全球气候变化与区域响应研究是当今科学界广为关注的研究课题。中国南方第四纪红土是特定气候条件下的产物，且形成时间跨度大，蕴含着丰富的古气候信息，是研究中国南方古气候、古环境变化的重要信息载体。本文通过大规模面上调查，选择长江中下游地区为研究区域，以长江沿岸宣城、郎溪、九江等地的第四纪红土剖面为重点研究剖面，通过研究土壤粒度和元素地球化学特征，揭示了研究区域第四纪红土的成因及物源；并采用光释光（OSL）测年技术，研究了典型第四纪红土上部黄棕色土—红土二元结构土壤剖面的年代学特征与古气候演变意义；还对第四纪红土剖面L*-a*-b*颜色特征进行深入研究，探讨红度（a*）作为古气候指标的可行性；并对长江流域第四纪晚期由于古气候演变造成成土母质多元性，对现代土壤发生、分类和分布的影响进行了分析和研究。主要获得如下结果：（1）第四纪红土剖面（P-GD、P-JJ、P-LX1和P-XZ1），从顶部的黄棕色土，至均质红土和网纹红土，无明显沉积间断。全剖面粒度细小而均匀，不含>2mm的砾石，砂粒（>63μm）含量低，粗粉砂（10-63μm）富集明显，细粉砂（2-10μm）和粘粒（<2μm）含量高。研究剖面各层次粒度组成特征和粒度频率分布曲线，均与下蜀黄土和北方黄土相似；常量元素组成特征，也与下蜀黄土和北方黄土相近；剖面各层次，微量元素分配曲线基本重合，与下蜀黄土和北方黄土也十分相似。这些结果均表明，研究剖面各层（黄棕色土、均质红土和网纹红土）物源相似，均具有类似下蜀黄土的风积成因特性。（2）选择典型黄棕色土—红土二元结构土壤剖面，采用光释光（OSL）测年技术，进行年代学研究。结果表明，黄棕色土底部年龄小于60ka B. P.，主体形成于末次冰期；网纹红土年龄约为80–134ka B.P.，形成于末次间冰期；而均质红土的年龄约为60-80ka B. P.，处于末次间冰期向末次冰期过渡时期。（3）中国南方第四纪红土剖面（P-LX1、P-JJ、P-XN和P-YW）的红度（a*），随剖面深度增加而逐渐增大，但在网纹层出现了较大的波动。全剖面a*与粘粒（<2μm）和游离铁（Fed）含量、铁的游离度（Fed/Fet），及其它风化指标呈极显著正相关性（ρ<0.01）。在空间分布上，中国红土的a*随纬度的降低而升高，与年平均降水量和年平均气温呈显著正相关关系。这说明中国南方红土的a*，可指示地表水热条件，有气候指示意义。红土a*反映了赤铁矿的含量。由于红土赤铁矿含量与风化成土作用强度密切相关，a*可作为气候指标。第四纪红土网纹层，赤铁矿受强烈水分活动影响而溶蚀，铁质流失，土层发白，使得a*偏低。因此，a*并不总是能指示风化强度。但由于赤铁矿比磁赤铁矿更稳定，红土a*是比磁化率更好的古气候指标。（4）长江流域第四纪红土剖面（P-GD、P-JJ、P-LX1和P-XZ1），物质均匀而连续，但风化强度有随深度增加而增强的趋势。尤其是从剖面下部的埋藏红土→黄棕色土，清晰地记录了一次重大的古气候转型事件：其时，气候由湿热变为干冷，导致红土发育终止，代之以广泛的风尘沉积。结合OSL年代学和土壤发生学研究成果，可解析古气候事件：研究剖面的黄棕色土层，形成于末次冰期，对应于深海氧同位素曲线的MIS2阶段；均质红土，形成于末次间冰期至末次冰期的过渡时期，对应于MIS3阶段；网纹红土形成于末次间冰期，对应于MIS5阶段。但由于网纹红土强度风化，无法进一步区分其中的亚气候事件。（5）在长江流域，末次古气候轮回，对现代土壤发生和分类有重要影响。比如，宣城市一小山坡分布的序列土壤剖面：P-YL1、P-YL2和P-YL3。P-YL1发育于末次冰期黄棕色土；P-YL2发育于均质红土；P-YL3发育于末次间冰期网纹红土。按照中国传统土壤分类，这三个剖面应为典型地带性土壤：黄棕壤、黄红壤和红壤；按中国系统分类，分别为酸性淋溶土、湿润淋溶土和富铁土。末次古气候轮回，造成成土母质的多元性，使得不同地带性土壤出现在同一个小区域,有的与现代气候条件不适应。说明土壤的发生和分布，除了受现代气候的控制，还深受古气候演变的影响，尤其是在中亚热带气候变化敏感地区。