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内蒙古草原及周边湖泊现代粪生真菌孢子分布特征及其生态指示意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月28日 来源:CATENA 5.4
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本研究针对中国北方牧区湖泊沉积物中粪生真菌孢子(Coprophilous fungal spores)现代过程研究的空白,通过分析内蒙古草原44个湖泊表层沉积样本,首次揭示了该区域粪生真菌孢子组合特征及其与放牧强度的关系。研究发现以Sporormiella-type、Sordaria spp.为代表的11种常见粪生真菌孢子可作为区域放牧活动的可靠指标,为利用湖泊沉积物重建历史放牧活动提供了重要理论依据。
在广袤的内蒙古草原,放牧活动作为主要生计方式已持续数千年,但如何准确量化历史时期的放牧强度始终是生态学和考古学领域的难题。传统研究方法如历史文献记载和考古遗迹分析往往存在时空分辨率不足的局限。近年来,孢粉学家发现粪生真菌孢子(Coprophilous fungal spores)这类特殊的非花粉微体化石(NPPs)能忠实记录食草动物活动信息——当这些真菌在动物粪便上完成生命周期后,其孢子会随风飘散并最终沉积在湖泊中,形成独特的"生物标记"。然而在中国北方牧区,关于湖泊沉积物中这类孢子的现代分布规律及其生态指示意义的研究几乎空白,严重制约了古放牧活动的重建精度。
为解决这一科学问题,中国西华师范大学的研究团队在《CATENA》发表了开创性研究。团队系统采集了内蒙古草原及周边6种植被类型区的44个湖泊表层沉积物样本,通过显微鉴定和统计分析,首次建立了该区域粪生真菌孢子的现代分布数据库。研究采用的关键技术包括:1)跨植被带湖泊沉积物采样(涵盖灌木、草甸、荒漠等生境);2)孢粉学(Palynology)标准流程处理样本;3)基于形态学特征的孢子类型鉴定(共识别40种真菌孢子);4)非参数检验和分组分析量化孢子-放牧强度关系。
研究结果
Characteristics of the fungal spore assemblages
在样本中共鉴定出11种常见粪生真菌孢子,其中Sporormiella-type(占陆生花粉总数的0-2.53%)、Sordaria spp.(0-2.84%)、Coniochaeta cf. ligniaria(0-3.28%)和Coniochaeta sp.(0-0.69%)为优势类群。灌木植被区孢子丰度最高,栽培植被、草甸和草原区次之,荒漠和阔叶林区最低。
The relationship between regional grazing intensity
通过组合分析发现,Sporormiella-type+Sordaria spp.+Delitschia spp.+Podospora sp.+Coniochaeta sp.+Cercophora sp.+Arnium sp.的组合丰度与区域放牧强度呈显著正相关(p<0.05),证实该孢子组合可作为放牧活动的可靠指标。
Conclusions
该研究首次系统阐明了内蒙古草原湖泊沉积物中粪生真菌孢子的生态指示价值,建立了适用于中国北方牧区的孢子-放牧强度定量关系模型。这一成果不仅填补了东亚草原区粪生真菌孢子现代过程研究的空白,更重要的是为通过湖泊沉积物档案重建历史放牧活动提供了关键标尺——例如可通过孢子丰度变化区分游牧/定居放牧模式,或评估历史气候变化对牧业的影响。该指标体系的建立,将推动中国北方牧区人地关系演变研究进入定量化新阶段。
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