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、數量最多的湖泊群。盡管這里自然環境惡劣，人類活動稀少，但其環境的脆弱性使得依然不能忽視人類活動對湖泊的影響。在湖泊沉積物中發現和利用可靠的代用指標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人類活動與環境變化之間的關系。
基于不同哺乳動物糞便甾烷醇組分的特點，“亞洲水塔動態變化與影響”任務“湖泊演變及氣候變化響應”專題中國科學院青藏高原研究所湖泊與環境變化團隊朱立平研究員及其合作者分析了青藏高原75個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生來源，評價了人類活動對不同湖泊的影響程度，并將結果應用到高原南部昂仁金錯湖泊沉積物中，重建了小冰期以來昂仁金錯流域的人類活動及與環境變化之間的關系。
研究結果顯示：（1）根據湖泊沉積物中糞便甾烷醇相關組分的比值，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）在調查的青藏高原75個湖泊中，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）進一步分析了高原南部昂仁金錯湖泊和河流表層沉積物以及表層土壤中的糞便甾醇，利用相關組分的比值判斷人類和食草動物規模的相對變化，將指標應用湖泊巖芯沉積物中發現，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，人類活動強度快速增加，小冰期結束后，不斷增加的降水促進了農業和牧業的發展，進而促進了人口的的增長。1951年之后，由于西藏和平解放，當地居民大力開墾荒地和發展農業，人類活動導致短期內湖區土壤侵蝕迅速增加。
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考察研究（2019QZKK0202）等項目資助。
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個湖泊進行分類，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湖芯中糞便甾烷醇組分比值指標和炭屑反映的人類活動與湖區土壤侵蝕及氣候變化之間的聯系