高质量的现代孢粉数据库及其准确的气象插值数据是古气候定量重建的基础。目前我国已公开发表的覆盖全国范围的多个现代孢粉数据库，极大地推进了我国孢粉学在古气候、古环境方面的研究。但是由于不同的数据库是在不同时间、由不同学者相继建立的，在数据库使用中目前存在三类问题：1)孢粉属种分类标准不统一，未统计蕨类孢子和水生植物花粉类群；2)现代孢粉点的气候参数插值不准确，经常利用网格经纬度取值，缺少垂直带海拔高度的校正；3)现代孢粉点空间分布不均匀，缺少高寒旱区和东部平原区的数据。本研究通过对新增加的青藏高原寒区、旱区等1791个现代孢粉组合数据和公开发表的现代孢粉数据，进行质量评估和整合，规范了孢粉类型，删除了重复的、质量差的样点；对比了网格法和反距离法插值年均温和年降水量的优劣。整理成为包含555个科/属的9484个样点的现代孢粉数据库(MPD＿IGG.A),其中包含蕨类孢子和水生植物花粉的5107样点另外组成MPD＿IGG.B数据库，将不包含蕨类孢子和水生植物花粉的4377样点组成MPD＿IGG.C数据库。质量评估表明，利用具有蕨类孢子和水生植物花粉的数据库(MPD＿IGG.B)以及采用反距离方法获取的年均温、年降水量的数据集建立的转换函数，其预测误差相对更小，重建值与观测值间相关系数更高。新整合的这3套数据库将会为我国古气候、古环境、古生态等定量重建研究提供重要支撑。

了解现代花粉与植被和气候的关系是重建古植被和古气候的重要基础。文章选取我国从内陆至沿海分布的148个样点，探究降水梯度下表土花粉变化特征及其与现代植被和气候的关系。结果表明：1)从内陆至沿海，孢粉组合基本能够反映出“荒漠-草原-森林”的植被变化特征。在温带荒漠和草原区域，以蒿属、藜科为主的草本花粉占优势；暖温带落叶阔叶林区域以松属、蒿属和十字花科为优势花粉，伴有落叶栎类、榛属/鹅耳枥属等落叶乔木花粉；在亚热带常绿阔叶林区域，栲属/柯属和青冈属花粉较为丰富。2)不同植被区域木本与草本花粉比值(AP/NAP)、蒿属与藜科花粉之和(A+C)、蒿属与莎草科花粉比值(A/Cy)、松属与蒿属花粉比值(P/A)等花粉指标有所不同，对区域植被和气候有较强指示意义。3)本研究中表土花粉变化与年降水量和7月均温密切相关，但在不同降水梯度下，部分花粉表现出不同的花粉-气候相关性。4)十字花科、谷物类禾本科花粉在低海拔地区含量变化与我国农田分布相对应，一定程度上可以指示人类活动。研究结果对解译地层花粉信息和提高古气候重建精度有重要意义。

孢粉分析是古气候定量重建最可靠的方法之一，现代孢粉分布规律及其与气候因子之间关系的建立对于利用化石孢粉资料开展古气候定量重建至关重要。本研究以中国亚热带地区1140个表土孢粉样品为研究对象，通过冗余分析(Redundancy Analysis)等方法，探讨中国亚热带地区表土孢粉分布规律及其与气候的关系。研究结果表明：1)亚热带地区表土孢粉种类丰富，以松属(Pinus)、栲属(Castanopsis)、青冈属(Cyclobalanopsis)、桤木属(Alnus)、落叶栎类(Quercus)等孢粉种类最为常见，区域内5个植被带呈现出不同的孢粉组合；2)孢粉的空间分布具有显著的经度、纬度、海拔递变性，特定含量的孢粉具有地理指示意义；3)冬季平均降水量(MWP)是影响亚热带表土孢粉分布的关键气候因子，在选择气候定量重建参数时应优先考虑，此外，1月平均温度(Mtco)、冬季平均相对湿度(MWH)、 7月平均温度(Mtwa)和7月平均相对湿度(Mhwa)对亚热带表土孢粉分布也具有重要影响，与MWP共同解释了亚热带大部分的表土孢粉组成变化；4)影响北亚热带、东部中亚热带、东部南亚热带、西部中亚热带、西部南亚热带表土孢粉分布的主要气候因子分别为年平均温度(MAT)、夏季平均相对湿度(MSH)、冬季平均降水量(MWP)、 1月平均温度(Mtco)、 7月平均降水量(Mpwa),但低λ1/λ2值表明气候因子的相对解释力较弱，在气候重建时需谨慎对待；5)亚热带地区孢粉种类指示不同的气候条件，如栲属、大戟科(Euphorbiaceae)、野桐属(Mallotus)和枫香树属(Liquidambar)等孢粉种类喜湿喜暖，而桤木属、桦木属(Betula)、榛属(Corylus)、落叶栎类和硬叶栎类(Quercus-sclerophyllous type)等孢粉种类更倾向于分布在寒冷气候环境中。

孢粉在揭示过去不同时间尺度气候和生态变化方面发挥了重要作用，然而目前对干旱区盆-山复杂地形下现代孢粉分布特征、搬运和沉积过程还缺乏系统的认识，在一定程度上影响了孢粉在干旱区的适用性以及重建结果的准确性。本研究以垂直地带性明显的青藏高原东北缘祁连山区为对象，基于现代空气孢粉收集器的分析结果，同时结合河流水体和表土孢粉数据，讨论了风力和河流对不同类型孢粉的搬运作用，进而确定了盆地沉积物孢粉的来源及对区域植被和气候的指示意义。研究结果表明：1)区域现代空气孢粉收集器样品孢粉组合以近源和区域植被类型为主，未发现外源长距离搬运对观测结果的明显影响；2)河流对山地木本类型孢粉有较强的搬运能力，但随着河流搬运距离的增加，木本类型孢粉的比例减少，所携带的山地植被信息被削弱；河流孢粉组合特征与取样点周围植被状况密切相关，且在不同的时段孢粉组合特征有明显的差异；3)在利用盆地沉积物孢粉序列重建过去植被和气候时，要充分考虑径流量及河道变迁引起孢粉沉积过程的改变，区分山地和盆地的不同信息，构建适用于干旱区复杂地形的孢粉-植被-气候关系，提高重建的准确性。

现代孢粉研究对于理解孢粉的散布规律和与现代植被、气候之间的关系具有重要作用，能够为正确解释化石孢粉提供可靠依据。结合植被样方调查结果，对研究区8种植物群系下采集的24个山地表层样品进行现代孢粉雨分析，结果表明，除了黄背栎林/灌丛带，其余植被群系下的孢粉组合均能较好地反映其母体植被的组成特征。对研究区4个乔木建群种的花粉R值研究表明，硬叶常绿栎类花粉(1.65)具超代表性，冷杉属(0.50)、云杉属(0.30)和落叶松属(0.21)具低代表性。对22个地带性山地表层样品的RDA分析结果表明，年均温(MAT)是影响研究区植被分布的主控因子，年均降水(MAP)和夏季平均降水(MSP)次之；硬叶常绿栎类、云杉属、落叶松属和蔷薇科等属种表现出与MAT之间显著的正相关性，冷杉属表现出与MSP之间较强的正相关性，莎草科、毛茛科和杜鹃花科等属种表现出与MAP之间较强的正相关性。对20个湖泊表层样品的现代孢粉雨分析结果表明，湖流作用、湖周植被分布和地表径流是影响孢粉在湖中运输和分布的主要因素。它们依次造成了中-大型花粉(如松属、冷杉属和杜鹃花科等)和小型花粉(如硬叶常绿栎类、桦木属和蔷薇科等)分别在湖岸带和湖心带的富集、冷杉属和硬叶常绿栎类花粉分别在湖泊西部和东部位置的富集、以及莎草科花粉和蕨类孢子在河流入湖口附近的富集。将山地表层和湖泊表层两类样品进行综合对比，发现湖泊表层样品的孢粉组合主要代表了湖周和流域上游植被的平均状态，且拥有比山地表层样品更强的区域代表性和变化稳定性。因此，我们建议使用湖泊表层样品来建立现代孢粉数据库和指导伍须海化石孢粉研究。

孢粉是植物生殖体孢子和花粉的总称，体积小且轻，当其在花药和孢子囊中成熟后能够在气流作用下散播到空气中，形成空气孢粉；其在生态环境、气候变化、人类健康以及古气候环境重建研究中均具有重要作用。但目前空气孢粉在亚洲内陆干旱区的研究仍很薄弱。本研究以空气孢粉研究为主线，综述了亚洲内陆干旱区空气孢粉来源、与母体植被以及和气候的关系三方面的研究进展，在此基础上提出干旱区空气孢粉研究存在的基本问题和挑战。最后，对未来干旱区空气孢粉研究提出以下展望：1)获取基于适合干旱区空气孢粉收集装置的高时间分辨率孢粉数据；2)将野外观测和室内动力学模拟相结合，确定孢粉源区范围；3)重视孢粉物候研究，获得更为准确的孢粉与植被、气候定量关系；4)将空气孢粉、表土孢粉与地层孢粉有机结合，为基于孢粉学的气候预测模式提供数据。

孢粉是定量重建过去气候变化的重要代用指标，在中国已开展了大量基于孢粉数据的气候定量重建研究。然而，只有少数研究采用机器学习算法来建立孢粉-气候重建模型，不同机器学习算法的可靠性尚需验证。本研究采用3种机器学习算法(包括随机森林、增强回归树和人工神经网络算法),基于青藏高原及其周边地区现代孢粉百分比数据，及由其计算而来的植物功能型得分数据，建立气候定量重建模型；同时用两种常规方法(现代类比法和加权平均偏最小二乘法)建立的模型作为对比，检验机器学习算法基于孢粉数据开展气候定量重建的可靠性。结果显示5种方法基于孢粉百分比和植物功能型得分数据建立的最暖月平均降水量和最冷月平均温度重建模型，从均方根误差(RMSE)和决定系数(R~2)两个评价指标来看，都有较高可靠性。3种机器学习算法中，随机森林和增强回归树的可靠性比人工神经网络算法高，二者建立的模型性能非常接近，尤其在建立植物功能型-最冷月平均温度重建模型时，二者表现是所有方法中最好的；常规方法中，加权平均偏最小二乘法在大多数情况下表现明显不及3种机器学习算法，而现代类比法的可靠性稍优于3种机器学习算法，但考虑该方法对空间自相关较为敏感，其表现有高估的风险。本研究所用的机器学习算法极有潜力用于青藏高原地区的古气候定量重建，尤其是随机森林和增强回归树算法。针对特定地区特定气候因子，不同方法基于孢粉数据建立气候重建模型的适用性可能不同，开展具体工作时有必要对比多种方法，选取其中可靠性最高的方法建立孢粉-气候模型。

本研究以横断山区高山湖泊天才湖为对象，通过对43 cm沉积岩芯进行~(210)Pb和~(137)Cs测年以及孢粉分析，重建了老君山地区过去400年的植被组成、植物功能性状和功能多样性的变化。研究结果显示，老君山高海拔地区植被以针叶林为主，以松属植物为优势，在过去400年间区域植被类型稳定，但植被成分发生了一定改变。松属植物在1900 A. D.以前呈扩张趋势，表现为松属花粉百分含量的逐渐增加，而1900 A. D.以后则呈现减少趋势。在过去400年间，云杉属、铁杉属和冷杉属植被成分总体呈下降趋势，尤其是1850 A. D.以后最为明显；与针叶植物减少的趋势相反，阔叶木本植物则表现出长期增加的趋势，并于1960 A. D.以后达到剖面最大值。以现代植物性状为参考，在孢粉科属分类水平重建的植物功能性状结果显示，植物叶干物质含量(LDMC)和叶厚度(LT)在1900 A. D.之前处于高值，之后呈现波动下降趋势，与之相反的是，叶面积(LA)和比叶面积(SLA)在1900 A. D.以后明显增加。基于植物功能性状变化重建的植物功能离散度(FDis)在1900 A. D.前后也由波动降低转为增加趋势。冗余分析结果显示天才湖地区年均温度、太阳辐射和CO_2浓度可能是驱动过去400年区域植被变化的主要因素。从生态学角度来看，热量(温度)、光照和CO_2浓度是影响植物光合作用和生长的重要环境因子，过去400年年均温度和CO_2浓度的增加，以及光照条件的变化可能通过不断影响植物功能性状，进而导致了植物组分和功能多样性的改变。植物功能性状的改变可能是植物响应气候变化的重要机制，这对于理解滇西北高海拔地区长期气候变化对植被的影响具有重要意义。

亚洲夏季风强度变化及相应的气候波动对区域生态环境演化和社会经济发展具有重要影响，其近千年演化特征及影响因素备受关注。在精确定年的基础上，利用彝海71 cm沉积物序列孢粉分析结果，恢复了川西地区过去1000年植被与气候演化历史。根据花粉组合特征划分为5个阶段：阶段1(公元1050～1320年)以木本花粉为主，反映中世纪时期区域暖湿的气候环境特征，亚洲夏季风较强；阶段2(公元1320～1570年)和阶段3(公元1570～1680年)桤木属、青冈属等乔木花粉含量降低，以蒿属为代表的草本花粉含量上升，指示进入相对冷干的小冰期，夏季风衰退；阶段4(公元1680～1950年)由于外来移民迁入导致区域人口增加，人类活动增强造成森林选择性砍伐，桤木属等花粉含量显著上升，人类活动开始叠加于自然气候背景上对区域植被造成显著影响；阶段5(公元1950年至今)中云南松、桤木属等花粉含量显著升高，指示人工飞播造林工程对区域植被的影响。基于孢粉组合的主成分分析结果进一步揭示区域环境演变趋势，与西南地区已有气候记录呈现出较为一致的时间变化特征，而太阳活动波动和热带辐合带迁移被认为是驱动近千年西南地区气候变化和夏季风演化的关键因素。

青藏高原是我国重要的生态安全屏障，其生态系统安全是实现高原可持续发展的基础。植被覆盖度是评价植被状况的重要指标，研究其演变过程及机制具有重要意义。本研究选择青藏高原南部昂仁金错沉积岩芯(长120 cm)作为研究对象，基于可靠的AMS~(14)C年代序列和孢粉记录，研究距今3600年以来的植被变化过程；选用青藏高原南部614个现代孢粉和植被覆盖度数据并基于现代类比法(MAT)构建校准集，交叉检验表明模型可靠性较高(R~2=0.71, RMSE=8.51%),可用于定量重建植被覆盖度演化过程。研究结果表明，昂仁金错晚全新世沉积物孢粉组合以草本植物花粉为主，主要包括莎草科、蒿属、禾本科、毛茛科等花粉类型。3600～850 cal.a B. P.期间，莎草科花粉占优势，表明湖泊周围发育了植被覆盖度较高的高寒草甸，气候较为湿润；而850 cal.a B. P.以来，蒿属花粉含量不断增加，表明植被向高寒草原转变，覆盖度显著降低。经区域多记录对比发现，该时期植被类型的转变为区域性现象，应代表了印度夏季风减弱和气候变干的整体趋势。

滨海湿地是全球变化背景下受到严重威胁的生态脆弱带和环境变化敏感区。揭示滨海湿地在长期气候变化和人类活动影响下的演变规律，有助于确定生态系统失衡的阈值，实现对滨海湿地的保护和可持续利用。本研究在8个AMS~(14)C测年数据基础上，基于孢粉、藻类、粒度、地球化学元素以及氧同位素等代用指标的变化，揭示了河北省沧州市东北部南大港湿地(剖面0～4 m)近4000年以来的环境演变过程及其驱动因素。结果表明：1)南大港湿地在3850～3570 cal.a B. P.期间，端元组分以EM3(海洋沉积)为主，沟鞭藻浓度较高，Cl元素含量和Sr/Ca值为研究段最高，Ti和K元素含量较低，说明沉积环境主要受到海洋影响，为开阔的浅海环境；3570～3450 cal.a B. P.期间，端元组分变为以EM1(河流沉积)为主，沟鞭藻浓度减少，Cl元素含量和Sr/Ca比值降低，Ti和K元素含量增加，陆源沉积物汇集明显，海洋影响减弱，此阶段应为潟湖环境；3450 cal.a B. P.以来，端元组分EM1(河流沉积)减少，EM2(风成或近源沉积)组分增加，沟鞭藻浓度明显减少，表明潟湖消亡，滨海湿地形成。2)南大港湿地岩芯钻孔孢粉组合特征显示3500 cal.a B. P.前后差异显著，3500 cal.a B. P.前孢粉组合以松属和栎属等木本植物为主，区域内木本植物盖度较大；而在3500 cal.a B. P.之后，孢粉组合中木本花粉含量明显减少，近源的草本花粉占据主导，包括藜科和禾本科这些典型的湿地草本植物大量增加，喜干旱环境的蒿属植物增加，指示森林植被占比下降，草地植被占比升高。3)约3500 cal.a B. P.之后木本花粉的减少及草本花粉的增加主要与3500 cal.a B. P.弱季风事件有关，该时期全球太阳辐射量降低，东亚夏季风减弱，气候向冷干化发展，使得渤海湾西部地区植被盖度下降，水土流失加剧，河流输沙能力增强并在海岸处大量沉积，相对海平面下降，南大港湿地形成。

湿地沉积物蕴含着大量的古植被信息，是过去全球变化研究的重要领域之一，特别是地处干旱-半干旱区的湿地生态系统，因其生态环境较为脆弱，对气候系统的变化响应十分敏感。本研究以取自新疆帕米尔高原地区金草滩湿地深度为72 cm的剖面为分析对象，选取孢粉环境代用指标，同时结合~(14)C测年数据建立的年代框架，对该区域过去5300年来的植被演变做了初步探讨。研究结果表明：5300～3750 cal.a B. P.期间，湿生植物莎草科和水生植物狸藻属植物孢粉含量较高，指示金草滩湿地局地环境较为湿润，水湿生植物繁盛；3750～0 cal.a B. P.期间，局地环境经历过多次干湿波动变化，如3750～1840 cal.a B. P.期间，耐旱的麻黄属植物占优势，藜亚科花粉也较前期增多，指示局地环境由湿逐渐变干，湿地面积收缩，区域性植被从荒漠草原植被演变成荒漠植被；1840～810 cal.a B. P.前期区域性植被也再次转为荒漠草原植被；之后，环境总体向干旱化趋势发展，湿地周围呈荒漠草原景观。剖面地层中出现含量较低的雪松、云杉和松属花粉应是外来花粉。

本研究选择洞庭湖流域内湖南十万古田泥炭(SWGT)、贵州梵净山九龙池湿地(JLC)和湖北江陵剖面(JL)三处研究点。SWGT钻孔深度为250 cm,通过AMS~(14)C测年使用Bacon软件进行线性插值建立年龄-深度模型，最底部年代达到约11.6 cal.ka B. P.; JLC钻孔深度为400 cm,通过AMS~(14)C测年使用Clam软件进行线性插值建立年龄-深度模型，最底部年代达到约11.9 cal.ka B. P.; JL剖面深度为594 cm,常规~(14)C测年后经过树轮校正，用线性插值法内插和外推获得各对应深度的年代，最底部年代外推达到约9.4 cal.ka B. P.。通过对SWGT进行孢粉分析，集合已发表的JLC和JL的孢粉分析结果，获得了早中全新世洞庭湖流域的植被和气候变化特征，并利用现代类比法(MAT)重建了三处研究点的人类活动指数(HII),探讨了全新世人类活动的影响。研究结果显示：1)全新世早期，花粉类型以Evergreen Quercus、Cyclobalanopsis、Castanopsis、Fagus、Carpinus等亚热带植物花粉类型为主，草本植物的花粉含量整体较低，此时植被主要是亚热带常绿阔叶林，气候温暖湿润，东亚夏季风(EASM)强度较强。2)全新世中期，约9.0～4.0 cal.ka B. P.,乔木花粉含量最高，草本植物花粉含量最低，森林覆盖度最高。该阶段最主要特征是以Evergreen Quercus、Cyclobalanopsis为主的亚热带常绿阔叶树含量升高，气候更加暖湿，揭示了EASM强度进一步增强；尤其是6.0～4.0 cal.ka B. P.之间，Evergreen Quercus、Cyclobalanopsis含量达到最高，气候最为暖湿，标志着全新世适宜期的出现。3)晚全新世，4.0 cal.ka B. P.以来，HII出现最高值，反映了人类对环境影响更加剧烈；此时花粉数据显示较低的栎属、栲属、青冈栎属等植被含量，结合研究区出现较高的松属花粉百分比含量，表明人类大量砍伐阔叶森林，导致次生松树林扩张，与此同时，禾本科植物含量升高，揭示了人类活动开始在低海拔地区进行农业活动。4)太阳辐射、北半球高纬冰量和冰盖融化导致的融水通量等因素可能对早中全新世气候变化产生较大影响，而该区晚全新世记录更多受人类活动影响。本研究认为，在该区域利用孢粉进行全新世古气候定量重建时，很有必要对晚全新世人类活动信号进行识别。

晚更新世-早全新世是东亚地区人类社会发展过程中的重要阶段。深受气候变化影响的植被与早期人类赖以生存的食物紧密相关，因此研究植被变化对于更深入理解史前人类社会具有积极的意义。广西地区的史前人类遗址数量丰富，但该时期人类与植被之间关系的研究十分有限。本研究通过对广西田东独山洞厚约150 cm的沉积剖面进行孢粉分析，并结合已发表的考古遗址数据，重建晚更新世-早全新世独山洞周边的植被变化，探讨人类活动与植被变化之间的关系。结果显示，晚更新世(约15700～14200 cal.a B. P.)独山洞剖面周边分布有常绿阔叶林以及相对开阔的草地，区域资源型植物丰富，适合狩猎采集人群生存；而在早全新世(约9500～7800 cal.a B. P.),人类活动增强，独山洞周边阔叶树减少，草本植物比例升高，植被景观变得开阔，可能反映了人类活动对植被景观的影响。

植被是陆地生态系统的主体，其演化对全球气候变化及碳循环有着至关重要的影响。重建过去典型增温过程中植被的变化，是评估全球变暖背景下植被响应的关键之一。末次冰盛期(LGM)是末次冰期中距今最近的气候最冷、冰川规模最大的时段。LGM以来，气候经历了从末次冰盛期到全新世的逐渐增温和后续降温过程。本研究综合公开发表的东北地区的69条孢粉序列，通过生物群区化方法定量重建了LGM以来其植被分布格局变化。结果表明，21～12 ka B. P.,森林仅分布在东部边缘山地，该时期森林类型点位比例最低，仅25%,研究区大面积被草原和荒漠占据；12～9 ka B. P.,森林向西、北方向扩张，草原被迫向内蒙古高原地区迁移，森林-草原分界线逐渐向西移动；9～5 ka B. P.,森林成为主要植被类型，在东北地区广泛分布，森林点位比例在6 ka B. P.达到最大值，约65%以上。温带落叶林分布范围与现代相比，最北界向北扩张大约7°～8°。草原仅分布在松嫩平原东部和内蒙古高原北部。全新世大暖期(6±0.5 ka~(14)C),森林-草原分界线大致分布在现代300 mm年等降水量线附近；5 ka B. P.以来，草原再次扩张。森林向东部边缘山地迁移。森林-草原分界线向东迁移。此外，温带落叶林出现的海拔变化显示，LGM以来其逐渐上升至全新世早中期开始下降，与全球温度变化类似。进一步分析表明，LGM以来，降水或有效湿度可能是控制东北地区森林整体比例变化的主要驱动因素。此外，5 ka B. P.以来，人类活动对植被分布格局的影响是不可忽视的。

海洋沉积物中的孢粉是反映大气环流变化与洋流输运的重要手段。通过对东北印度洋90°E海岭18I105A孔(孢粉分析长度为168 cm,即45.1 cal. ka B.P.以来)的孢粉群落分析，发现在12.6 cal.ka B. P.孢粉组合存在一个明显的转变，孢粉的组成由单缝孢子、松属花粉和栲属、青冈属等壳斗科花粉转变为三缝孢子、桃金娘科花粉和榆科花粉。通过与现代孢粉主要源区对比以及与海岭北部的YDY05孔进行对比，认为18I105A孔的孢粉源区从苏门答腊岛到斯里兰卡、印度半岛等地，发生了重要转变。在12.6 cal.ka B. P.之前，孢粉源区主要来源于苏门答腊岛等近源区域，主要输运方式为安达曼表层洋流，受海平面升降控制；而到了全新世，加强的印度夏季风形成较强的西南季风流、海平面上升使得源区距离增加，阻碍了源区距离较近的东部苏门答腊岛等地的孢粉运输过程，导致孢粉源区变为印度半岛及斯里兰卡，孢粉浓度骤降，该阶段海平面和夏季风起主要控制作用；在12.6 cal.ka B. P.之前，YDY05孔孢粉总浓度远低于18I105A孔，反映当时YDY05孔孢粉源区距离更远，二者具有相似的孢粉组合类型及孢粉变化趋势，表明90°E海岭沉积物中孢粉具有相似的源区及影响因素。孢粉记录的区域气候/降水变化为：18I105A孔孢粉记录了45.1 cal.ka B. P.以来的陆源地的古气候演化历史，苏门答腊岛在海洋同位素阶段(MIS)3时期以干冷气候为主，MIS 2时期为湿冷气候，全新世时期记录了印度和斯里兰卡温暖潮湿的气候变化。

植物多样性变化及其对气候的响应机制是未来全球变化模拟和生物多样性保护决策的科学基础。对过去长时间尺度植物多样性变化的研究，可为预测未来类似幅度增温场景下生态系统的变化提供依据。国内外众多学者已在基于化石孢粉记录的过去植物多样性重建方面开展了大量工作。文章综述了多种孢粉多样性量化指数、末次冰盛期以来全球各地植物多样性变化趋势以及植物多样性的影响因素等。孢粉多样性重建指数可分为固有指数(丰富度和均匀度)和差异性指数(β指数),分别从多个侧面度量了多样性变化。末次冰盛期以来植物多样性变化可划分出5个阶段，总体呈上升趋势的背景下表现出明显的空间分异。影响过去植物多样性变化的因素主要来自气候等自然因素和人类活动等非自然扰动，表现为长时间尺度变化受到气候变化的主控，晚全新世日益增强的人类活动对植物多样性的影响已经极大地超过了气候变化驱动下的自然变率。人类世以来观测记录显示的生物多样性减少、甚至生物灭绝的主要原因应是人类活动，而非全球变暖。

干旱区山地植物多样性对全球气候变化表现出高度的敏感性，为了预测未来气候变化趋势对植物多样性的影响，有必要研究不同时空尺度下植物多样性的演化过程及其对气候变化的响应模式。本研究基于新疆天山西部的温泉湿地钻孔下部(126.75～50.25 cm)89个样品的孢粉数据，利用Shannon-Wiener指数(H)、 Simpson指数(D)、孢粉丰富度指数(E(T_(300)))和孢粉均匀度指数(E)重建了该地区过去约10300年的植物多样性变化历史。结果显示：全新世早期(10300～7500 cal.a B. P.)各孢粉多样性指数都较低，H_总、 D_总、 E(T_(300))和E的平均值分别为1.46、 0.66、 13.32和0.33,表明植物多样性较低；全新世中期(7500～4200 cal.a B. P.)各孢粉多样性指数的平均值增至1.99(H_总)、 0.82(D_总)、 15.78(E(T_(300)))和0.48(E),表明植物多样性大幅度提高；全新世晚期(4200 cal.a B. P.至今)植物多样性略有降低但仍维持在较高水平，各孢粉多样性指数的平均值为1.84(H_总)、 0.78(D_总)、 15.59(E(T_(300)))和0.43(E)。温泉地区的孢粉多样性取决于湿地及其周围山地植被带组成成分的丰富程度，受控于温度和水分的动态平衡；研究区在湿润气候条件下古植物多样性较高，而在干旱气候条件下古植物多样性较低；整体植物多样性对气候变化的响应具有一定的稳定性。此外，不同海拔高度和不同植被带的全新世孢粉多样性变化趋势存在显著差异，究其原因可能是水分和热量条件及其组合状况的差异，因此揭示不同地理区域在多种时间和空间尺度下的古植物多样性变化规律及其对水热组合方式的响应机制仍需进一步研究。

始新世是新生代重要的暖期，其气候环境的特征与演化备受学界关注。位于秦岭东段的卢氏盆地保存了> 1000 m厚的连续的始新世河湖相沉积物，是揭示古气候和环境变化规律的宝贵沉积记录。在前人工作基础上，本研究利用沉积学、古生物学、碎屑年代学等方法对卢氏盆地始新世地层的沉积特征、年代和环境进行了分析。结果表明：1)碎屑磷灰石裂变径迹与碎屑锆石U-Pb年龄指示沉积序列年代晚于约60 Ma,与前人将张家村组-卢氏组化石组合对比到中始新世的结论基本吻合。2)始新统张家村组沉积相演化表现为冲积扇→河流→洪泛平原或滨湖，反映盆地拉张、初期成湖的过程；卢氏组为滨浅湖→深湖/半深湖→滨浅湖或洪泛平原→浅湖/半深湖，反映湖泊开始稳定出现后的扩张、收缩和复活过程；大峪组为河流→洪泛平原→冲积扇，反映湖泊淤满消亡后河流与冲洪积物相继充填的历史。3)沉积相、化石组合、盐类矿物种类揭示中始新世卢氏盆地古气候为半湿润半干旱，地表景观呈现径流活跃、动物种类多样、树木茂盛、发育淡水至微咸水湖的特征，并可能具有一定的季节性。卢氏盆地沉积序列提供了始新世暖期中国中部气候环境变化的重要证据。

始新世暖期可作为当代全球变暖的历史相似型，研究始新世气候变化及其机制对于理解现代气候变暖的幅度和速率具有重要意义。卢氏盆地位于中国中部秦岭东段，发育了连续的、富含碳酸盐矿物的始新世湖相沉积物，是重建始新世暖期陆地气候的良好材料。本研究在卢氏盆地郑家山-三角沟一带(34°04′N, 111°10′E)采集了张家村组中上部和卢氏组的样品，采样层厚约288 m,共采集样品505个。根据岩石薄片镜下鉴定，卢氏盆地中始新世湖相沉积物物质组成以碳酸盐、粘土和粉砂为主，其中碳酸盐沉积为表生条件下封闭或半封闭淡水湖或微咸水湖化学作用自生成因。使用傅里叶红外光谱(FTIR)漫反射法测定沉积物碳酸盐含量，发现其与磁化率具有一定的负相关关系，分别指示了内源化学沉积和外源碎屑输入的贡献量，受控于流域蒸发量与降水量的共同作用，揭示了中始新世卢氏盆地的干湿变化。当流域更加湿润，即降水量增加(蒸发量减少)时，径流量相应增加，不利于碳酸盐沉淀而有利于外源碎屑输入，表现为沉积物碳酸盐含量降低、磁化率数值升高，反之同理。在已有年代框架的基础上，建立了卢氏盆地湖相沉积物碳酸盐含量时间序列，其记录了在中始新世气候适宜期(MECO)卢氏盆地较为湿润的气候环境，并且具有多旋回变化，与地球运动轨道的周期变化相关。

在黄河中游晋陕峡谷地区发现了多处旧石器遗存，但是，这些重要的遗址点大多缺乏年代约束。新发现的苏家岭和清水川口旧石器地点位于陕西一侧黄河二、三级阶地上，黄土堆积中出土的石器类型以“石核-石片技术”组合为主要特征。本研究采集了苏家岭(黄土堆积厚度17.1 m)和清水川口(黄土堆积厚度4.7 m)共14个光释光样品，采用石英单片再生剂量法(SAR-OSL)和钾长石红外后释光法(pIR_(200)IR_(290))测定了两个遗址点黄土序列的年代，同时测试了沉积物样品的粒度和磁化率。结果表明，两处沉积物主体均为典型的风成黄土。石英SAR-OSL年龄与钾长石pIR_(200)IR_(290)年龄在25～50 ka有很好的对应关系，钾长石年龄与S_1古土壤的预期年龄(MIS 5)相一致。苏家岭出土的石器所在地层年代范围为25～76 ka,洪积层的石核年代在76～95 ka间；清水川口出土的石器年代范围为31～42 ka。地层特征、磁化率和粒度证据表明，在晚更新世间冰阶和末次间冰期末期，晋陕峡谷地区相对暖湿的气候条件利于远古人类生存；同时，黄土高原南部苏家岭与北部清水川口的古环境存在区域的差异。苏家岭和清水川口地点出土的“石核-石片技术”组合表明，晚更新世古人类在中国北方广阔的区域活动，中国中部是晚更新世人类栖居的良好场所。

风化壳型土壤剖面是记录“地球关键带”长期信息的重要载体。然而，目前对大范围的风化壳-土壤原位风化过程研究较少，化学风化指标能否指示其风化强度存在争议。本研究以广东省湿润亚热带气候主导区的6个花岗岩风化壳型土壤剖面为研究对象，结合土壤的常量元素地球化学和粒度数据来描述剖面的化学风化和物理变化，探讨CIA反映湿润亚热带风化壳型土壤风化强度的适用性。结果显示：在温带地区迁移作用微弱的惰性元素Fe、 Al、 Ti在亚热带风化剖面上层含量相对中下层较低；随着地区降水量的增加，CIA从剖面顶部到底部数值呈增加趋势，这与风化壳剖面自上而下风化强度减弱的理想风化趋势相悖；并且发现CIA指标与气候参数，尤其是降水之间存在良好的反相关关系(R~2=0.77,P<0.01,y=-0.0065x+104.01)。通过对该异常现象的探讨，得到以下认识：在湿润亚热带地区，风化壳表层土壤具有复杂的物理、化学变化，尤其是高降水量引起的物理侵蚀使得化学活动性弱的Fe、 Al、 Ti氧化物、以及粘粒被地表径流带走或者下渗到更深层土壤中，使得表层土壤的CIA值偏低，不能真实反映其化学风化强度。因此，在应用CIA指标反映湿润亚热带高降水地区风化壳土壤剖面的风化强度时应当谨慎。

秦岭山间盆地发育的厚层新生代沉积，对于认识秦岭新生代地貌演化及东亚环境变化具有重要意义。但是，对东秦岭地区众多中-新生代山间断陷盆地的沉积-充填过程及其记录的构造、气候信息研究不够。本研究对东秦岭卢氏盆地中始新世河湖相沉积展开沉积学与物源分析，测试了27个层位的碎屑锆石U-Pb年龄。盆地中始新世地层自下而上可划分为张家村组、卢氏组和大峪组。张家村组为冲积扇-河流相沉积，卢氏组为浅湖-半深湖相沉积，大峪组为河流-冲积扇相沉积。张家村组和卢氏组锆石U-Pb年龄均以200～250 Ma(T-J)和400～500Ma(D-S-O-■)为主要特征峰，700～1000 Ma(Pt_3)为次要峰，部分样品具有1800 Ma(Pt_1)、 2500 Ma(Ar_3)的年龄峰值，通过与周边地区地质资料比对，认为张家村组、卢氏组沉积物主要来自于相对远源的北秦岭造山带和南秦岭造山带。大峪组下部锆石U-Pb年龄以1000～1100 Ma(Pt_2)、 1800 Ma(Pt_1)和2300 Ma(Pt_1)为特征峰值，物源转变成以近源的北秦岭造山带和华北克拉通南缘两个构造单元为主。近源的物质贡献先升高后降低，可能与河流溯源侵蚀作用有关。大峪组上部地层沉积环境转变为冲积扇，130 Ma(K)的锆石占比加大，可能与东南方栾川地区晚中生代花岗岩的抬升-剥露有关。卢氏盆地中始新世河湖相沉积序列揭示了卢氏古湖从形成到消亡的过程和山-盆地貌侵蚀、搬运和堆积的历史，并记录了秦岭山脉两期区域隆升事件。

始新世暖期和始新世-渐新世降温阶段(EOT)在地球气候系统演化中具有代表性，对认识现代全球变暖过程和机制有参考价值。渭河盆地堆积了始新世以来连续的河湖相沉积序列，对其进行沉积物源示踪研究有助于重建渭河流域地貌演化、沉积过程和气候环境变化。本研究对渭河盆地新生代沉积中心固市凹陷荔参1井(钻探井深6535 m)下部的始新世红河组(6527～5529 m)和渐新世白鹿塬组(5315～4759 m)样品进行了Sr和Nd同位素分析，探索古近纪渭河盆地的物源变化过程。结果显示，红河组样品Sr和Nd同位素平均值分别是~(87)Sr/~(86)Sr=0.716127和ε_(Nd)=-13.5,白鹿塬组Sr和Nd同位素平均值分别是~(87)Sr/~(86)Sr=0.720461和ε_(Nd)=-12.4。分粒级(<2μm, 2～64μm和> 64μm)Sr和Nd同位素测试结果表明，粒度效应对渭河盆地始新世-渐新世沉积物硅酸盐矿物的Sr同位素值影响较大，而对Nd同位素影响较小，表明硅酸盐矿物Nd同位素值可作为渭河盆地沉积物物源的指示。结合潜在源区Sr和Nd同位素分布特征，发现渭河盆地始新世和渐新世沉积物主要来自于秦岭造山带和鄂尔多斯地块的贡献，其物源变化与构造抬升和气候演变密切相关。渭河盆地始新世和渐新世沉积物传输和堆积过程与晚新生代相似，具有相对稳定的两端元物源，为利用红河组和白鹿塬组沉积序列重建古气候古环境奠定了良好的基础。

始新世暖期可为理解现代增温过程和机制提供历史相似型。广泛分布于渭河盆地的红河组为中始新世到晚始新世的滨浅湖相-冲积扇堆积，剖面出露厚度超过330 m,盆地沉积中心钻探厚度大于1000 m,为一套红色的碎屑沉积间化学沉积序列。盆地边缘的红河组沉积物含碳酸盐岩、泥岩、砂岩和少量砾岩，沉积中心以泥质灰岩、泥岩和粉砂岩为主。对蓝田支家沟红河组(时代为46～33 Ma)2910个样品的磁化率测试表明，红河组沉积物磁化率值在0～20×10~(-8) m~3/kg之间，整体偏低，频率磁化率值也相对较低(0～11%),与中国西北部新生代红层磁化率总体较低相似。高分辨率磁化率测试证实了红河组堆积时期干湿变化的多旋回和阶段性，受到太阳辐射变化影响，并受到下垫面的反馈驱动。红河组泥岩和粉砂岩的磁化率值偏高，而砂岩的磁化率值较低，载磁矿物以赤铁矿为主。盆地周围岩体弱磁性物质的快速输入，降低了红河组粗颗粒沉积物的磁化率值。在中、晚始新世的轨道-构造时间尺度，红河组沉积序列粒度变化受到湖面波动控制。湖面上升时湖滨地区沉积物颗粒偏细，磁化率值高；反之，磁化率值低。因此，磁化率高低变化指示了湖面高低波动，进而指示了气候的干湿变化。分析还表明，中、晚始新世渭河盆地湖面多旋回变化和阶段性变干，与全球温度变化和降温过程可良好对比，指示全球温度降低可能抑制水汽循环，进而驱动始新世东亚内陆干旱的发展。

北祁连山作为青藏高原隆升与扩展的最前缘，一直以来都是研究的热点。本研究为弥补活动构造与热年代学方法时间尺度上难以链接的不足及提供青藏高原扩展隆升机制相关证据，利用河流水力侵蚀模型的方法模拟得出北祁连山河道陡峭指数与部分河流地质隆升历史。结果揭示出北祁连山河道陡峭指数与距断裂的距离存在显著关系，且具有从中间向东西两侧减小的特征，表现出北祁连山隆升速率大致也呈现自中向两侧减慢的特征；并通过分析处于北祁连山非沉积区白杨河、洪水坝河、丰乐河、马营河、大渚马河及洪水河这6条流域的地质隆升历史，发现在4 Ma左右，北祁连山隆升速率逐渐增加，且隆升速率大致在0.20～0.38 mm/a之间。直到0.6～1.0 Ma,隆升速率迅速加快，呈现陡增的趋势。因此，北祁连山的构造隆升并不是均匀的，而是随时间发生变化的。

作为中国东部重要的第四纪风成堆积地层，辽南风成沉积反映的气候振荡记录对于揭示区域古气候变化、东亚季风变迁等有着不言而喻的重要性。本研究利用辽南老虎村5.44 m厚的风成沉积剖面作为研究对象，采用光释光(OSL)测年技术建立了研究区沉积地层的年代框架，通过岩石学和代用指标重建了晚更新世期间的风成沉积历史。结果表明：风成活动发生在71.7～61.7 ka, 49.4～42.4 ka和约23.0 ka,分别对应深海氧同位素阶段(MIS)5a～4、 3b和2,寒冷干燥的气候条件与增强的东亚冬季风促使风成活动加剧；而MIS 3a和MIS 3c的沉积中断可能受到了暖湿气候的影响。研究区的粒度数据表明在MIS 5/4转变时期有一个短暂的冬季风波动，同时，中值粒径增大可能与海因里希事件(H6、 H5、 H2)有关，未来仍需更多的区域气候纪录来支持这一观点。

自晚更新世以来，地处干旱与半干旱过渡区的腾格里沙漠，在亚洲季风的作用下，经历了几度流沙出现、扩大和固定、半固定乃至弱成壤的沙漠正、逆交替变化过程。东亚季风在时空尺度上的强弱变化通常被解释为驱动腾格里沙漠环境变化的主要原因。用于重建古环境和风沙活动的变化多依赖于腾格里沙漠边缘区域的黄土、湖泊、孢粉和冲洪积物，然而涉及到沙漠腹地的古环境记录较少，并且不同地点的沉积剖面所记录的地质信息具有区域局限性。本研究在腾格里沙漠西南边缘至腹地采取4个典型风沙沉积序列，共采集97个沉积样品和11个风沙沉积物光释光年代数据，并收集整理了约14 ka以来已发表的69个风沙沉积物光释光年龄数据以及137个古土壤、湖相沉积物和钙质根管的~(14)C年龄数据；另外，为了减少沉积序列在解读和重建沙漠环境演变的或然性，运用TraCE-21 ka古气候模拟数据分别计算了14 ka以来腾格里沙漠地区地表有效湿度和沙丘活化指数的变化趋势，以及春冬和夏秋季节沙丘活化指数对全年平均值的贡献量，综合探讨了全新世以来腾格里沙漠近地表风沙活动历史以及驱动因素。结果表明：1)早全新世时期(11.7～8.0 ka),较粗的平均粒径和偏多的风沙年代数据表明该时期风沙活动较强；模拟数据结果显示该时期风沙活动呈现减弱趋势，这主要是由于减弱的东亚冬季风引起的近地表风速下降所导致的，从而发生大量的风沙堆积；2)中全新世时期(8～3 ka),较高的低频磁化率和较多的~(14)C年代数据指示该时期古土壤发育，地表湿润条件转好，风沙活动较弱。模拟数据结果表明该时期地表有效湿度较高，风沙活动处于较低水平，这主要是由于增强的东亚夏季风带来了大量的降水，促使地表有效湿度较高，沙丘逐渐被植被固定；3)晚全新世以来(3～0 ka),较粗的平均粒径和风沙年代数据增多表明风沙活动再次活跃。模拟数据结果显示该时期风沙活动呈现增加趋势，表明东亚夏季风减弱和腾格里沙漠的气候干旱导致沙漠地表有效湿度逐渐下降，植被退化，固定沙丘再度活化。

沙颍河平原地处中原地区东南外围，是连接中原与淮河流域的重要区域，为了更好地认识中原地区内部生业经济的发展状况，本研究对河南省漯河市土城王遗址(33°40′08.86″N, 114°04′50.19″E)出土的一批新石器时代晚期(距今5600～4300年)的动物遗存进行了系统的整理和分析。研究结果表明，饲养家猪(猪的NISP和MNI占比分别为26.37%和32.1%,肉食贡献占比57.1%)和狩猎鹿科动物(大、中、小型鹿的总NISP和MNI占比分别为62.66%和40.8%,肉食贡献占比31.8%)是土城王遗址先民获取肉食资源的主要方式；鹿科动物同时也是制作工具的主要原料。与中原地区其他区域相比，沙颍河平原新石器时代晚期(距今5600～4300年)生业经济形态呈现出明显的混合性特征。一方面，动物资源获取与利用模式接近环境背景更为相似的淮河中游地区，而与中原地区其他区域差异明显，具体表现在渔猎活动占据十分重要的地位，家猪以散养为主，饲养水平尚处于初级阶段，可能与其所处冲积平原水系发达、湿地密布、野生动物资源丰富的环境背景密切相关，是当地先民因地制宜的能动选择；另一方面，农业模式是旱地作物占主导的稻旱混作，整体上与中原地区其他区域一致，可能是受到仰韶文化圈的影响。该研究弥补了沙颍河平原地区新石器时代晚期动物资源获取与利用研究的材料不足，突出了当地生业经济的特殊性和中原地区内部生业经济的多样性，为深化理解人类社会生业与文化、环境之间的复杂联系提供了新的重要例证。

淮河下游地区地处中国南北交界地带，是研究史前农业演进与文化交流的关键区域。本研究通过对江苏泗洪赵庄遗址(33°34′13″N, 118°9′53″E)出土的23例人骨和45例动物骨骼进行C、 N、 O稳定同位素分析，揭示了大汶口文化晚期赵庄先民的食物结构及生业经济面貌。有效同位素数据结果显示，鹿(δ~(13)C_(co):-19.5‰,δ~(15)N:6.4‰, n=1;δ~(13)C_(ap):-8.3‰±1.2‰, n=4)的食物来源主要为C_3植物，说明当地野生植被主要为C_3类植物。猪(δ~(13)C_(co):-14.5‰,δ~(15)N:7.7‰, n=1;δ~(13)C_(ap):-10.4‰±1.6‰, n=10)、狗(δ~(13)C_(co):-14.3‰±0.2‰,δ~(15)N:8.2‰±0.9‰, n=2;δ~(13)C_(ap):-11.9‰±1.7‰, n=3)和牛(δ~(13)C_(co):-13.3‰,δ~(15)N:5.3‰, n=1;δ~(13)C_(ap):-8.6‰±1.0‰, n=5)等家养动物的食物结构呈现出C_3/C_4混合的特征，应食用了一定数量的粟、黍及其副产品。先民的δ~(13)C_(co)值(-19.2‰±0.5‰, n=4)较低，表明其蛋白质摄入以C_3类食物为主；δ~(13)C_(ap)值(-9.7‰±1.5‰, n=17)显示出C_3/C_4混合的能量来源，表明先民还食用了相当数量的C_4食物，这可能来源于当时的粟作农业及家畜饲养业。先民的营养级(δ~(15)N:11.9‰±1.8‰, n=4)较高，应摄入了大量的动物蛋白资源，家猪应是其重要的肉食来源，同时先民也可能兼营渔猎。先民的δ~(18)O值存在差异，NKU777和NKU784两个体δ~(18)O值(-11.8‰、-11.4‰)明显低于其他先民(δ~(18)O:-8.5‰±1.2‰, n=15),结合食谱分析推测他们生前来自不同地域。通过对比分析赵庄及周边遗址的食物结构和生业经济，认为粟作农业和稻作农业均对赵庄先民的生计方式产生了重要影响，新石器时代晚期淮河下游地区可能形成了稻粟混作的农业种植体系。本研究全面分析了淮河下游地区古人的食谱结构，对深入探讨该区域史前人类的生计方式具有借鉴意义。