众所周知，新生代全球气候变化总体呈现变冷趋势，期间伴随有一系列周期性的冷暖交替。其中，本文将研究时段选择在与人类的出现和发展关系最为密切的上新世—更新世过渡期，该时段为新生代第三纪进入第四纪（又称人类纪）冰川气候的转折期，此期地球经历了由“温室”向“冰室”的重大转变。前人研究已经显示该期北半球东北亚、北美及欧亚北极不同纬度地区气候变化具有不同的区域特征，如高纬度寒冷地区和亚热带地区显著变冷大约要早于热带地区约一百万年。相比全球其他地区，东亚地区在此关键时段上的研究相对薄弱，目前主要在日本本州西南部地区和九州中部地区、中国云南腾冲地区团田盆地和华北山西榆社地区榆社盆地做过一些初步研究，这极大地限制了科学界对北半球第三纪—第四纪之交气候转型格局的全面把握和科学理解。　　本文以研究山西张村地区榆社盆地上新世—更新世过渡期地层中保存的大化石植物为切入点，系统总结了大化石植物组合，将化石植物作为重建古气候和古环境的重要代用指标，采用共存分析法和气孔指数法，分别定量重建了张村地区的古温度、降水和大气CO2浓度，并探讨了物种对该时段全球气候转型的响应，具体的研究结果和新的科学认识总结如下:　　1.系统总结了目前山西张村组已经报道的并描述了新发现的大化石植物，得出了新的化石植物名录，隶属于23科35属，包含槭属:Acercf.cissifolium、阔裂槭Acer florinii、葡叶槭Acer diabolicum、血皮槭Acer griseum、复叶槭（比较种）Acer cf.negundo、色木槭（比较种）Acer cf.pictum、彩叶槭Acer subpictum、川甘槭（比较种）Acer cf.yui和Acer sp.，合欢属Albizza sp.，三棱草属荆三棱（比较种）Bolboschoenus cf.yagara，构属Broussonetia sp.，鹅耳枥属:密脉鹅耳枥（比较种）Carpinus cf.miofangiana、陕西鹅耳枥（比较种）Carpinus cf.shensiensis、心叶千金榆Carpinus subcordata和鹅耳枥（比较种）Carpinus cf.turczaninowii，朴属Celtis sp.，金鱼藻属Ceratophyllum sp.，紫荆属Cercis sp.，柘属Cudrania sp.，杜仲属杜仲（比较种）Eucommia cf.ulmoides，吴茱萸属Evodiasp.，梣属Fraxinus sp.，刺榆属Hemiptelea sp.，胡桃属胡桃（比较种）Juglans cf.regia和Juglans sp.，栾树属全缘栾树Koelreuteria cf.integrifolia和栾树（比较种） Koelreuteria cf.paniculata，芦苇属Phragmites sp.，云杉属Picea sp.，松属Pinussp.，杨属阔叶杨Populus latior和Populus sp.，眼子菜属篦齿眼子菜Potamogetonpectinatus，枫杨属Pterocarya sp.，栎属:槲Quercus cf.dentata、辽东栎（比较种）Quercus cf.liaotungensis、蒙栎（比较种）Quercus cf.mongolica和古栓皮栎Quercus miovariablis，盐麸木属Rhus sp.，川蔓藻属Ruppiayushensis，茶藨子属Ribes sp.，柳属狭叶柳Salix angusta和Salix cf.wallichiana，绣线菊属Spiraea sp.，丁香属Syringa sp.，柏属四川崖柏（比较种）Thuja cf.sutchuenensis，椴树属Tiliasp.，香蒲属东方香蒲Typha orientalis和Typha sp.，榆属:榔榆（比较种）Ulmuscf.parvifolia、山西榆Ulmus shansiensis和Ulmussp.，荚蒾属欧洲荚蒾（比较种）Viburnum cf.opulus，角果藻属角果藻（比较种）Zannichellia cf.palusturis和榉属大叶榉树（比较种）Zelkova cf.schneideriana，其中新发现的中国特有植物槭属三小叶组血皮槭和香蒲属东方香蒲化石为全球新纪录。　　2.基于新的大化石植物组合，利用共存分析法获得了中国华北上新世—更新世过渡期的古气候参数，其中年均温为10.2-16.3℃，年均降水量为1005.9-1332.6mm，与现今张村附近榆社、太原、介休和阳泉4个气象台站记录的年均温8.8-10.8℃，年均降水量459.5-578.9mm相比，指示了当时的古气候、古环境更加温暖湿润;对比中国华北地区与中欧上新世—更新世至今的气候变化，显示两地的年均温和年均降水量都呈下降趋势，且幅度相近，指示了欧亚大陆该时段气候变冷和变干的同步性。两地气候的差异体现在华北地区的年较差比中欧大，代表冬季降水的最小月均降水量在华北地区明显低于中欧，且在华北地区呈下降趋势vs.中欧呈上升趋势;代表夏季降水的最大月均降水量在华北地区高于中欧。　　3.当今科学界普遍认为大气中的CO2是全球温度变化的主要驱动力。研究第三纪—第四纪气候转型期陆地生态系统大气CO2水平及波动与气候变化之间的关系对理解上述观点极为重要。本文依托新发现、并精准鉴定的东方香蒲化石，基于通过腊叶标本调查所建立的现今东方香蒲气孔指数与大气CO2水平的回归方程，运用气孔指数法，重建了该气候转折期的大气CO2浓度，其数值约为490-570ppmv，远高出现今大气CO2浓度约400ppmv。同时，整合本文及前人利用气孔参数重建的古大气CO2水平，构建了第一条陆相大气CO2浓度变化曲线;海陆对比揭示陆相大气CO2浓度与海相海水表面水合CO2浓度变化趋势相似，但前者波动更为剧烈;大气CO2浓度在达到峰值后的骤降，与北半球冰川活动的加剧基本同步，推测该CO2的下降可能驱动和/或加强了北半球冰川活动。　　4.研究物种如何响应全球气候变化是当前科学界关注的一个热点问题。本文精确鉴定了现今还有分布的中国特有植物槭属三小叶组血皮槭叶片化石;利用物种分布模型模拟了现今血皮槭的适生区，并将之与上新世—更新世过渡期化石的分布点对比，结果显示上新世—更新世过渡期至今，血皮槭分布的北界已经向南迁移了约2°N，并且目前在张村地区已经绝迹;对比目前张村地区与血皮槭自然分布区的气候参数，显示张村地区目前的年较差28.2-30.1℃明显超出了血皮槭生存的忍受限度21.8-27.6℃，年均降水量459.5-578.9mm和最小月降水量3-4.6mm均低于该种生存所需的年均降水量580.2-1478.4mm和最小月降水量4.2-38.5mm的水平。这些发现表明血皮槭现今在张村地区消失的原因可能与上新世—更新世过渡期以来该地区干旱化加剧和年较差加大有关。