全新世期间,东亚夏季风到底在“早全新世”还是“中全新世”最强?或者说,全新世期间,到底“早全新世”还是“中全新世”,是古气候最为湿润的阶段,在我国古气候学界一直存在不同的观点,目前没有较为普遍接受的观点。近来广受关注的中国石笋氧同位素记录表明其整体上在早全新世期间最为偏负,由于中国石笋氧同位素被认为记录了东亚夏季风强度的变化,尤其是中国南方的石笋氧同位素。因此,来自石笋的研究结果表明早全新世期间,东亚夏季风强盛,气候湿润。然而,与此同时,中国石笋氧同位素的古气候意义也存在诸多争论。值得从不同的研究方向,加以更多的探讨。针对上述科学问题,我们对地处华北的山西公海过去约15ka以来的湖泊沉积物进行长链正构烷烃单体碳/氢同位素研究。试图通过对来自湖泊流域的陆生高等植物来源的长链单烃碳同位素数据的分析,结合其与已有平行钻孔的孢粉结果的对比,从湖泊流域古植被变化和演替的过程,来对古气候过程进行分析。并通过对来自湖泊流域的陆生高等植物来源的长链单烃氢同位数据(其被认为记录了大气降水氢同位素)的分析,并与对应的石笋氧同位素进行对比(因为石笋氧同位素本质上讲应当也是首先记录了大气降水氧同位素),进而讨论大气降水同位素与上述的依据单烃碳同位素重建的古气候演化历史之间的关系。我们所获得的长链单烃碳同位素在YD期间和约8ka BP-5ka BP之间表现出两个异常偏负的阶段,依据现代C3和C4植物单烃碳同位素分布区间,以及相应的现代过程研究所获得的认识,可以判定公海湖泊流域的陆生高等植物在YD期间和约8ka BP-5ka BP之间可以视为纯C3植物,而其他时段则为C3植物占优势地位的C3/C4混合植被。这一基本的认识得到了来自公海平行钻孔岩心孢粉分析结果的支持,木本植物和草本植物孢粉百分含量的结果表明,YD期间,木本植物孢粉百分含量基本小于25%,而草本植物孢粉百分含量则大于75%,这进一步说明YD期间的湖泊流域植被类型为C3草地。而约8ka BP-5ka BP期间的,木本植物孢粉百分含量基本高于75%,而草本植物孢粉百分含量则低于25%,由于所有的乔木都是C3植物,这一结果确定无疑的说明,公海流域约8ka BP-5ka BP之间为C3森林植被。基于现代C3和C4植物各自适应的生态环境,尤其是C4植物的生长首先要求有足够高的温度,我们可以合理的判断YD期间过低的温度不适合C4植物生长,因此流域植被表现为C3草地；约8ka BP-5ka BP期间,流域气候非常湿润,尽管该时段处于全新世期间,温度相对较高,但非常湿润的气候条件限制了C4植物的生长,流域植被为C3森林植被。而其他时段为C3植物占优势地位的C3/C4混合植被,则与气候条件表现出较为复杂的关系,这可能与温度、降水对C4植物生长的反向影响有关。早全新世期间,上升的温度有利于C4植物的生长,但是同时增加的降水又可以对C4植物的生长起到抑制作用。而晚全新世期间,减少的降水有利于C4植物的生长,但是同时降低的温度又不利于C4植物的生长。无论如何,从公海长链单烃碳同位素和孢粉结果来看,该区域全新世期间最为湿润的时段应当是中全新世,尤其是早中全新世,暗示该时段的东亚夏季风强度可能最强。公海过去15kaBP以来的长链单烃氢同位素,在长期的变化趋势上,与已报道的中国南方对应时段的石笋氧同位素较为一致,都在YD期间表现为较为明显的偏正,而在早全新世则整体偏负,并向中晚全新世逐步偏正。这两类同位素之间也存在一些细节上的差异,这可能与陆生高等植物来源的长链单烃氢同位素除了主要记录了大气降水氢同位素外,可能还受到次一级的植物光合作用类型(C3或者C4植物)变化和植物生态型(草本,灌木,木本)变化的影响有关。无论如何,公海沉积物当中陆生高等植物来源的长链单烃氢同位素与中国南方石笋氧同位素之间的长期变化趋势上的一致性,说明他们的确分别了记录了大气降水的氢／氧同位素信号。但是其与气候过程则具有明显的差别,亦即降水同位素最为偏负的早全新世,并非公海湖泊流域气候最为湿润的阶段。众所周知,大气降水同位素在高纬度(如极地地区)主要受到“温度效应”的控制,所以来自极地冰芯的氢／氧同位素被广泛用来重建温度变化过程。而低纬度热带地区,则主要受到“雨量效应”的控制,因此来自热带的与降水同位素相关的记录(如陆生高等植来源单烃氢同位素)被用来重建降水量变化过程。而在中纬度地区,降水同位素则与气候要素(主要是温度和降水量)之间表现出较为复杂的关系,很难直接用来重建古气候变化过程。这很可能是公海当中陆生高等植物来源的长链单烃氢同位素与中国南方石笋氧同位素之间长期变化趋势上表现出一致性,但是与湖泊流域早中全新世气候最为湿润又不一致的根本原因所在。我们也注意到,公海沉积物当中陆生高等植物来源的单烃碳同位素和孢粉所反映的早中全新世(约8ka BP～5ka BP)最为湿润,与新近报道的来自临近的黄土高原黄土研究结果是比较一致的,其认为全新世古气候在约8ka BP-3ka BP之间较为湿润。但是与新近报道的来自长江中游的湖北和尚洞石笋环境磁学研究结果和大九湖泥炭样品有机地球化学研究结果,则大体上呈一种反向变化关系,和尚洞和大九湖泥炭结果表明该区域中全新世气候较为干旱。这很可能说明中全新世期间,的确很可能夏季风最强,并且长期滞留在中国北方,给华北等地带来了较多的降水,但是中国南方则相对干旱。若如此,也就更进一步说明了,在相同的环流体系下,不同区域可以具有不同的古气候变化过程,对于中国南方而言,可能恰恰相对更为干旱的时段对应于东亚夏季风更强的时段。而只有中国北方的降水量增加,才可以用来指示夏季风强度的变化。这也与我们上述的大气降水同位素在该区域与气候条件关系复杂是一致的。无论如何,目前看来,用大气降水同位素直接重建古气候过程或者东亚夏季风强度,在该区域仍然是值得再商榷的。展望未来,我们建议：一方面,石笋研究当中开发更多具有明确古气候意义的代用指标,势在必行；另一方面,更多的气候指示意义更可靠的古气候记录,尤其是来自中国南方的记录,对于更进一步认识古气候变化过程和规律,仍然是必须的。