)漂與這一異常的煤層位置一致。炭屑的平均反射率由該煤層中的2.379%降低至卡以頭組的1.509%,表明了野火類型的變化。同時,不同類型炭屑的占比指示了卡以頭組植物組成較宣威組發(fā)生了明顯的改變。新疆和華南二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的野火事件變化存在明顯的相似性,即一開始表現(xiàn)為逐漸增強(qiáng)的野火活動,隨后進(jìn)入一個相對不那么活躍的時期,然而緊接著野火強(qiáng)度陡然增加、在短時間內(nèi)埋藏大量異常的炭屑,之后野火貧乏,最后高強(qiáng)度野火再次出現(xiàn)。這一野火的變化模式反映出陸地生態(tài)系統(tǒng)可能在晚二疊世后期受干旱氣候和頻發(fā)的野火活動影響逐漸衰退,植被的相對蕭條反過來又限制了野火活動的活躍性;但隨后全球性的突發(fā)事件導(dǎo)致氣候急劇惡化,野火活動陡然爆發(fā),陸地生態(tài)系統(tǒng)崩潰;在之后的階段,野火由于失去了燃料幾乎難以為繼,一直到陸表植被在災(zāi)后短暫的局部恢復(fù),野火活動和炭屑埋藏才再次出現(xiàn)。新疆和華南野火演變的相似性表明,野火事件對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響可能是全球性的,古野火活動與二疊紀(jì)末陸地生態(tài)系統(tǒng)的衰退和最終崩潰有著直接的聯(lián)系。
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邐第１章緒論邐逡逑維管植物；最后一個要素是氧氣濃度，野火的存在說明大氣氧濃度處于某個特定逡逑的區(qū)間內(nèi)，因?yàn)樵谛∮冢保靛澹r，植物體根本無法被點(diǎn)燃，氧濃度小于１７邋％的情逡逑況下即使被點(diǎn)燃了野火也無法有效蔓延（Ｂｅｌｃｈｅｒ等，２０１０；邋Ｂｅｌｃｈｅｒ和Ｍｃｅｌｗａｉｎ，逡逑２００８），相應(yīng)的，如果氧氣濃度超過３５％，植物體無論多么潮濕都能被點(diǎn)燃，并逡逑且林火將勢不可擋，把所有植被燃燒殆盡（Ｌｅｎｔｏｎ和Ｗａｔｓｏｎ，邋２０００）。逡逑根據(jù)燃燒原料和燃燒溫度的不同，野火可分為不同的類型，即地表火（ｓｕｒｆａｃｅ逡逑ｆｉｒｅ）、林冠火（ｃｒｏｗｎ邋ｆｉｒｅ）和地下火（ｇｒｏｕｎｄ邋ｆｉｒｅ）。地表火通常以枯枝落葉為燃料，逡逑溫度一般小于４００°Ｃ，有時蔓延至草本或灌木植物溫度也會稍高。林冠火常由地逡逑表火燃燒到森林樹干并點(diǎn)燃樹冠引起。由于氧氣供應(yīng)相對充足，林冠火通常將細(xì)逡逑枝和針葉等燃燒徹底，因此產(chǎn)生溫度高，可達(dá)８00－９0（ＴＣ。當(dāng)燃燒環(huán)境有大量的逡逑腐殖質(zhì)和泥炭沉積在地面，并且相對干燥時，地下火可能因此產(chǎn)生。地下火的燃逡逑燒方式以低溫陰燃為主，其蔓延緩慢，但燃燒持續(xù)時間長，對土壤危害極大。逡逑地反

邐』－瞄逡逑植被分布＾——？大氣組分逡逑圖１．１野火活動對地球物理進(jìn)程和生物進(jìn)程的影響，引自（Ａｒｃｈｉｂａｌｄ等，２０１８）逡逑野火的存在受控于諸多自然條件，但是反過來它也是陸地生態(tài)系統(tǒng)乃至整個逡逑地球系統(tǒng)的重要擾動力，是自然環(huán)境非常重要的組成部分（Ｂｏｗｍａｎ等，２００９；逡逑Ｓｃｏｔｔ，２０１４）。首先野火的發(fā)生會對陸地地表動植物生態(tài)群落的演替和分布產(chǎn)生直逡逑接的影響，長時期的野火事件更會影響某些植物器官的演化模式，如萌枝數(shù)的演逡逑化、漿果的形成、熱量－化學(xué)煙霧誘導(dǎo)的種子萌發(fā)等（Ｐａｕｓａｓ和Ｋｅｅｌｅｙ，邋２００９），現(xiàn)逡逑代桉樹適應(yīng)于高頻的野火環(huán)境可能與其演化于白堊紀(jì)至古近紀(jì)這一野火事件頻逡逑發(fā)的時間有關(guān)（Ｂｒｏｗｎ等，２０１２）。此外，，野火釋放出大量的生物熱能，同時產(chǎn)生逡逑的二氧化碳、碳黑、氣溶膠等排放物不僅會改變大氣成分和地面反射率，從而導(dǎo)逡逑２逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q911;P534

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2621230