湖泊沉積物動物糞便甾烷醇指示的人類活動對青藏高原湖泊的影響
青藏高原分布著全球海拔最高、數(shù)量最多的湖泊群。盡管這里自然環(huán)境惡劣，人類活動稀少，但其環(huán)境的脆弱性使得依然不能忽視人類活動對湖泊的影響。在湖泊沉積物中發(fā)現(xiàn)和利用可靠的代用指標(biāo)評估人類活動對不同湖泊影響的程度、追溯其影響歷史和原因，能夠深刻理解該地區(qū)人類活動與環(huán)境變化之間的關(guān)系。
基于不同哺乳動物糞便甾烷醇組分的特點(diǎn)，“亞洲水塔動態(tài)變化與影響”任務(wù)“湖泊演變及氣候變化響應(yīng)”專題中國科學(xué)院青藏高原研究所湖泊與環(huán)境變化團(tuán)隊(duì)朱立平研究員及其合作者分析了青藏高原75個(gè)湖泊的表層沉積物中糞便甾烷醇的組分和濃度，基于不同組分的比例確定了其產(chǎn)生來源，評價(jià)了人類活動對不同湖泊的影響程度，并將結(jié)果應(yīng)用到高原南部昂仁金錯(cuò)湖泊沉積物中，重建了小冰期以來昂仁金錯(cuò)流域的人類活動及與環(huán)境變化之間的關(guān)系。
研究結(jié)果顯示：（1）根據(jù)湖泊沉積物中糞便甾烷醇相關(guān)組分的比值，其來源可以分為3類：第一類來自于食草動物和人類排泄物的混合物，第二類來自于大量食草動物和少量人類的排泄物，第三類主要來自于食草動物排泄物和膽固醇的降解。（2）在調(diào)查的青藏高原75個(gè)湖泊中，只有9%的湖泊存在明顯的動物和人類糞便影響，48%的湖泊存在中度或輕度影響，43%的湖泊未檢測出影響。（3）進(jìn)一步分析了高原南部昂仁金錯(cuò)湖泊和河流表層沉積物以及表層土壤中的糞便甾醇，利用相關(guān)組分的比值判斷人類和食草動物規(guī)模的相對變化，將指標(biāo)應(yīng)用湖泊巖芯沉積物中發(fā)現(xiàn)，公元1480-1820年期間人類活動較弱，冷干的氣候阻礙了食草動物和人口的增長；公元1820年至今，人類活動強(qiáng)度快速增加，小冰期結(jié)束后，不斷增加的降水促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和牧業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了人口的的增長。1951年之后，由于西藏和平解放，當(dāng)?shù)鼐用翊罅﹂_墾荒地和發(fā)展農(nóng)業(yè)，人類活動導(dǎo)致短期內(nèi)湖區(qū)土壤侵蝕迅速增加。
上述成果分別在國際期刊《Ecological Indicators》和《Science of The Total Environment》上發(fā)表。第一作者為博士生李存林，通訊作者為朱立平研究員。本研究得到了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究（2019QZKK0202）等項(xiàng)目資助。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111487
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173741
圖1 按照湖泊沉積物糞便甾烷醇組分比值對青藏高原75個(gè)湖泊進(jìn)行分類，確定了各類湖泊表層沉積物中糞便甾烷醇的來源
圖2 青藏高原湖泊表層沉積物糞便甾烷醇組分比值指示的湖泊受到動物和人類活動影響程度
圖3 青藏高原南部昂仁金錯(cuò)湖芯中糞便甾烷醇組分比值指標(biāo)和炭屑反映的人類活動與湖區(qū)土壤侵蝕及氣候變化之間的聯(lián)系