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沉积物中的黑碳是火的替代指标，火的发生往往与人类活动密切相关。人们根据黑碳含量变化指示气候变化和人类活动强度的变化特征。科尔沁地区是全新世人类活动十分活跃的地区，很早便遍及人类活动的踪迹，出现了包括著名的红山文化在内的诸多考古学文化。黑碳作为研究人类活动的一个重要指标，可以帮助我们研究科尔沁沙地全新世气候变化和人类适应。目前，黑碳测量已有多种方法，但测量结果仍存在较大的不确定性。本文主要分为两部分，沉积物黑碳实验测量方法的探索研究和在科尔沁地区气候环境和人类适应研究中的应用。主要内容如下： ⑴分别研究建立了完整的沉积物黑碳光学和热光反射两种测量方法的实验流程，并评估了测量过程中产生的不可避免的误差，提出了校正方法，包括：①建立了沉积物黑碳的光学测量方法。光学方法主要用于气溶胶黑碳的测量，在沉积物黑碳的测量中应用较少。我们采用选取不同样品量、加分散剂对样品前处理，制作样品石英膜，再取样品模高温加热前后两次光学测量结果的差值，根据样品量和差值的斜率，获得黑碳含量。②提出了沉积物黑碳热光测量的误差校正方法。用热光反射法测量黑碳时，发现所测碳含量与样品量的回归直线存在明显的截距，该截距造成的测量误差可达0-60％。提出每个样品采用增加样品量测三次求斜率的方式可消除该测量误差。③提出同时应用光学和光热两种方法对沉积物黑碳进行测量，对比两种方法所得结果，可以获得可靠的沉积物黑碳记录。⑵选取科尔沁沙地附近的全新世黄土剖面，通过建立高分辨率时间标尺，获取磁化率、粒度、土壤有机碳及黑碳含量等指标的时间序列记录，研究探讨了科尔沁地区全新世以来的气候变化及人类适应的特征：①全新世早期11600-8000 cal.a BP，以干冷气候为主，表现为降雨量少，成壤条件差；②全新世适宜期为8000-3200 cal.a BP。早期的气候由干冷向暖湿过渡，6000cal.a BP达到全新世的鼎盛期，夏季风的强度高，水热条件良好，持续到4000cal.aBP左右，5000-5100 cal.a BP时期出现小幅度的冷干事件；③3200 cal.a BP的干冷事件。从3900-到3200 cal.a BP的气候条件恶化过程中，发生4次百年尺度的冷暖干湿波动；④全新世晚期的2800-2600 cal.a BP期间，夏季风增强，水热条件好、土壤成壤程度高，植被覆盖度高；⑤人类对环境的适应。3900 cal.a BP以前，人类活动对自然环境的依赖程度较高，人类活动的强度取决于自然条件的好坏。因此，在整体气候条件较好的全新世大暖期，5000cal.a.BP以小幅度的降温事件就造成了红山文化的迅速衰退。到了3900-3200cal.a.BP，随着人类文化的进步，人类对应对环境变化的能力提高，气候的多次波动没有对夏家店下层发达的农耕文化造成致命打击，但是3200 cal.a.BP极端恶劣的气候事件还是造成夏家店下层文化的衰退，被夏家店上层游牧文化取代。全新世晚期的2800-2600cal.aBP期间，夏季风增强，水热条件好、土壤成壤程度高，但是该阶段的夏家店上层文化仍以畜牧业为主，说明人类文明程度达到一定水平，文化主导了生业方式的特点，自然环境对人类文化发展的影响程度更低。