《CATENA》：Holocene wildfire activity archived in East Asian marginal sea: Linkages to climate variability and human civilization
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东亚边际海沉积记录揭示了 Holocene 期间野火活动与气候变化及人类活动的相互作用，发现中晚 Holocene 野火频率和强度下降与生物质减少相关，未来可能因全球变暖加剧变得更复杂和严重。
陈琳琳|白雅志|郭志刚|钟伟妮|张玉英|白金明|刘亚茹|方海燕|胡立敏
中国海洋大学海洋发展研究所，文学院，新闻与传播系，中国青岛266100。
摘要
全新世期间野火活动的演变与气候变化、植被动态以及人类文明的发展密切相关。与陆地档案相比，边缘海域沉积物提供了更广泛的流域尺度的空间覆盖范围和更长的时间序列，为研究火灾活动、气候变异性和人类影响之间的相互作用提供了独特的视角。本研究系统地整理和回顾了东亚边缘海域全新世时期的火灾历史及其气候和环境响应。在东亚季风区域气候变化和人类活动的共同影响下，中国东部海域的沉积黑碳记录显示，全新世中后期火灾频率和强度有所下降。这一趋势可能与生物量燃料的减少有关，这可能是由气候变化和广泛的人类活动所驱动的。火灾活动的时空分布存在明显的纬度差异，因为火灾强度与区域水文条件和植被类型密切相关。在百年尺度上，火灾记录与人为因素有很强的关联性，尤其是在中国朝代更迭期间。随着全球变暖的持续加剧，东亚地区的野火模式预计将变得更加复杂和严重。未来的研究应探讨野火模式背后的机制及其长期趋势，以获得用于区域火灾风险评估和制定有效管理策略的科学见解。
引言
野火是一个与大气、陆地和海洋系统密切相关的关键自然过程。随着时间的推移，野火、气候变化、植被动态以及人类文明的发展之间形成了复杂的关系（Harrison等人，2010年；Abatzoglou等人，2018年）。了解长期的野火模式对于研究气候变化、生态系统发展和人类历史具有重要的科学价值。这对于预测野火趋势、确定控制机制以及在气候变暖背景下制定有效的应对策略至关重要。
自上次冰川期以来，全球自然火灾活动总体上有所增加（Marion等人，2009年；Daniau等人，2012年），并在全球变暖的背景下持续加剧（Murdiyarso等人，2004年；Wang等人，2013年）。作为周期性的自然现象，野火受到多种气候和生物因素的影响，这些因素在不同的时间尺度上发挥作用（Dodson等人，2019年；Jiang等人，2025年；Scott，2000年）。例如，植被在千年和百年尺度上对火灾模式具有重要影响（Tan等人，2025年；Pang等人，2021年）。尽管基于遥感和统计分析的野火研究在捕捉气候、火灾、植被和人类活动之间的长期相互作用方面取得了进展（Cohen等人，2017年；Hertwig等人，2015年；Marlon等人，2013年；Bonan，2008年），但由于观测记录的时间较短，这些研究仍然受到限制，使得我们对现代气候条件的理解有限（例如，Kelly等人，2013年；Liu，2019年）。此外，观测数据集和模型输出受到时间分辨率、区域变异性以及代理指标不一致性等因素的影响（例如，Conedera等人，2009年）。这些挑战阻碍了我们对长期自然火灾演变的全面理解。为了更好地理解不同时间尺度上的野火活动动态，需要一个长期的视角。大规模的区域性野火历史研究需要利用能够保存千年尺度火灾活动证据的“自然档案”，如湖泊和海洋沉积物中的记录（例如，Pang等人，2021年；Tan等人，2025年）。这些沉积环境保存了过去火灾事件的痕迹，研究人员可以通过使用木炭颗粒、黑碳和分子生物标志物等多种代理指标来重建火灾历史。整合这些指标可以提供对长期野火动态及其与气候系统和人类发展联系的全面理解。
野火历史通常是从湖泊和泥炭地等环境中的沉积记录中重建的。然而，这些记录往往受到当地植被和人类活动的显著影响（Bird和Cali，1998年；Tan等人，2015年）。相比之下，边缘海域的沉积物在研究更大区域范围内的野火历史方面具有独特优势，因为它结合了陆地和海洋输入、沉积过程以及地质事件，因此能够保存广泛的时空尺度的野火记录，反映了在变化的气候条件下的长期模式（例如，Jia等人，2003年；Pei等人，2020年；Sun等人，2022年）。此外，边缘海洋环境的沉积稳定性有助于在沉积记录中高分辨率地重建古火灾代理指标（Williams等人，2015年；Coppola等人，2022年；Yamamoto等人，2021年；Liu等人，2022年）。尽管陆地重建提供了有关植被火灾动态的宝贵见解，但它们往往无法捕捉气候、人类活动和火灾模式在区域尺度上的复杂相互作用（Marlon等人，2013年）。要稳健地重建古火灾，需要在环境背景下综合分析地球化学、孢粉学和沉积学代理指标。
东亚边缘海域位于东亚季风区域，通过河流排放和大气沉降接收大量陆地物质（图1）。这些地区的沉积速率较高，形成了稳定的泥质沉积环境，保存了来自周边地区的丰富古环境、古气候和人为信号档案（Liu等人，2007年；Yang和Liu，2007年；Gao，2013年），使其成为研究不同气候区野火历史的理想场所。东亚有着悠久而复杂的农业和工业活动历史，这对野火频率和强度产生了显著影响（Marlon等人，2008年；Han等人，2016年；Cohen等人，2017年）。东亚不同纬度的边缘海域经历了多种气候模式和流域条件（Pang等人，2022年；Sun等人，2022年；Pei等人，2020年；Jones等人，2020年）（图1）。许多最近的研究探讨了东亚地区野火与自然因素和人为干扰之间的相互作用（例如，Pei等人，2020年；Li等人，2023年；Rahman等人，2024年；Notterpek等人，2026年）。然而，不同时间尺度上火灾演变历史与自然和人为因素之间的相互作用机制仍不完全清楚。例如，大规模人类使用火的具体时间尚不确定（Jiang等人，2025年）。因此，陆地和海洋环境之间的潜在比较研究以及跨区域分析可以揭示火灾历史的大规模模式及其背后的驱动因素，这对于理解全球气候变化如何影响区域野火活动至关重要。在本研究中，我们旨在系统地回顾和综合东亚典型边缘海域沉积档案中保存的野火历史记录，重点关注它们对气候变异性和人类活动的响应（图1）。
章节片段
火灾历史重建：指标和应用
黑碳（BC）是一种主要由生物质或化石燃料不完全燃烧产生的碳质颗粒（图2），是区分自然燃烧源和人为燃烧源的有效指标（Hammes等人，2007年）。由野火产生的黑碳可以通过大气和河流途径有效传输，最终沉积在沿海环境中（Thevenon等人，2010年）。由于其化学稳定性和持久性，黑碳……
中国东部边缘海域的野火历史沉积记录
自全新世开始以来，中国东部边缘海域在海水变化、季风变化和河流输入的共同影响下积累了大量的沉积物。这些动态过程形成了广阔的泥质沉积系统（Yang和Liu，2007年；Ge等人，2014年），其中包含用于重建流域尺度火灾历史并探索其与气候变异性之间联系的理想沉积序列
在变暖情景下的区域野火模式和环境影响
全球变暖加剧了东亚地区的野火活动，导致火灾模式发生深刻变化，对区域和全球生态系统产生了重大影响（Taylor等人，1999年）。这些变化主要由三个相互关联的因素驱动。首先，温度变化导致的湿度不足使以前不易发生火灾的生态系统（如热带雨林和泥炭沼泽）变得易燃（van der Werf等人，2017年），从而增加了它们的可燃性（Page等人，2009年；
结论
本综述综合了来自东亚和东南亚海洋沉积记录和陆地档案的多尺度火灾历史数据，探讨了野火模式的驱动因素及其环境响应，以增强我们对长期火灾模式的理解。与陆地档案相比，边缘海域沉积物在更长的时间尺度上捕获了更广泛的流域尺度过程，为研究火灾-人类-气候相互作用提供了独特的视角。
自全新世开始以来……
CRediT作者贡献声明
陈琳琳：撰写——审稿与编辑。白雅志：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，数据管理。郭志刚：可视化，监督，概念化。钟伟妮：撰写——初稿，资源准备。张玉英：撰写——初稿，数据管理。白金明：撰写——初稿，资源准备，数据管理。刘亚茹：撰写——初稿，数据管理。方海燕：监督，概念化。胡立敏：撰写——审稿与编辑，监督，
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