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了解过去是为了更好的预测未来。目前研究古气候的材料主要围绕黄土-古土壤序列、深海沉积物、湖积物以及冰芯等。发育于第四纪沉积物上的古土壤因埋藏时间短、保存较好、分布广、易识别等优点被学者们所亲睐而广泛用于古气候解译当中。我国对第四纪古土壤的研究主要集中在黄土高原以及长江以南地区,而东北地区研究较少。在我国东北辽西地区也广泛分布着古土壤,而对于其古气候研究较少。前人多从地层学角度进行探讨,而缺乏可与黄土古土壤相对照的典型沉积序列。辽西朝阳地区凤凰山古土壤剖面是一个沉积厚度较大、层次较多的古土壤剖面,它的发现为辽西地区古气候研究提供了可能。前人已对凤凰山古土壤剖面发育特征以及粒度组分特征进行了研究,得出辽西地区42万年以来古气候经历多次波动变化,并且可分为4个暖湿与4个冷干阶段。而对于其古气候要素并没有展开定量的研究。国内外相关研究表明,利用古土壤中的各种替代性指标可以用来定量重建古气候要素。国内外学者利用地球化学元素、全铁、碳酸盐淀积深度、钙结核中氧同位素、磁化率等指标来反演古气候,并用上述指标与气候因子建立函数关系,从而定量重建古气候。本研究采用实地考察采样、室内实验分析、数据分析等相结合的方法。利用不同气候带上第四纪沉积物上发育的现代土壤特性如颜色红度值、表土全铁含量、土壤发育指标等与当地气候因子进行函数关系的建立,并且运用于辽西地区凤凰山古土壤剖面中,从而定量得出辽西地区42万年以来古气候要素。研究结果表明:1.土壤发育指标CIA与年均降雨量呈正相关性、(K2O+Na2O)/Al2O3与年均温呈负相关性,通过建立数学模型,土壤发育指标CIA、(K2O+Na2O)/Al2O3可以用来定量重建辽西地区42万年以来古降水量与古气温。2.辽西地区古气候变迁受全球气候变化的影响,总体上表现出全球性的特征。辽西地区42万年以来经历了8次暖湿、干冷的气候波动。暖湿阶段:71148ka BP年均降雨量为1128.211294.02mm,年均温为16.1216.6℃;176208ka BP年均降雨量为1231.43mm,年均温为16.05℃;225243ka BP年均降雨量为1302.73mm,年均温为16.54℃;311403ka BP年均降雨量为1184.551277.16mm,年均温为15.6516.64℃。冷干阶段:148176ka BP年均降雨量为640.49682.09mm,年均温为8.499.13℃;208225ka BP年均降雨量为642.54731.42mm,年均温为10.1411.55℃;243311ka BP年均降雨量为517.24669.08mm,年均温为9.1812.20℃;403423ka BP年均降雨量为523.92574.42mm,年均温10.6211.05℃。3.辽西地区42万年以来的年均降雨量与年均温的数值特征与地带性土壤发育时的气候要素对比,大致确定了各时期发育的土壤类型:71148ka BP和176208ka BP为红壤型、148176ka BP和208225ka BP为棕壤型、225243ka BP为黄褐土型、243311ka BP和403423ka BP为褐土型、311403kaBP为棕壤型。