中文摘要：

第四纪的一个重要科学问题就是冰期－间冰期波动中碳循环的变化，大气CO2是冰期开始与结束时气候反馈系统的一个关键成分。第四纪时期陆地碳库的动态变化是查明陆地、大气、海洋之间碳流向的基础，也是研究全球总碳库波动和大气CO2浓度变化机制的关键之一，因此寻找直接反映陆地碳库动态变化的陆相地质记录是进一步深入研究的需要。本申请拟以中国黄土记录为对象，在气候敏感区选择典型黄土－古土壤剖面，以单位面积的植被、土壤碳储量和土壤硅酸盐风化的CO2消耗量的相对变化为指标，重建从末次冰期到全新世（尤其是冰消期）东亚黄土区陆地碳库的动态时间序列，探讨冰期间冰期气候波动中大气、海洋和陆地之间的碳流向特点，针对黄土区植被、土壤、风化等碳库演化的差异性，分析各碳库演化与不同尺度气候变化事件之间的关系，并利用生物地球化学模型进行敏感性试验，探讨影响各碳库动态演化的气候、环境因素。

结论摘要：

创造性开展了建立碳库强度指标、估算风化耗碳量、重建古大气湍流场和估算粉尘气溶胶辐射效应的研究。（1）黄土粉尘大气动力学研究。通过对黄土粒度多组分特征的动力学机制分析，首次提出古湍流强度重建思想，建立了古大气动力强度重建理论，并分析了黄土高原末次冰期以来的大气动力强度变化规律。（2）古陆地碳循环研究。通过对现代土壤CO2过程的观测，掌握了土壤CO2的变化规律和影响因素。创造性提出了黄土硅酸盐风化耗碳量估算思想，首次重建了2.5Ma以来黄土硅酸盐风化耗碳量序列，与深海碳同位素记录对比发现它们在冰期间冰期尺度以上有良好对应，证明深海d13C和黄土硅酸盐风化耗碳量记录了全球碳循环的波动变化。而在短尺度上，排除成壤作用和粒度的影响后，发现在L2向S1过渡时期硅酸盐风化耗碳量超前于磁化率的变化，与南极冰芯记录的大气CO2在0-150kaBP超前全球冰量3.2±2.8ka的结果接近。（3）古粉尘气溶胶气候效应研究。成功地将现代气溶胶光学理论应用于古粉尘气溶胶气候效应研究，创造性提出了古粉尘气溶胶辐射效应研究方法，首次估算了末次间冰期以来黄土粉尘气溶胶的气候效应，分析了其对全球气候变化的贡献。