二叠纪—三叠纪之交发生了显生宙历史以来规模最大的生物灭绝事件,在此期间,海洋和陆地的气候和环境均发生了显著的改变。目前对于海洋环境的研究程度较为深入,已提出多种环境变化假说。相对海洋环境,陆地环境的气候因子更多,除温度外,气候的干湿程度和大气CO2浓度对于陆地上生物的灭绝和复苏也至关重要。本研究重点选择典型陆相沉积古土壤作为研究材料,首先通过岩相学方法对研究区古土壤序列进行系统研究,构建古土壤的发育模式,揭示各类古土壤的发育气候和地理位置,以此反映其形成时期的定性气候特征;然后再对古土壤进行成岩影响评估和成岩环境的分析,挑选适合进行定量古气候重建的古土壤序列和样品,通过古土壤中碳酸钙累积层的深度和成壤碳酸盐的碳同位素,定量重建晚二叠世—早三叠世的年均降水量（MAP）和大气CO2浓度（p CO2）;最后,结合晚二叠世—早三叠世华北陆生生物多样性的变化,探讨气候变化对陆地生物灭绝和复苏的影响。为重建晚二叠世—早三叠世陆地气候变化过程,本文选取华北地区3条自晚二叠世至早三叠世均有古土壤发育的陆相沉积剖面（石川河、柳林和宜阳剖面）及2条辅助剖面（堡梁和薛村剖面）开展系统的古土壤研究工作。在研究剖面中共可识别出3主类（始成土,干旱土,变性土）6亚类（钙质始成土,潜育始成土,变性干旱土,潜育干旱土,钙质变性土,潜育变性土）古土壤类型。其中,孙家沟组下部及上部发育的古土壤以干旱土为主要类别,具有代表干旱气候特征的铁锰质似包壳和方解石次包壳微观古土壤特征,指示孙家沟组下部及上部古气候以干旱为主;孙家沟组中部发育的古土壤以变性土为主要类别,微观古土壤特征以指示半湿润铁锰质浸染结核及损耗结核占主导,指示孙家沟组中部古气候以半湿润—半干旱为主,且湿润期较长。由于中-高成熟度的干旱土和变性土需要长期成土作用改造,因此孙家沟组的沉积相主体应为构造稳定的洪泛平原。刘家沟组发育的古土壤以始成土为主,其中潜育始成土为主要类别,发育的微观古土壤特征以指示半湿润气候的类别为主,低成熟度潜育始成土的多期次发育指示受洪流控制的成土作用多次启停,反映刘家沟组沉积的古气候以半湿润为主,可能存在多次强降水。和尚沟组发育的主要古土壤类别自下向上由干旱土变为始成土和变性土,在顶部又变为干旱土,多期次古土壤的类别转换指示和尚沟组形成的古气候存在反复性,始成土和变性土的古土壤序列数量占大多数,因此尽管和尚沟组的底部和顶部存在干旱气候,整体仍以半湿润—半干旱为主要古气候特征,沉积古环境为发育有季节性干湖的洪泛平原。综合上述特征,借助古土壤系统岩相学分析建立的晚二叠世至早三叠世古土壤发育模式,可以定性地指示华北地区的古气候变化历程,即晚二叠世以干旱为主,二叠纪—三叠纪之交（孙家沟组中部）存在较长湿润期,早三叠世以半干旱—半湿润为主,存在干湿交替两种气候循环。在古土壤系统岩相学研究基础上,借助于古土壤中的成岩表现形式、方解石微亮晶和亮晶的含量和方解石氧同位素的值,评估古土壤所受成岩影响的程度,再结合不同阴极发光模式等方法,来判断古土壤的主要成岩环境。分析结果表明,本次研究的所有古土壤序列,受成岩影响的程度均低于40%,且成岩环境以大气淡水中的渗流环境为主。进一步地,挑选出形成于良好排水环境、受成岩改造低的样品,进行碳氧同位素值测定,以便定量计算古土壤形成时期的古年均降水（MAP）和大气二氧化碳浓度（p CO2）。根据计算结果,结合古土壤定性反映的古气候特征,可以将本研究区晚二叠世—早三叠世MAP的变化分为四个阶段:阶段一为晚二叠世（长兴期）,气候以半干旱-干旱为主要特征,平均降水量为370±147 mm/yr;阶段二为二叠纪—三叠纪之交,气候以半干旱—半湿润为主,降水量为470±147mm/yr;阶段三为早三叠世早期（印度期）,气候以干旱为主;阶段四为早三叠世晚期（奥伦尼克期）,气候以半干旱—半湿润为主,湿润期降水平均值为560±147mm/yr,干旱期MAP为260±147 mm/yr。p CO2在晚二叠世平均值为2055 ppm V,早三叠世晚期平均值为1031 ppm V。尽管研究区所获得的化石资料比较缺乏,晚二叠世的干旱气候与生物灭绝的关系尚不明确,但早三叠世奥伦尼克期降水增多使得干旱缓解,同时伴随有大气CO2浓度的降低,表明华北地区早三叠世晚期气候已从大规模灭绝期间的极端异常气候恢复正常,这种气候条件的改善应该是早三叠世晚期各类陆相生物成功复苏的重要因素。