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新生代是预测地球未来气候发展变化的重要参考时期,也是地质历史上与人类生存发展关系最为密切的时期。随着温室气体的大量排放,地球未来极有可能发生类似地质历史时期发生过的全球变暖事件,如晚渐新世和中新世的“温室地球”:晚渐新世为古近纪最后一个时期,与现今相比,温度高约4°C,p CO2高约300ppm;中新世为新近纪第一个时期,温度和p CO2均略高于现今。晚渐新世至中新世时期,地球由温室向冰室过渡,同时发生了喜马拉雅-青藏高原隆起、特提斯海退却、两极冰盖发展等古地理构造变革,对东亚地区气候和季风系统产生了重大影响。但一直以来,有关晚渐新世至中新世气候变化的精细研究尚缺乏可靠的陆相化石记录,因此前人在探讨古季风的启动时间、强度特征和驱动因素等重要问题中往往存在诸多争论。而现代东亚季风控制着季风区降水量及其季节性变化,在该地区有40多亿人口依赖对当前和未来季风发展的准确预测。了解古气候和古季风的演化,将对当代季风区社会经济建设具有重要意义。本研究利用广西南宁盆地43件晚渐新世木乃伊化木化石、桂平盆地4件中新世木乃伊化木化石和南宁盆地2件现生树芯（22个年轮）中提取的树轮α-纤维素氧同位素值(δ18Ocell)新测量结果（n=77）,确定晚渐新世、中新世和现代雨季月均降雨量;利用桂平盆地3件中新世木乃伊化木化石树轮高分辨率碳同位素(δ13Cwood)的新测量结果（n=657）和研究团队已发表的南宁盆地晚渐新世木乃伊化木化石、现生树轮δ13Cwood结果,比较晚渐新世、中新世和现代季节性降水量比率的变化。通过对数据的综合分析,比较该时期古气候和古季风的演化,并做出解释。本研究得到的主要认识如下:1.树轮α-纤维素氧同位素指示雨季月均降水树轮α-纤维素氧同位素(δ18Ocell)主要由大气降水氧同位素(δ18OMW)和相对湿度控制,是诸多古气候重建的良好载体。在广西南宁盆地晚渐新世地层和广西桂平盆地中新世地层中测得木乃伊化木化石树轮δ18Ocell的数值分别为22.4±0.5‰和24.4±0.8‰,低于从南宁盆地现生树轮中测得的δ18Ocell值(δ18Ocell=27.4±1.0‰)。因为晚渐新世和中新世期间,全球冰量均小于现今,根据海底浮游有孔虫氧同位素数据,本文对木化石树轮δ18Ocell进行校正(校正后的晚渐新世木化石δ18Ocell=24.9±0.5‰,校正后的中新世木化石δ18Ocell=26.6±0.8‰)。由于广西新生代以来古地理构造没有发生大的改变,本研究排除了温度效应、海拔效应和纬度效应的影响,认为木化石较低的δ18Ocell值是晚渐新世和中新世较强的雨季降水造成的。于是本文利用δ18Ocell恢复δ18OMW,并根据与研究区相近的广州地区δ18OMW和雨季月均降水量的数量关系,半定量计算了南宁地区雨季月均降水量。计算结果发现现代树轮δ18Ocell恢复的南宁雨季月均降水(Pwet=230±51mm)与南宁气象站数据相当(Pwet=219±45 mm,1990-2000年),表明树轮δ18Ocell可以作为可靠的雨季降水量指示物。进而,本研究利用校正的晚渐新世和中新世木化石δ18Ocell值计算得出晚渐新世雨季月均降水量为Pwet=349±35 mm,比现今多60%,中新世为Pwet=268±46 mm,比今天多22%。2.树轮高分辨率碳同位素指示季节性降水变化本研究通过对中新世桂平木化石树轮进行高分辨率取样,测定δ13Cwood以重建季节性降水变化比率Ps/Pw（也就是年际内夏季与冬季降水量比率）。数据显示,木化石年轮δ13C的变化模式与季风区树轮δ13C模式相似,中新世时期桂平Ps/Pw为2.5±2.9。根据研究团队之前对南宁晚渐新世木化石和现生树轮高分辨率δ13Cwood的分析,晚渐新世季节性降水变化比率Ps/Pw为5.1±6.0,现生Ps/Pw为5.3±10.6,均高于中新世树轮重建的结果。上述结果表明新生代以来研究区的降水模式均以夏季为主（Ps/Pw＞1）;季节性降水变化反映了季风强度,因而东亚季风自晚渐新世-中新世-现代的演化过程中发生了强-弱-强的变化。3.树轮碳氧同位素结合恢复年际内降水量本研究根据广西地区南宁和桂平树轮碳氧同位素的结果,结合蒙特卡洛统计分析,在95%的置信区间内计算得出南宁现代夏季降水量为1148mm（95%C.I.=646-1650mm）,冬季降水量为275±234mm,全年降水量为1425±234mm,与南宁气象站数据相当(Ps=1106±214mm,Pw=285±105mm,Ptotal=1467±271mm;1980年至2020年);晚渐新世、中新世冬季降水量为317±235mm、591±315mm,比现今多11%和107%;晚渐新世、中新世全年降水量为2226±356mm、2029±367mm,比现今多52%和38%。以上数据表明,晚渐新世-中新世-现代雨季（夏季）降水量和全年降水量一直递减。其原因可能是青藏高原隆升造成的雨影效应,但更有可能是渐新世以来全球降温的结果。温度不能改变季风强度,但会影响季风区降水量。在此阶段,东亚季风强度的变化（即,强-弱-强）与前人天文周期驱动气候变化的相关研究一致。本研究认为,在青藏高原隆升之前,东亚古季风主要受热带辐合带（ITCZ）移动影响,但随着中新世期间青藏高原的隆升,以前的古季风气侯模式逐渐“灭绝”,至现代,东亚季风主要受青藏高原隆升后的地形控制。而中新世冬季降水量远远多于晚渐新世和现今,这或许是在年降水量较高的情况下,较弱的冬季风造成的。本研究根据广西地区发现的木乃伊化木化石记录,首次定量重建了中新世期间该地区季节性降水变化,同时提供了该地区第一个晚渐新世和中新世年际内降水量的定量估算,填补了该地区晚渐新世至中新世的古降水记录的关键空白,并为评估区域地形抬升、全球气温变化和东亚季风之间的关系提供了关键证据。由于晚渐新世和中新世的温度均高于现今,我们推测,随着p CO2持续上升,在气候变暖的情况下,我国大部分地区的季风降雨量可能会显著增加。