中原地区为中华文明起源的核心区域，地跨我国东部亚热带和暖温带季风区，对全球变化反应敏感。但一直缺少全新世以来的高分辨率环境演变研究成果。本项目前期预研究发现中原地区北部辉县境内的泥炭沉积为早中全新世连续的自然沉积记录，是进行全新世高分辨率环境演变研究的良好材料。本项目拟以辉县泥炭沉积为研究材料，利用AMS14C测年建立高精度年代框架；在沉积学分析基础上，以孢粉、TOC/TN、有机碳同位素、粒度和磁化率等进行综合分析，重建中原地区早中全新世高分辨率气候环境演变序列，辨识并重点探讨中原地区早中全新世主要气候事件的年代、变化过程、环境特征及区域性特点；并与其它高分辨率沉积记录、环境考古和气候模拟等结果对比，探讨中原地区早中全新世环境演变与气候事件的区域响应机制，为我国东部季风区全球变化区域响应的沉积记录研究提供基础资料，为未来气候变化预测提供科学依据，并为区域新石器时代人地关系研究奠定基础。

对黄土高原东南缘河南西部地区和中国南方已有洞穴石笋记录进行多环境指标的时空演变对比研究，在对重庆和贵州洞穴监测的基础上，重点监测受季风影响敏感的中国地理南北分界附近我国典型中部地区河南栾川鸡冠洞区域现代大气降水、洞穴滴水、洞穴现代沉积物等和温度/湿度、季风指数等的关系。对研究区生长于末次盛冰期(LGM)以来的多根石笋样品进行绝对高精度的MC-ICP-MS铀系定年和高分辨率的氧碳同位素等环境记录指标的分析，建立岁差周期内豫西LGM阶段以来千年-年际时间尺度上季风气候变化序列，重点研究典型季风突变事件(H1、LIA等)开始和结束的年代学以及内部结构变化的特征。综合现代过程洞穴监测和亚洲季风区长、短尺度石笋等地质记录的结果，明确氧同位素等信号传输的机理及气候意义，分析LGM以来亚洲季风气候系统变化的驱动机制，进一步验证中国季风区石笋氧同位素环流效应和中华文明起源、转型中的气候因素驱动的有效性。

了解地质历史时期在自然环境背景下森林火灾发生历史是正确认识气候变化与森林火灾发生关系的关键。本项目拟通过对云南地区现代表层样品和全新世湖泊钻孔样品的花粉和炭屑分析研究森林火灾和气候变化的关系。通过表层样的花粉和炭屑分析建立现代花粉-气候参数、炭屑-火灾数据库，确定现代花粉-气候转换函数，明确现代炭屑与地区森林火灾频率和强度的定量和半定量关系；选择云南南部和中北部两个全新世高沉积速率的湖泊钻孔取样，在精确定年和花粉分析的基础上，定量重建全新世以来高分辨率的气候变化和植被演替序列和炭屑记录；利用现代炭屑与地区森林火灾的关系研究云南全新世以来区域性的森林火灾史，揭示自然状态下和人类活动加强后森林火灾发生频率与强度变化的差异，明确对应的植被和气候环境变化过程，探讨人类活动在云南森林火灾中扮演的角色。本项目希望为全面认识云南森林火灾发生的规律以及为云南生态环境保护、森林火灾防治提供科学依据。

全球变暖是当前最受关注的环境问题之一，而大气CO2的持续上升曾被认为是导致温度增高的关键原因。但越来越多的研究显示，单独CO2的温室效应远不足以造成现有规模的增温。类似地，地史时期中CO2与温度的不匹配性也不断被发现。这些事实强烈暗示，除CO2之外，还存在其他更为主要的推动力。而水汽(water vapor)则是另一种重要的温室气体，且温室效应能力是CO2的两倍。本项目拟在青年基金基础上，进一步分析嘉荫太平林场组、乌云组和邻县萝北达连河组植物化石，分别代表坎潘期、塞兰特期、鲁帝特期等3个重要温室阶段。以被子植物叶相特征定量重建各阶段温度；以银杏气孔参数恢复古CO2，并查明其温室效应对温度变化的贡献率。同时，以高分辨率现代气候数据建立“水汽-温度”关系模型，整合应用于古气候分析，恢复古大气的水汽含量，揭示水汽温室效应对温度变化的贡献，从而确认影响温度变化的首要因素，为古气候研究提供新的思路。