研究发现史前人类活动如何适应青藏高原环境变化

中国日报11月13日电（记者 李梦涵）如何重建雅鲁藏布江中上游地区长序列、高分辨率的史前人类活动历史？该区域人类与动物种群动态呈现出怎样的阶段性特征？人类活动与动物种群变化与区域气候、水文以及季风系统的变化之间存在何种关联？史前人类采取了何种策略来适应这些环境波动？

青藏高原上粪便甾醇在人与不同动物粪便、湖泊表层沉积物和昂仁金湖芯中的变化。(a)草食动物（牦牛、绵羊、山羊、马和鼠兔）、食肉动物（狼）和人类粪便中S1和S2的变化；(b)青藏高原湖泊表层沉积物S1和S2在少量食草动物、中等数量食草动物、较多食草动物、较多食草动物和少量人类、较多人类和少量食草动物5种不同生态组合下的变化特征；(c)基于昂仁金湖泊岩芯S1、S2和R值在22-2 cal ka BP不同生态演化阶段；(d)R值在人与动物粪便、湖泊表层沉积物和昂仁金湖芯不同深度的分布。

青藏高原昂仁金错地区史前人类活动与古气候环境记录之间的比较。（a）青藏高原中部和南部高海拔地区谷物作物和微型石器遗址的年代分布；（b）昂仁金湖芯的 S1（粪甾醇+外侧粪甾醇）浓度变化；（c）青藏高原南部高海拔地区家畜和人类骨骼遗址的年代分布；（d）昂仁金湖芯中的 S2（5β-乙基粪甾醇+5β-乙基外侧粪甾醇）浓度变化；（e）昂仁金湖芯中人类与大型食草动物比例的变化（R 值大于 0.5 可能表明有人类粪便的输入）；（f）通过考古标准化的 14C 概率曲线表示的青藏高原人类活动强度；（g）粒度 PC1 反映的湖泊水位；（h）Ti 元素反映的昂仁金错流域地表径流；（i）青藏高原夏季模拟温度异常；（j）基于花粉记录的热带太平洋地区夏季气温；（k）孟加拉湾的印度夏季季风记录和来自萨希亚洞穴的石笋记录；（l）来自多个洞穴的东亚季风记录。

11月13日，中国科学院青藏高原研究所发布消息称，该所湖泊与环境变化团队通过分析雅鲁藏布江中上游地区昂仁金错的湖芯沉积物，回答了上述科学问题，成果发表在全球变化与地球系统科学领域TOP期刊《Global and Planetary Change》。

该文章的通讯作者，中国科学院青藏高原研究所朱立平研究员介绍，理解青藏高原史前人类活动如何适应其高海拔、寒冷、缺氧的极端环境，是人地关系研究中的一个核心议题。目前对于史前人类活动适应特定区域的长期环境变化，尤其是在末次冰消期至晚全新世这一时段，仍缺乏清晰认识。

研究团队引入粪便甾醇这一生物标志物，为重建青藏高原史前人类活动提供了新的高分辨率方法，并结合元素地球化学及粒度等多项代用指标，重建了过去22000年以来青藏高原南部的环境变化历史，得出以下结论：（1）湖泊沉积物粪便甾醇指标能够有效示踪史前人类活动。首次在昂仁金错流域探测到人类活动的信号是在距今约15500年。随后，在距今约8800至4200年期间，人类活动长期持续存在。（2）史前人类活动表现出对环境变化的深刻适应。在距今约4200年之后，尽管气候趋于干旱，湖泊水位和地表径流显著下降，但人类活动并未消失，这很可能得益于新的生计策略——畜牧业和农业的发展，帮助古人类应对了恶化的自然环境。（3）极端水文事件对人类和食草动物的影响存在差异。极端降水事件（如短时强降雨）对人类聚落的冲击比对大型食草动物更大，而频繁剧烈的湖泊水位波动，则对大型食草动物种群的生存影响更为显著。

该文章的第一作者，中国科学院青藏高原研究所李存林博士表示，该研究选择了指示人类活动和动物类群的粪便甾醇指标，通过确定主要来源于人类等杂食性动物的粪便S1值（粪甾烷醇+表粪甾烷醇）、主要来源于牛、羊等食草动物的粪便的S2值（5β-乙基粪甾烷醇+5β-乙基表粪甾烷醇）和用于区分人类和食草动物粪便输入相对贡献的R值 [S1 / (S1 + S2)]，发现当沉积物样品中的R值大于0.5时，可以确认有人类粪便输入，S1和S2浓度则分别反映了人类与食草动物种群规模的相对变化（图1）。这种基于现代过程的校准，极大地增强了史前人类活动重建结果的可靠性。该研究还在同一时间轴上比较了重建的人类活动历史（S1, S2, R值）与环境变化历史（湖泊水位、地表径流）以及区域温度和季风记录，可以清晰地识别出人类活动与环境变化的关系（图2）。

来源：中国日报网