《Quaternary International》：Holocene vegetation dynamics of the Koobi Fora Basin, East Turkana, Kenya: Insights from phytolith analysis
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本文推荐研究针对东非图尔卡纳盆地科比福拉地区全新世以来植被动态及人地关系演变问题，通过系统分析考古遗址植硅体组合，揭示了~11.7 ka以来从早期湿润期林地草原向晚期干旱化开阔灌木草原的植被演替序列，证实了~6 ka以来持续干旱化趋势与~5 ka畜牧业起源的生态背景关联，为理解非洲湿润期终止阶段人类适应策略提供了关键古环境证据。
在东非大裂谷的北部，图尔卡纳盆地以其丰富的古人类化石和考古记录闻名于世，特别是科比福拉地区保存了超过400万年的古环境与人类演化证据。然而，与著名的上新世-更新世地层研究相比，该地区全新世（约11700年前至今）的植被演化历史却相对模糊。尽管考古证据表明约5000年前这里出现了东非最早的家畜饲养活动，但气候变化如何驱动植被演替，以及植被变化又如何影响人类生计方式的转变，这些关键科学问题尚未得到系统解答。由于花粉等植物大化石在干旱环境难以保存，传统古植被重建方法面临挑战，迫切需要新的研究手段来填补这一空白。
为揭示科比福拉盆地全新世植被动态与人类活动的相互作用，由肯尼亚国家博物馆领衔的国际研究团队，对盆地内5个考古遗址的20个沉积物样品及3个现代土壤样品进行了系统的植硅体分析。研究成果以《全新世植被动态的科比福拉盆地，东图尔卡纳，肯尼亚：植硅体分析的启示》为题，发表于国际第四纪研究权威期刊《Quaternary International》。研究首次构建了该地区9600-930年前高分辨率植硅体序列，发现早期全新世以Panicoideae（黍亚科）为主的湿润型林地草原，中期转变为开阔林地草原，晚期则发展为以Chloridoideae（虎尾草亚科）为主的开阔灌木草原，揭示了持续干旱化过程。尤为重要的是，在距今5000年左右的家畜饲养出现阶段，植被仍保持较高乔木覆盖率，表明早期牧业发展并非单纯应对极端干旱，而是人类对异质性景观的智慧适应。
关键技术方法方面，研究采用重液浮选法从沉积物中提取植硅体，依据国际植硅体命名规范(ICPN)鉴定19种形态类型，通过乔木密度指数(D/P)和干旱指数(Iph)定量重建植被覆盖与气候特征。样品来源于伊莱雷特、科比福拉和卡拉里三个地貌单元的考古遗址，年代框架基于贝类放射性碳测年建立。
研究结果揭示出明显的植被时空分异规律。现代土壤样品显示当前植被以C4型Chloridoideae草地为主（占比约20%），乔木植硅体不足30%，与实地调查的干旱灌木草原景观一致。早期全新世（9.6-9.3 ka）卡拉里遗址植硅体组合呈现显著差异：FxJj108点棕榈植硅体高达45%，并伴有硅藻和海绵骨针等水生指标，而相距不远的FxJj27点则完全缺失棕榈证据。这种空间异质性暗示早期人类可能已有选择性地利用棕榈资源，同时高水位环境为渔猎采集者提供了丰富资源。中期全新世（6.0-4.2 ka）乔木植硅体比例升至70%，但GaJj4点出现莎草峰值（87%），对应考古记录中最早的家畜出现层位，表明早期牧民刻意选择滨水栖息地。晚期全新世（3.4-0.93 ka）Chloridoideae比例增至15%，乔木覆盖降至38%，反映干旱化加剧。植硅体指数变化趋势显著：干旱指数(Iph)从早期45%升至现代83%，乔木密度指数(D/P)则由中期6.9降至现代0.1，印证了逐步干旱化过程。
讨论部分将植硅体记录与区域古环境指标进行整合对比。研究发现约6000年前开始的植被变化与图尔卡纳湖面下降25米的事件同步，但中期全新世较高的乔木覆盖率表明，非洲湿润期(African Humid Period)结束后气候干旱化并非线性过程，其间存在间歇湿润阶段。特别值得注意的是，约5000年前家畜出现时期的GaJj4遗址显示局部水域扩张特征，说明早期牧民可能利用季节性或局部湿润环境发展混合生计。黑曜岩溯源研究进一步佐证，晚期全新世人类活动范围扩大至250公里以外，与植被开阔化背景下流动性增强的牧业模式相符。
这项研究通过高精度植硅体证据，揭示了图尔卡纳盆地全新世植被变化不仅受控于气候干湿波动，更与人类活动密切耦合。早期湿润期的栖息地异质性为渔猎采集提供多元资源基础，而中期以后人类通过增强流动性和混合生计策略，在气候转型期成功维持社会生态系统韧性。该成果为理解非洲干旱区人地系统协同演化提供了微观尺度证据，对认识当代全球变化背景下人类适应机制具有重要启示。作者建议未来通过增加样本量和多指标交叉验证，进一步揭示人类对环境压力的响应机制。
