东亚夏季风（East Asian Summer Monsoon）作为全球季风系统的重要组成部分在全球水文和能量循环中发挥着重要作用。全新世（Holocene）是距离我们最近的一个温暖时期,也是影响人类文明和社会发展的重要时期。研究全新世东亚季风的演变历史不仅有助于我们认识过去气候环境变化的规律及机制,而且可为未来全球增温背景下的季风演化趋势预估提供重要的自然参照。然而,目前全新世东亚夏季风气候演变的时空特征还存在不同的看法,尤其是全新世适宜期在东亚季风区的穿时性特征是人们讨论的热点问题。季风边缘带敏感响应东亚夏季风锋面的进退,是研究全新世东亚夏季风变化较为理想的区域,重建该区域气候和变化历史对于解译全新世适宜期的穿时性特征和变化机制至关重要。本论文选取中国北方季风边缘带山西龙凤洞的石笋样品为研究对象,通过高精度MC-ICP-MS铀系定年和碳酸盐AMS-14C定年,以及δ18O、δ13C和Mg/Ca和Sr/Ca比值的测试分析,建立了中国北方季风边缘带全新世季风气候和环境演化的高分辨率序列,结合已有季风记录分析了全新世东亚环境演变的时空特征和气候突变事件,揭示了全新世东亚夏季风变化的时空特征和区域水文变化规律,探讨了它们变化的机理;利用石笋累积生长频率方法重建了中国北方冰消期以来的水文变化特征;基于一支具有年纹层的石笋样本LF36,建立了公元1869-2018年具有年分辨率的石笋氧同位素(δ18O)和碳同位素(δ13C)变化序列,分析了多年至年代际尺度区域石笋δ18O和δ13C的气候意义,探讨了最近150年区域气候和环境变化的特征和主控因子。获得的主要结论如下:（1）轨道尺度上,龙凤洞石笋δ18O反映了大区域季风环流的特征。石笋δ18O偏负指示了东亚夏季风较强,降水增多,反之则指示降水减少。中国北方季风边缘带全新世适宜期开始于8.8 ka B.P.时期,结束于5.5 ka B.P.左右,持续时间约3300年,与北半球冰盖消融和夏季太阳辐射处于高值有关。（2）应用集合经验模态分解（EEMD）研究石笋δ18O在不同时间尺度的时空变化特征,发现在千年-百年尺度上,石笋δ18O的变幅表现为中全新世气候振荡的幅度较小,早晚全新世振幅较大的特点。同时石笋δ18O还表现出“+﹣+”的空间特征,即南北同相,与中部呈反相的空间变化特征。（3）在龙凤洞石笋δ18O序列记录中鉴别出8.2 ka和9.3 ka的弱季风事件,并确定其起止时间;发现9.3 ka弱季风事件明显要强于8.2 ka事件,指出这可能是北大西洋经向翻转流（AMOC）与太阳活动减弱共同影响的结果。（4）以石笋生长频率重建研究区域冰消期以来的水文变化特征,指出在16-11.7 ka B.P.石笋累积生长频率较低,气候较为干旱;11.7-9.5 ka B.P.,生长频率快速升高,降水开始显著增加;在9.5-5 ka B.P.,石笋累积生长频率达到最高,表明该时段区域降水在全新世最为丰沛,应视为全新世气候适宜期;5 ka之后石笋累积生长频率又显著下降,气候逐渐干旱。这与全新世中国北方石笋生长频率、龙凤洞石笋δ18O及其他降水相关记录基本一致,进一步确证龙凤洞石笋生长频率可靠记录了中国北方季风降水的变化。（5）通过对比分析,揭示在轨道尺度上,龙凤洞石笋Mg/Ca和Sr/Ca比值的变化主要受方解石先期沉积（PCP）的影响,而δ13C主要受植被变化的影响;在千年至更短时间尺度上,Mg/Ca、Sr/Ca比值和δ13C一致变化,主要受PCP作用影响,共同反映了区域水文气候的波动。（6）龙凤洞最近150年年际分辨率的稳定同位素组成记录揭示在多年至年代际尺度上,区域石笋δ18O主要响应东亚季风降水的变化,且在20-30年和70-80年时间尺度上对应于太平洋年代际振荡（PDO）的震荡周期,进一步证实在年代际尺度上PDO与中国北方东亚季风降水之间的紧密关系,以及太阳活动的可能影响;阐明石笋δ13C主要受与温度和降水相关的生物过程和土壤呼吸等的影响,同时人类活动造成全球CO2的排放量增加以及全球温度的升高,可能导致了20世纪60年代以来δ13C的显著偏负。