全新世距今约13000年，中国的全新世气候存在多次波动，表现出相对的不稳定性。根据研究，全新世可以分为三大阶段，西北地区也不例外，分别为早全新世回暖期、中全新世大暖期或适宜期和晚全新世降温期。②其中距今8500～3000年为中全新世大暖期或适宜期，代表了距今最近的最佳气候时期和生态环境。温度要比现在高2℃～3℃，多数地区的降水量也比现在多，森林带北移，沙漠缩小，在贺兰山以东半干旱区的沙漠表面形成薄层土壤和草原景观。同时中全新世适宜期又因为气候阶段性波动，可分为若干小期。现代气候更接近全新世适宜期。下面，按阶段粗略介绍西北地区全新世的环境演变情况。

一、早全新世回暖期（距今11500～8500年）

该期随着末次盛冰期的结束，气温显著上升，降水相应增多，但总体还比现在凉干。在岐山剖面，植被由前段的落叶阔叶林和后段的森林草原构成，代表温和偏凉的半湿润、半干旱气候。在富平一带发育的是松、蒿为主的森林草原周昆叔，张广如：《关中环境考古调查简报》，《环境考古研究》（第一辑），北京：科学出版社，1991年，第44～46页；周昆叔：《周原黄土及其与文化层的关系》，《第四纪研究》1995年第2期，第174～81页。。从扶风案板遗址附近的张家壕和傍龙寺剖面采集的孢粉来看，当时植被应为以松、桦为主的针、阔叶混交林及广阔的干旱草原，气候凉干。王世和，张宏彦等：《案板遗址孢粉分析》，《环境考古研究》（第一辑），北京：科学出版社，1991年，第56～65页。据对察哈尔右翼中旗调角海剖面分析，从距今10200年开始，孢粉浓度开始猛增，首先繁盛起来的是蒿、黎、麻黄等耐旱的草本和小灌木植物，桦、松等乔木花粉含量一般还很低；孢粉组合反映的植被与现代大兴安岭西麓的桦林草原可以类比，说明当时的气温仍比现代低1℃～1.5℃，降水量高于现代30～50毫米。气候变得较为适宜。大致始于距今9400年，此时乔木花粉浓度迅速增加，其中以桦占绝对优势，榆、栎也得到了一定发展；孢粉组合反映的植被与现代大兴安岭东南麓的森林草原最为近似，说明当时的年均气温和降水量分别比现代高1.5℃～2.0℃和150～200毫米；同时碳酸钙含量急剧下降。根据对浑善达克沙地南缘太仆寺剖面孢粉、植硅体分析，距今10000～8720年，菊科蓝刺头类植物在羊草—针茅草原中占有一定比例，还有冰草、蒿和黎科植物，推测当时气候偏冷湿。黄翡，K.Lisa，熊尚发等：《内蒙古中东部全新世草原植被、环境及人类活动》，《中国科学D辑·地球科学》第34卷第11期，2004年，第1029～1040页。当时大青山花粉组成以松属、桦属为主，草本以蒿属、黎科为主，此外还包括少量的菊科、麻黄属、石竹科和莎草科等花粉，说明进入全新世以后气候已明显好转，植物开始繁盛生长，形成疏林草原植被；双星藻类的大量出现反映出当时的气候环境相对湿润。宋长青，王琫瑜，孙湘君：《内蒙古大青山DJ钻孔全新世古植被变化指示》，《植物学报》第4d148b4a062036491ccb7d4d1177141738卷第7期，1996年，第568～575页。在内蒙古伊金霍洛旗杨家湾古土壤剖面附近的毛乌素沙地中，发现可能为梅花鹿的右角化石，测年为距今10270±160年，表明当时鄂尔多斯南部可能为温性森林或森林草原景观刘东生主编：《西北地区水资源配置生态环境建设和可持续发展战略研究》（自然历史卷），北京：科学出版社，2004年，第203页。。在宁夏灵武水洞沟一带，早段为黎、蒿、松疏林草原，晚段为毛茛、豆科草原赵景波，侯甬坚，杜娟等：《关中平原全新世环境演变》，《干旱区地理》第26卷第1期，2003年，第17～22页。。青海湖区距今11000～10000年间的植被面貌是疏林草原；至距今10000～8500年，由于松、云杉、桦、榆等乔木树种的增加，这些湖区进一步变为森林草原。孔昭宸等：《青海湖全新世植被演变及气候分析——QH85-14C孔孢粉数值分析》，《海洋地质与第四纪地质》第10卷第3期，1990年，第79～96页。距今8900年左右，青海湖出现过以蒿、麻黄和莎草科为主的花粉峰值，代表一段干冷时期。宋长青，孙湘君：《花粉—气候因子转换函数建立及其对古气候因子定量重建》，《植物学报》第39卷第6期，1997年，第554～560页。石羊河流域三角城剖面孢粉特征表明，距今10000～8500年期间气候总体向暖湿方向发展，但云杉和圆柏比例的此消彼长则反映湿度存在波动。朱艳，陈发虎等：《石羊河流域早全新世湖泊孢粉记录及其环境意义》，《科学通报》第46卷第19期，2001年，第1596～1602页。

根据径河流域长武ETC全新世土壤剖面的测定分析，当时气候温和干燥，沙尘暴明显减弱，风尘堆积速率降低，具有轻微生物风化成壤作用。毛龙江，黄春长，庞奖励：《泾河中游地区全新世成壤环境演变研究》，《地理科学》第25卷第4期，2005年，第478～483页。

这时，在岱海、黄旗海等湖泊都出现高水位。具体来说，岱海盆地距今11500～11000年为冷湿时期，距今11000年以后气温开始回升。许清海，肖举乐等：《孢粉资料定量重建全新世以来岱海盆地的古气候》，《海洋地质与第四纪地质》第23卷第4期，2003年，第99～108页。鄂尔多斯地区在距今8900～8600年为一次干冷锋期；岱海湖面又迅速下降，年均温度降至0℃左右，出现冰缘气候。甘肃省天水市北道全新世黄土剖面显示，距今9900～8500年，粉砂含量增加，气候恶化。付淑清，陈淑娥，李勇等：《渭河中上游地区全新世气候不稳定性初步研究》，《干旱区资源与环境》第19卷第7期，2005年，第85～89页。新疆艾比湖地区距今11460～10600年间温度较高且降水较多，距今10500年出现冷偏湿快速转换为冷干的气候事件，距今8600年又出现短暂的冷湿事件，此后气候变得较为湿润。塔里木河流域全新世早期气候仍较干凉，但也有一些温湿的波动，在地层中表现为泛洪堆积。如克里雅河在距今10000年左右经历了一次泛滥期，罗布泊地区于距今9310年前后在湖泊中沉积了一层黑色淤积层，肖塘附近剖面出现一次亚勃质沉积，表明由于冰后期升温，上游冰川消融量增大，泛洪作用增强。距今9000年左右有一次明显干冷事件，罗布泊向南退缩，沙漠面积扩大，塔克拉玛干气候温凉干燥。韩建业：《中国西北地区先秦时期的自然环境与文化发展》，北京：文物出版社，2008年，第35页。

从植被、土壤和水文条件观察，早全新世阶段，西北地区的气候总体摆脱了末次盛冰期的影响，气温回升，降水增多。但是，气候在总体上升的过程中也有波动，个别地区气温和降水在某段时期内仍然会降低。

二、中全新世适宜期（距今8500～3000年）

进入中全新世以后，湖面扩大，湖水淡化，水生植物丰富，年降水量高于现在200毫米左右。该阶段北方暖温带落叶阔叶林带向北推移3个纬度，气温比现在高2℃～4℃。葫芦河流域气候温暖湿润，森林繁茂。莫多闻，李非，李水城等：《甘肃葫芦河流域中全新世环境演化及其对人类活动的影响》，《地理学报》第51卷第1期，1996年，第59～69页。六盘山周围的宁夏固原、海原、隆德、泾源等县，当时生长着云杉、冷杉、落叶松、油松、圆柏等巨大树木，说明应存大面积温性针、阔叶混交林。这只有年降水量比现在高200～300毫米的情况下才有可能陈加良：《论六盘山的古森林及其历史启迪》，《陕西师大学报》（哲学社会科学版），1978年第3期。。关中平原适宜期成壤强度超过现在，秦岭基本不具备温带和亚热带分界线的作用，秦岭南北两侧均为亚热带气候，当时年均温度约15℃，年均降水量约为800毫米。

根据泾河流域长武ETC全新世土壤剖面的测定分析，当时该地气候温暖湿润，生物风化成壤作用大于风尘堆积作用，为典型的黑垆土成壤期毛龙江，黄春长，庞奖励：《泾河中游地区全新世成壤环境演变研究》，《地理科学》第25卷第4期，2005年，第478～483页。。这一阶段，黄土高原虽然随着降水的增加而流水作用增强，但由于地表面有较多植被的覆盖，表土中又有植物根系的固结作用，土壤的抗蚀能力较强，土壤并没有受到明显侵蚀而发育完整。适宜期本身也存在着气候的波动，又可分为三个小的阶段。

（一）波动升温期（距今8500～7000年）

案板孢粉反映植被为栎、松混交疏林及草原，气温转暖王世和，张宏彦等：《案板遗址孢粉分析》，载《环境考古研究》（第一辑），北京：科学出版社，1991年，第56～65页。。甘肃秦安大地湾白家文化时期自然剖面的孢粉分析表明，距今8100年左右葫芦河流域分布有暖温带的落叶阔叶林莫多闻，李非，李水城等：《甘肃葫芦河流域中全新世环境演化及其对人类活动的影响》，《地理学报》第5卷第1期，1996年，第59～69页；夏敦胜，马玉贞，陈发虎等：《秦安大地湾高分辨率全新世植被演变与气候变迁初步研究》，《兰州大学学报》（自然科学报）第34卷第1期，1998年，第119～127页。。从岱海地区植被的演替情况来看，距今8000年左右代表温暖气候的松占优势，但不久代表温凉气候的桦又占优势刘清泅，汪家兴，李华章：《北方农牧交错带全新世湖泊演变特征》，载《区域·环境·自然灾害地理研究》，科学出版社，1991年，第1～7页；刘清泗，李华章：《中国北方农牧交错带（岱海—黄旗海地区）全新世环境演变》，载《中国北方农牧交错带全新世环境演变及预测》，北京：地质出版社，1992年，第16～54页。。关于岱海盆地的另一项研究表明，距今7600～7400年曾发生了一次明显的冷湿事件，7月平均气温可能比现在低约2℃，年均降水量可能比现在多约140毫米许清海，肖举乐等：《孢粉资料定量重建全新世以来岱海盆地的古气候》，《海洋地质与第四纪地质》第23卷第4期，2003年，第99～108页。。之后温度回升，至距今7000年左右又出现明显干冷事件，黄土高原剖面中的落叶阔叶乔木花粉迅速减少，松、蒿花粉急剧增加。半坡遗址也显示当时气温有所下降李秉成：《西安半坡遗址全新世古气候环境的探讨》，《西北大学学报》（自然科学版）第34卷第4期，2004年，第485～488页。。

距今8500～7000年期间，通过对调角海剖面孢粉和植物残体分析可知这里分布有暖温带落叶阔叶林和针叶林崔海亭，孔昭宸：《内蒙古东中部地区全新世高温期气候变化的初步分析》，载《中国全新世大暖期气候与环境》，海洋出版社，1992年，第72～79页；杨志荣：《大青山调角海地区全新世低温波动研究》，《地理研究》第17卷第2期，1998年，第138～143页。。在波动升温的过程中也有明显冷期。调角海距今8000～7800年和距今7000～6900年出现干冷期，导致植被变为荒漠化草原。距今7000年左右这一次干冷事件在时间上和黄土高原区相同。

青海湖区距今8500年以后乔木树种增加，湖沼水域扩大，水体淡化；新疆地区与此类同。但距今8200年左右出现明显的变冷事件，这在新疆艾比湖、石羊河尾间地区都有所反映。

（二）较稳定暖湿期（距今7000～5500年）

这一阶段是稳定的暖湿阶段，整体气温较高，降水量大幅度增加，植被生长空前繁盛，渭河流域、黄土高原属于草原—森林植被，鄂尔多斯则基本为草原景观。岱海、黄旗海、哈素海水面上升，周围森林繁茂。岱海当时的7月平均气温约比现在高3℃，年均降水量比今多约40毫米许清海，肖举乐等：《孢粉资料定量重建全新世以来岱海盆地的古气候》，《海洋地质与第四纪地质》第23卷第4期，2003年，第99～108页。。黄旗海大河湾剖面显示落叶阔叶乔木增多，植被向森林草原转变。关中西部扶风案板一期、二期文化层（距今6000～5500年）属于阔叶花粉增长带，最显著的特征是木本花粉明显增加，植被以阔叶林为主的针、阔叶混交林与草原，气候暖湿，属全新世气候最适宜期。扶风JYC剖面显示当时古土壤形成，气候温暖湿润陈宝群，黄春长，李平华：《陕西扶风黄土台源全新世成壤环境变化研究》，《中国沙漠》第24卷第2期，2004年，第149～152页。。甘肃天水小陇山林区山地生长着以栎类为主的落叶阔叶林或局部为针阔混交林，气候温暖湿润巨天珍，陈学林：《甘肃小陇山林区全新世中期以来古植被演替的研究》，《西北植物学报》第18卷第2期，1998年，第292～299页。。

调角海孢粉分析表明，这阶段属于植被全盛期，乔木植物的百分比迅速上升到70％～80％，此期植被为针阔叶混交林，代表性乔木为桦、松，其中混生栎、云杉、榆、椴、胡桃等；当时该地区年降水量一般在500毫米，有时甚至高达630毫米，年平均气温最高可达到6℃。另一项孢粉的研究表明，当时同时满足这些树种生长的年均气温为2℃～3℃，降水量至少为500～550毫米杨志荣：《内蒙古大青山调角海地区全新世气候与环境重建研究》，《生态学报》第21卷第4期，2001年，第538～543页。。距今7100～5500年，浑善达克沙地北部锡林浩特地区古土壤发育，淋溶作用增强，沙丘被完全固定，为草原环境，气候温暖湿润程度达到全新世之最。太仆寺剖面显示当时羊草—针茅草原中C4植物空前繁盛，附近分布松林和温带落叶林，气候温暖湿润黄翡，K. Lisa，熊尚发等：《内蒙古中东部全新世草原植被、环境及人类活动》，载《中国科学D辑·地球科学》第34卷第11期，2004年，第1029～1040页。。

青海湖、察尔汗湖周围植被为温性针叶林和针阔混交林，淡水生的藻类增多。阿尔泰山中部大罗坝盆地以云杉和落叶松为主的针叶林繁盛，推测当时该地区年平均温度比现在高约3℃，年降水量与现代相近。天山东段的巴里坤湖附近气候较湿润，湖相沉积物中花粉含量急剧增加。在新疆罗布泊钻孔中，当时该地区松、栎、桦、棒、榆、胡桃、冷杉等在内的乔本植物花粉竟占到孢粉总数的95％，表明周边山地很可能有森林分布刘东生主编：《西北地区水资源配置生态环境建设和可持续发展战略研究》（自然历史卷），北京：科学出版社，2004年，第205～206页。。

（三） 波动降温期（距今5500～3000年）

波动降温期期间，温度波动更为明显。

1. 距今5500～5000年为降温期

暖温带阔叶林普遍减少，温性针叶树种增加。岱海、黄旗海湖面从距今5500年左右开始降低，至距今5000年前后达到前所未有的低谷，出现冰缘气候。大青山调角海湖滨发育古冰楔，属于冰缘期；孢粉浓度大幅度下降，乔木仅有零星的松、桦、栎，草本和灌木植物种类也大为减少，植被退化为干草原。祁连山敦德冰芯距今5400年温度降至8000年以来的最低点。在天水师赵村石岭下类型文化层中，喜冷湿的冷杉、云杉、铁杉等组成的乔木植物花粉增多，表明了气候向凉湿方向转变。距今5000年前后，葫芦河流域大地湾剖面全新世古土壤之间出现一个短暂、干冷的黄土发育期，孢粉浓度从全新世的最高值降至全新世的极低值，植被由疏林草原变为覆盖率极小的干旱草原。西安半坡和宁夏水洞沟剖面中，距今5000年前后，落叶阔叶林下降，针叶林及草原面积扩展孙建中，柯曼红等：《黄土高原全新世古气候环境》，载《黄土高原第四纪》，北京：科学出版社，1991年，第192～195页。。内蒙古凉城县王墓山坡上聚落发现不少狍、马鹿、黄鼠等温带草原和温带森林环境中存在的中、小型动物内蒙古文物考古研究所，日本京都中国考古学研究会岱海地区联合考察队：《凉城县王墓山坡巨遗址发掘报告》，载《内蒙古文物考古文集》（第2辑），北京：中国大百科全书出版社，1997年，第238～270页。；从王墓山坡上聚落的孢粉分析来看，几乎均为蒿属类草本植物；青海湖、腾格里沙漠南缘距今4800年左右都经历了一次明显而短暂的降温事件；新疆柴窝堡距今5000年前后孢粉组合中云杉、桦、麻黄花粉含量上升，藜科、蒿属、莎草含量下降，表明气温一度下降；古尔班通古特沙漠形成薄层古风成砂。

2. 距今5000年以后气温回升

降水增加，青海湖等湖泊都出现高水位。至距今4500年左右暖湿程度达到峰顶。距今4500年左右老虎山东侧剖面出现代表植被发育的古土壤层，之后有代表较大洪冲积过程的砾石层。从黄旗海剖面看湖面稍有回升，但当时已经无法恢复到先前的暖湿程度。宁夏固原林子梁遗址孢粉多见喜温干的松属花粉，其次为蒿、藜、麻黄，表明当时气候略温暖、偏干燥，有温带草原气候特征孔昭宸，杜乃秋：《宁夏海原菜园村遗址孢粉分析及其在环境考古学上的意义》，载《宁夏菜园—新石器时代遗址、墓葬发掘报告》，北京：科学出版社，2003年，第343～348页。。鹿类、黄羊等野生动物也属于适合在半荒漠草原山坡生存的北方草原动物种群。距今4000年前后有一次变冷事件，降水量也突然减少。天山冰川距今4100年左右发生冰进。祁连山北麓东段的民乐扁都口和武威哈溪口剖面显示，距今4200年左右磁化率和有机碳含量突然降低，距今4000年达到谷底，气候迅速变得恶化。距今4000年以后磁化率和有机碳含量又逐渐回升，气候稍趋向暖湿。

3. 距今4300年以后，气候又向冷干方向发展，至距今4000年左右气候的干冷程度又达到一个顶点

从岱海首花河口剖面来看，距今4300年前后岱海地区的气温几乎降到0℃左右，降水也明显减少刘清泗，汪家兴，李华章：《北方农牧交错带全新世湖泊演变特征》，载《区域·环境·自然灾害地理研究》，科学出版社，1991年，第1～7页；刘清泅，李华章：《中国北方农牧交错带（岱海—黄旗海地区）全新世环境演变》，载《中国北方农牧交错带全新世环境演变及预测》，北京：地质出版社，1992年，第16～54页。。锡林浩特剖面距今4500～4000年地层中再次出现风成砂沉积，气候出现干旱波动。小白素海距今4000年左右也为干旱时期。太仆寺剖面显示，距今4200年以后大针茅草原中克氏针茅、沙生冰草、麻黄等成分增多，与气候变冷干及草原植被退化有关。同时调角海碳酸钙含量急剧上升。东灰山四坝文化（距今3900～3600年）的地层中，以旱生的草本植物花粉占绝对多数（98％以上），其中草本和小灌木的蒿占40％以上，禾本科植物占20％以上，藜科约占6.5％；乔木植物花粉松、桦及蕨等仅占极少量，反映当时该地区为草原环境孔昭哀，杜乃秋：《东灰山遗址孢粉分析报告》，载《民乐东灰山考古——四坝文化墓地的揭示与研究》，北京：科学出版社，1998年，第187～189页。。

4. 距今4000年以后气温降水稍趋上升，至距今3700年左右暖湿程度达到一个准峰顶据岱海盆地孢粉分析，距今3900～3500年的相对暖湿时期，7月平均气温比今高2℃～3℃，降水量比今也略高。锡林浩特剖面显示，距今4000～3500年再次发育古土壤，表明气候出现湿润波动，但降水增大的幅度不大，环境应为半干旱荒漠草原。

5. 距今3700年后渐趋干冷，直至距今3000年左右达到低谷气候仍不稳定，而且干旱期在黄河流域仍有较多大洪水。黄河上游官亭盆地在距今3700～2800年间存在一个特大洪水频发时期，至少存在14次特大洪水杨晓燕，夏正楷，崔之久：《黄河上游全新世特大洪水及其沉积特征》，《第四纪研究》第25卷第1期，2005年，第80～85页。。朱开沟遗址文化层样品的孢粉分析显示，木本花粉总体很少，以松、桦针阔混交林为主；草本中蒿、藜花粉的比例逐渐增加，到最后竟占到全部花粉的93％。可知气候渐趋干冷，耐干旱的蒿、藜逐渐营造出典型的草原景观，耐寒的松、杉最终成为主要的点缀林木。

三、晚全新世降温干旱期（距今3000年）

该阶段开始后，气温和降水波动下降，干旱化趋势越来越明显。距今3000年左右，岱海、黄旗海湖面再次降到低谷，出现冰缘气候，植被以桦为主，这和鄂尔多斯地区近同。毛乌素沙地该时段的孢粉组合中，蒿已经上升到90％，总碳百分比含量波动下降，表明森林已在该地区消失。内蒙古清水河西岔遗址孢粉显示，当时以草原景观为主汤卓炜，曹建恩，张淑芹：《内蒙古清水河县西岔遗址孢粉分析与古环境研究》，载《边疆考古研究》第3辑，北京：科学出版社，2004年，第274～283页。。扶风案板西周文化层木本花粉急剧下降，草本花粉增至94％以上，其中旱生的蒿属、菊科、藜科占绝对优势，蔗类极少，植被为以旱生草本为主的草原及疏林，气候干凉。调角海地区乔木基本上消失，草本和灌木中也仅有少量的蒿、藜、麻黄、莎草等生长，植被极为稀疏，类似于现代的荒漠草原。

泾河流域长武ETC全新世土壤剖面分析表明，从距今3100年开始，季风气候格局发生转变，气候干旱化，沙尘暴加剧，风尘堆积速率大于生物风化成壤速率，土壤资源自然退化，形成弱成壤层和黄土层毛龙江，黄春长，庞奖励：《泽河中游地区全新世成壤环境演变研究》，《地理科学》第25卷第4期，2005年，第478～483页。。锡林浩特剖面显示，3500年，特别是2200年以来气候以干旱为主，地层中出现了多次古土壤与风成砂的更替。浑善达克沙地出现温干的持续波动。祁连山北麓东段的民乐扁都口和武威哈溪口剖面显示，距今3000年左右磁化率和有机碳含量又突然降低，气候迅速恶化。距今3000年左右天山东段的巴里坤山区又出现冰进。正是这次温度的降低引起了蒸发的减少，致使其间罗布泊再度充水，楼兰三角洲汊河纵横，洼地增多，而这一时期罗布泊周边的西域诸国正显示出了勃勃生机。

综上所述，距今3000年以后西北地区又进入了降温期，环境逐渐恶化，气温降低、降水减少，导致植被和土壤也随之发生了重大变化。

四、小结

总体来看，全新世西北地区经历了早全新世回暖期、中全新世适宜期、晚全新世降温干旱期三个大的演变时期，并且每个大时期内小的波动也仍然有相当的一致性。大体上，西北地区全新世的气候呈凉干湿润—温暖湿润—寒冷干旱的趋势变化，在这一气候的背景下，植被、土壤状况也随即发生了重大的变化，生活在不同区域的动物种类也因之变化。对于人类活动而言，通过考古学材料可以观察到不同时期、不同地区兴盛繁荣的考古学文化，都与其处在良好的气候环境中息息相关。多变的气候环境，既对聚落文明的衰落造成了一定的影响，也因此留下了丰富灿烂的众多历史遗存。