青海湖流域现代粪生真菌孢子研究及其古环境意义

Prehistoric human history on Qinghai-Tibetan Plateau (QTP) is a hot topic, domestication of the animals were the most important means of sustaining permanent human settlement on the QTP. However, due to lack of effective proxy, the study of the history of grazing activity in QTP was limited. Coprophilous fungal spores were produced directly by herbivores, and it is an important potential means to research past grazing activities. This project is intend to carry out investigation of coprophilous fungi communities, morphological characteristics, fungal spores assemblages and concentration variations on surface soil and lake sediment, and to reveal the dispersion-transportation patterns of coprophilous fungal spores in Qinghai Lake Basin. On the basis of modern process studies, we try to analysis the coprophilous fungi in lacustrine sediment (short drill cores) of Qinghai Lake, and compare with the contemporaneous documentary records of past grazing activities in Qinghai Lake area. The aim of this project is to establish the coprophilous fungi as important proxy for reflect the information of past grazing intensity and large herbivores abundance, and to illustrate the application conditions and denotative meaning of coprophilous fungi for study in palaorecords. This project has important significations for using coprophilous fungi to study past grazing history in QTP, it also provide theoretical basis and references to better understanding prehistoric human subsistence selection and the succession of ancient culture in QTP.

青藏高原人类活动历史是学术界广泛关注的热点科学问题，畜牧活动是人类最早定居于青藏高原的重要生产方式和生活资料，由于缺乏研究过去畜牧活动的有效代用指标，目前对青藏高原畜牧活动历史研究极为薄弱，而粪生真菌孢子由食草动物直接产生，是解决上述问题的重要方法。本项目选择青海湖流域拟开展粪生真菌群落种属、孢子形态学、表土和湖泊中真菌孢子组合特征以及散布-搬运规律等现代过程研究；在现代过程研究基础上，开展湖泊沉积物（短钻孔岩芯）中粪生真菌孢子分析，并与研究区历史文献记载的同时期人类畜牧活动信息对比分析，从而阐明粪生真菌孢子在古环境研究中的应用条件和指示意义，最终建立粪生真菌作为研究过去畜牧活动和大中型食草动物种群数量变化的重要代用指标。本项目的开展对于应用粪生真菌孢子研究青藏高原过去畜牧活动历史具有重要的科学意义，对深入认识青藏高原史前人类社会生业模式和文化演化序列提供重要的理论依据和参考资料。

畜牧业是人类在青藏高原高海拔地区（>3000 m）长期定居生存的重要生产资料，青海湖盆地是史前人类进入青藏高原腹地的重要通道和中转站，是研究青藏高原畜牧活动起源和发展历史及其影响因素的理想区域。而沉积地层中广泛保存的粪生真菌孢子是研究上述关键科学问题的重要代用指标。然而，目前对粪生真菌孢子的种属组合、形态学特征及环境指示意义等现代过程研究十分不足，进而限制了粪生真菌孢子在古环境研究中的应用。为此，本项目选择青海湖流域开展了粪生真菌孢子的现代过程及其古环境指示意义研究。本项目系统采集了青海湖流域典型放牧家畜（牦牛、羊、马）粪便、不同植被群落表土、河水、河流冲积物表层、湖泊表层沉积物等不同表生环境样品300余件开展了真菌孢子分析，共鉴定出32种真菌孢子种属类型。甄别出对畜牧活动具有明确指示意义的8种典型粪生真菌孢子种属类型，包括Sporormiella spp., Urocystis sp., Sordaria spp., Pleospora spp., QTPF-01, Podospora spp., Delitschia A 和QTPF-07，其百分含量和浓度变化可指示区域畜牧活动强度的变化，进而建立了反映青藏高原过去畜牧活动强度变化的粪生真菌孢子代用指标。通过本项目研究明确了青海湖流域表生环境中真菌孢子种属组合、形态学特征、湖泊流域内散布-搬运-沉积规律及其生态环境指示意义；在此基础上，开展了青海湖盆地黄土-古土壤沉积地层剖面（浪格日LGR，江西沟JXG）中粪生真菌孢子记录分析，根据粪生真菌种属百分含量和浓度变化分析，提出青海湖流域早期畜牧活动起源于距今约6.0-5.5 ka，并在5.5-3.5 ka期间逐渐增强，在约3.5 ka以后区域农牧经济已成熟发展，区域畜牧活动在约2.2 ka之后显著增强。真菌孢子记录结合花粉、炭屑、区域考古学和历史文献资料综合对比分析，深入揭示了青海湖流域畜牧活动起源和发展变化历史及其影响因素和驱动机制。本研究为今后应用青藏高原第四纪沉积地层中真菌孢子记录，研究植被演替、有蹄类野生食草动物种群数量变化、畜牧活动的起源和发展历史等重要科学问题提供了重要的代用指标及其现代过程数据资料和理论依据。