中更新世是开展古人类演化与环境的关系研究的重要时段。我国北方季风区生态环境对气候变化非常敏感，并且保存了大量中更新世时期的旧石器遗址，为研究该时期古人类迁徙演化及其环境原因提供了理想的条件。目前对于我国北方该时期古人类遗址存在严重的年代和古环境等研究不足等问题，在很大程度上限制了我们对一些重要早期人类演化问题的深入研究。本项目拟对我国北方不同的季风影响区的代表性中更新世旧石器遗址进行研究，建立其精确的年代标尺，通过沉积学、地球化学和生物学等多指标的交叉研究，结合定量化手段，重建遗址区的气候-环境条件，明确古人类活动与冰期-间冰期旋回的关系，探讨我国北方中更新世季风环境变化对古人类迁徙演化的影响。本项目的实施，有望在早期人类生存演化模式以及人类演化与环境关系的理论研究方面取得重要进展。

依据渤海、黄海和东海海岸带-陆架区和苏北平原东部近岸地区大量高分辨率浅地层剖面和钻孔岩心，利用地球物理方法（高分辨率浅地层剖面的解译）、地质分析方法和环境磁学研究方法的结合，建立高分辨率年代地层和层序地层，揭示晚更新世以来中国东部海岸带-陆架区不同沉积体系的时空分布特征和高分辨率的沉积演化历史与气候-环境变化的沉积记录，阐明末次冰期最盛期以来苏北平原东部近岸地区的发育历史进程及其在气候-海平面变化和黄河/长江改道影响下的高分辨率沉积记录，在此基础上开展晚更新世以来气候-海平面变化的全球对比研究。这对于探索全球变化区域响应及陆海相互作用的过程与机理具有重要的科学意义。

【中文摘要】本次研究通过对翁通-爪哇海台大洋钻探ODP 807站开展古海洋学研究，建立起西太平洋中更新世连续的地层古环境序列。研究揭示赤道太平洋东-西向的不对称格局在更新世约1.6百万年最终形成，且主要表现在次表层水的变化上，可能与南大洋深部水的重组有关。在此基础上，对中更新世距今60-120万年时间段进行样品加密分析，时间分辨率达~500年/样，发现中更新世气候转型不仅表现在轨道周期的变化上，同时也体现在千年尺度快速气候波动的变化特征上，且采用浮游有孔虫Mg/Ca比值恢复的表层海水古温度与北半球冰盖体积的增减基本呈同步变化的趋势，说明热带海区的快速气候波动与高纬冰盖的变化有着密切关联。这一结果也得到了南海北部ODP1144站高分辨率古海洋学记录（稳定同位素、Mg/Ca比值古温度、XRF元素岩芯扫描等）的进一步证实。该项研究为探讨中更新世气候转型以及热带快速气候变化的机制提供了新的科学依据。

【中文摘要】近年来温室气体造成的全球升温促使人们开始重视地质时期大气CO2变化。相位关系是理解气候系统内部变量大气CO2如何驱动、响应或反馈冰期间冰期气候波动的关键。南极冰芯记录显示在过去0.42Ma里，大气CO2浓度滞后于南半球温度变化，却超前于全球冰量变化；细节上在0-150ka，大气CO2浓度比深海d18O超前3.2±2.8ka，在196-420ka却滞后3.7±2.8ka。对渭南、蓝田和环县S0-L2黄土古土壤剖面的研究发现，硅酸盐风化耗碳量超前于磁化率约60~80cm，扣除成壤化作用影响后，超前量与同时段大气CO2超前全球冰量的结果接近。这是否就是大气CO2超前全球冰量的陆地表现？为此拟重建过去1Ma来黄土硅酸盐风化耗碳量和粉尘大气动力沉降历史，查明其相位关系是否存在类似冰芯记录的相位特点，研究陆地碳循环对大气CO2、全球气候变化的贡献，探讨陆地碳循环与粉尘气溶胶和东亚季风气候的动力学联系。

【中文摘要】本项研究针对干旱区地下水更新性定量评价问题，选择西北黑河流域张掖盆地为典型研究区，以环境同位素（氘、氧-18、氚）和水化学信息为线索，包气带示踪试验与水循环理论和同位素水文学等理论分析相结合，识别了地下水流动机制；以水流参数为纽带，建立了基于氚同位素方法的地下水更新速率评价模型。结果表明：①细土平原带，地下水位埋深大于5m的地区依然存在降水入渗补给，沙丘覆盖区降水入渗系数在0.10～0.11之间（水位埋深6.3m），荒漠区降水入渗系数在0.13～0.14之间（水位埋深8.6m）；②研究区地下水流系统可以概化为活塞-指数流组合模式，氚年龄模型中的水流参数可以作为模型耦合参数，该参数随空间变化，山前地带为9～11，细土带为4～6；③地下水平均更新速率2.5%/a～0.5%/a之间，主要受补给影响，由山前向细土平原逐渐减小；构造对地下水更新速率影响较大，与其他地质条件类似地带相比（张掖南部山前），民乐山前数条隐伏断层的存在导致地下水更新能力变差，地下水实际流速为0.7m/d，仅相当于张掖山前的1/3。研究成果对于地下水保护与合理利用具有指导意义，也可为干旱区地下水更新性定量评价提供方法参考。