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距今約2.52億年的二疊紀(jì)末生物大滅絕嚴(yán)重破壞了海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致約81%的海洋生物和89%的陸地生物在很短的時(shí)間內(nèi)滅絕，是5億多年地質(zhì)歷史中發(fā)生的最為嚴(yán)重的生物滅絕事件之一。該地質(zhì)時(shí)期陸地生態(tài)系統(tǒng)是如何逐步崩潰的？此次大滅絕事件還有哪些可能的誘因？

近期，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所晚古生代研究團(tuán)隊(duì)研究員張華等與南京大學(xué)及云南大學(xué)的合作者，通過高精度的生物標(biāo)志化合物多環(huán)芳烴有機(jī)地球化學(xué)分析，證實(shí)二疊紀(jì)末存在大規(guī)模高溫野火燃燒事件，為了解該時(shí)期陸地生態(tài)系統(tǒng)的崩潰過程提供了重要證據(jù)。研究成果于近日發(fā)表在國際期刊《地球與行星科學(xué)通訊》上。

野火又稱山火、林火，是指發(fā)生在荒原、森林等地區(qū)的以植被為主要燃料的自然大火，是陸地和大氣物質(zhì)能量交換中非常重要的一環(huán)。

如何判斷遙遠(yuǎn)的二疊紀(jì)末曾發(fā)生過野火？野火事件產(chǎn)生的多環(huán)芳烴有很強(qiáng)的化學(xué)惰性及生物惰性，能夠在地層中長期穩(wěn)定保存，因此成為恢復(fù)古代野火歷史最常用的一類指標(biāo)。然而全球二疊紀(jì)-三疊紀(jì)轉(zhuǎn)折期關(guān)于多環(huán)芳烴的研究多基于海相記錄，對(duì)陸相材料的研究程度相對(duì)不足。因此，利用陸相記錄深入研究該時(shí)期野火事件對(duì)了解二疊紀(jì)-三疊紀(jì)轉(zhuǎn)折期陸地生態(tài)系統(tǒng)的崩潰和植被的演替過程具有重要意義。此次科研團(tuán)隊(duì)利用我國華南海陸過渡相的冷清溝剖面鉆探巖心，開展了高精度的生物標(biāo)志化合物多環(huán)芳烴有機(jī)地球化學(xué)分析。

研究發(fā)現(xiàn)，在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)轉(zhuǎn)折時(shí)期，多環(huán)芳烴含量均顯示較為一致的顯著富集，并與有機(jī)碳同位素負(fù)異常呈耦合關(guān)系，揭示在該時(shí)期高溫且干旱的古氣候條件下，存在大規(guī)模高溫野火燃燒事件。在這些多環(huán)芳烴化合物中，低分子質(zhì)量的二苯并呋喃等化合物主要來源于陸地植物多糖和木質(zhì)素的生物降解，這些化合物在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)轉(zhuǎn)折期的異常富集以及與燃燒源多環(huán)芳烴之間的協(xié)同變化，表明多環(huán)芳烴主要來源于陸地植物的高溫野火燃燒，該時(shí)期的熱帶雨林植被系統(tǒng)為大規(guī)模野火燃燒提供了充足的燃料。

2021年，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所晚古生代團(tuán)隊(duì)與南京大學(xué)、云南大學(xué)的合作者曾深入探索該時(shí)期野火事件對(duì)植被的演替過程和陸地生態(tài)系統(tǒng)崩潰的影響，發(fā)現(xiàn)在晚二疊世全球干旱的趨勢(shì)下，高強(qiáng)度頻發(fā)的野火事件直接加重了陸地生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致植被系統(tǒng)逐漸衰退或結(jié)構(gòu)改變。而后某一突發(fā)性災(zāi)難使得氣候在短時(shí)間內(nèi)急劇干旱，最終導(dǎo)致野火強(qiáng)度陡然增加，徹底擊垮了原有的植被系統(tǒng)，使得陸地生態(tài)系統(tǒng)徹底崩潰。之后野火活動(dòng)便因失去燃料進(jìn)入了貧乏期。

近年來，北半球頻繁發(fā)生夏季野火事件，對(duì)生態(tài)造成了一定影響。“野火事件對(duì)陸地植被的影響是很直接的，會(huì)大面積摧毀森林植被，影響其他生物的棲息地，進(jìn)而破壞區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。因此我們更應(yīng)該增強(qiáng)對(duì)高溫干旱氣候條件下的森林區(qū)域野火事件的預(yù)防意識(shí)。”張華說。（記者蘇雁通訊員姬尊雨）

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