原文来源：Hollaar T P，Kent M S，Lomax B H，et al., 2026. Continental-scale fern savannah wildfires during end-Triassic greenhouse warming. Nature Geoscience, 19, 973–979.
https://doi.org/10.1038/s41561-026-02048-4.
研究背景与科学问题
三叠纪末大灭绝（ETME）是地球历史上的五大灭绝事件之一，并与中大西洋岩浆省（CAMP）火山活动密切相关。CAMP喷发释放大量CO₂，导致全球升温3–4°C，引发生物群更替和植被变化（如针叶林消亡、蕨类先锋植被扩张）。此前研究发现欧洲多地三叠纪末地层中孢粉颜色异常加深（所谓“暗带”），但其可能成因（热成熟度、酸雨、紫外线辐射等）仍存在争议。此外，野火活动在ETME中的作用虽有记录，但缺乏与孢粉暗化的直接关联。本文通过分析英国、德国、丹麦和卢森堡4条高分辨率孢粉岩心（图1），发现三叠纪末期存在一个“暗带”，孢粉颜色显著加深。结合孢粉暗度指数（PDI）、多环芳烃（PAH）和微木炭数据，证实暗带形成与蕨类植被扩张后的野火活动相关。CAMP引发的温室效应、极端气候（干旱与暴雨交替）及植被变化共同导致了大规模野火事件，加剧了陆地生态系统崩溃。
图1 研究岩心古地理位置
研究思路
本研究通过PDI对孢粉颜色进行定量表征，发现4条岩心在三叠纪末地层中均存在孢粉“暗带”，PDI值达60%–70%，显著高于上下层位（平均30%）（图2），且与蕨类孢子优势层位（Triletes Beds）同步。论文系统检验并排除了四种可能的孢粉暗化成因干扰：（1）埋藏热成熟度（暗色带仅限于狭窄层位，上下岩心颜色正常）；（2）再沉积作用（暗化孢粉壁完整无损，而同层古生代疑源类反而色浅）；（3）酸雨腐蚀（脆弱的昆虫化石等有机质保存极佳）；（4）臭氧层损耗（缺乏指示高UV-B辐射的畸变花粉）。论文进一步通过现代石松孢子加热实验验证：在森林火灾典型温度（350–800°C，尤以600°C为基准）下，孢子均匀炭化且PDI跃升至约76%，形态完好无损。从模拟实验层面确证了野火烘烤是孢粉黑化的唯一合理解释。
图2 晚三叠世生物灭绝期间的岩心PDI指数
PAH和微木炭记录提供了直接的野火活动证据。本研究在德国岩心内获取了高分辨率有机地球化学数据。在暗色带峰值层位，晕烯指数（六苯并苯/苯并(ghi)苝）和轻/重热成因PAH比值同步达到最高值，与蕨类孢子丰度及PDI峰值高度吻合（图3）；微木炭丰度在Triletes层内显著增加，且与PDI呈显著正相关（r=0.4，P<0.01）；同期古生代再沉积孢粉增多，明确指示了高温燃烧事件以及伴随地剧烈土壤侵蚀。以上数据与蕨类孢子峰值、森林崩溃及碳同位素负漂同步，证明野火并非局地偶然，而是泛欧洲（从卢森堡至格陵兰）尺度的大规模现象。
CAMP引发的森林大面积崩溃后，蕨类（特别是莎草蕨目和水龙骨目）形成稠密、连续且季节性干燥的草本层，成为高燃烧性的地表燃料。其中攀缘蕨类（如海金沙科）可形成网状叶轴垫，并作为“燃料梯子”使地表火向树冠火蔓延。因此，三叠纪末的蕨类稀树草原在极端温室气候（热浪、干旱与暴雨交替、雷击频发）驱动下，演变为易燃景观，导致野火在大陆尺度（从卢森堡至格陵兰，数千平方公里）上反复爆发。极短的火灾间隔期使植被难以恢复，从而解释了暗色带内几乎全部孢粉被加热变暗，而未见未受热的黄色个体混合的原因。火灾格局也发生了根本转变，从晚瑞替期的低频高强度树冠火，转变为晚瑞替期至早侏罗世的高频低强度地表火，这一转变在格陵兰及纳维亚地区均有同层位记录。
图3 Schandelah-1岩心中野火活动记录与蕨类植物繁盛对应关系
核心发现
本研究首次将孢粉暗度指数（PDI）与野火代用指标结合，证实三叠纪末孢粉“暗带”由大陆尺度蕨类稀树草原野火导致。CAMP火山活动引发温室效应、极端气候（热浪、干旱-暴雨交替）及植被更替（针叶林消亡、蕨类扩张），共同加剧野火频率与强度，导致土壤侵蚀和陆地生态系统崩溃。为理解极端气候下植被-火灾相互作用提供新视角。
重要启示
基于孢粉化石暗度指数、丰度等数据，本文得以从陆地植被面貌、野火指标和温室气候等多维度地分析并讨论了晚三叠世蕨类野火事件发生的可能过程与控制因素，为我们提供了一个综合考虑生物因素与环境因素讨论重大地质事件的典型范例。
——解读人：张阳
——责任编辑：叶琴
