气候变化作为学术界和大众一直以来关注的热点问题,关系着人类社会的生存安全和可持续发展。目前关于全球变暖下的自然气候系统在不同时间尺度上的变化及其环境效应及机制还存在较多不确定性,对于古气候的研究是理解现代气候和预测未来气候变化规律的重要依据。在末次冰消期至早全新世这一时段,气候系统发生了巨大且快速的变化,引起了科学界的广泛关注,而全新世作为距离我们最近的地质时期,其气候边界条件相对于现代没有发生重大改变,理解其气候变化及驱动机制对于我们应对当前全球气候变化至关重要。中国北方半干旱区面积辽阔,同时也处于现代夏季风边缘区附近,气候年际波动较大,对全球变化响应较为敏感。泥炭相较于其他陆相载体来说,具有分辨率高、生物信息丰富、沉积连续、测年精度高等优势,因此本论文选取对气候变化响应敏感的位于中国半干旱区的七星湖泥炭沉积为研究对象,使用植物残体AMS14C测年方法建立高精度年代框架,在系统的现代过程研究基础上,利用正构烷烃、长链正构烷烃单体氢同位素以及甘油二烷基甘油四醚（GDGTs）等地球化学指标来重建七星湖流域末次冰消期以来的气候变化和生态环境及其相应的机制。主要结论如下:（1）基于流域现代过程的研究发现,七星湖流域不同种类的植物具有不同的正构烷烃分布模式,陆生高等植物以C31为主峰碳,优势碳主要为C31、C29、C27,水生植物以C25为主峰碳,优势碳为C27、C25、C23,与七星湖泥炭表层沉积物对比发现,泥炭正构烷烃主要受到陆生高等植物的影响,此外,基于和流域表层土壤正构烷烃分布特征的对比发现,泥炭沉积物含有较多的水生植物正构烷烃,因此,七星湖泥炭正构烷烃可能受到陆源和泥炭自生的共同影响。对GDGTs的现代过程研究发现,泥炭表层沉积和表层土壤均以br GDGTs-Ⅱ系列化合物为主,其中,泥炭沉积物中br GDGTs-Ⅱa占br GDGTs总含量的38%,而表层土壤中br GDGTs-Ⅱa则占br GDGTs总含量的20%,但同时其br GDGTs-Ⅰ系列化合物中的br GDGTs-Ⅰa的相对含量达到了较高的24%。（2）基于br GDGTs重建了七星湖区域末次冰消期以来的温度和pH演变历史,同时使用钻孔的长链正构烷烃单体氢同位素重建了研究区域末次冰消期以来的大气降水氢同位素变化,和pH共同反映区域湿度的变化。根据气候环境各参数的变化趋势,本文将七星湖区域的气候环境变化分为6个阶段:14.9-13.0 cal kyr BP温度快速上升,区域湿度较低,气候暖干;13.0-11.7 cal kyr BP阶段区域湿度仍然较低,年均温度下降了2℃左右,整体属于冷干气候;11.7-7.5 cal kyr BP温度整体处于高值状态但表现出下降趋势,气候整体暖干;7.5-5.5 cal kyr BP气候发生剧烈变化,温度迅速下降,区域湿度快速增加至整个阶段的最高值,气候冷湿;5.5-2 cal kyr BP温度有所上升,区域湿度下降,水生植物生长较好,气候偏暖干;2-0 cal kyr BP温度和湿度都呈现出下降趋势,区域气候表现为冷干。（3）七星湖末次冰消期以来的温度记录显示其在中全新世的（7.5-5.5 cal kyr BP）阶段出现了降幅为5℃左右的降温事件,本文对可能导致这一反常现象的驱动机制进行了初步探讨,认为北半球夏季太阳辐射总量（Northern Hemisphere Solar Insolation,NHSI;45°N）在中全新世的下降是导致中全新世温度下降的主控因素,但同时该阶段较多的降水量和其带来的较多的云量,会极大地削弱太阳辐射,云层产生的阳伞效应使得地表降温,同时,植被的蒸腾作用及较高的海平面使得海洋向陆地输送水汽的距离变短,均会使得大气中的有效湿度增加,为云层的形成提供有利条件;此外,温室气体CO2与CH4在中全新世阶段整体的浓度较低,对温度的辐射强迫作用较小,再加上该阶段较强的西伯利亚高压,带来寒冷的冷空气即冬季风,使得区域冬春季温度大幅降低,进而对年均温产生影响。因此,本文认为以上这些因素的共同作用导致了七星湖区域中全新世的7.5-5.5 cal kyr BP出现大幅降温事件。