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地质历史时期的全新世气候和环境变化备受重视，全新世千年和百年时间尺度的气候和古环境研究更是研究的热点。锡林郭勒全新世气候变化具有明显的周期性，这是研究者对锡林郭勒浑善达克沙地的哈登胡硕 [2] 、桑根达来 [3] 、那日图 [4] 、达尔罕乌拉 [5] ，以及锡林郭勒临近的达来诺尔湖 [6] 等多个地点的沉积及孢粉分析后得出的认识，上述地质环境方面的研究为了解锡林郭勒新石器时代的古气候提供了丰富的材料。
上述全新世的地质沉积研究表明 [7] ，1万年以来，锡林郭勒西南部浑善达克沙地主要经历了升温波动期（距今10000—7100年）、温暖期（距今7100—3200年）和温干、冷干频繁波动期（距今3200年至今）三个演变阶段 [8] （图3-1）。
末次冰期后，锡林郭勒进入全新世升温波动期。新石器时代早期，气候呈现干冷状态。至距今9800—8800年，气温上升，气候温湿，年平均气温估计比现在高1℃—2℃，呈现的是以篙属、藜科、十字花科及云杉为主的疏林草原景观；与此同时，临近的辽西区赤峰南山形成了全新世最早一层的弱成砂质古土壤（底部年龄距今9853±301年 [9] ）。
新石器时代的中期，是锡林郭勒的温暖期，气候在暖湿与干冷间变化。距今7100—5900年，为全新世最暖阶段，植被是普遍的疏林草原景观，砂质古土壤发育，这与全新世大暖期基本对应 [10] ，锡林郭勒南部出现暖温型夏绿阔叶林；距今5900—4600年，气候较干冷，植被退化为干草原、荒漠草原。
图3-1 全新世浑善达克沙地气候与北半球气候变化对比
资料来源：李森、孙武、李孝泽、张勃：《浑善达克沙地全新世沉积特征与环境演变》，《中国沙漠》1995年第4期。
新石器时代晚期的龙山文化阶段，即距今4600—4100年，植被以草本和小灌木为主，藜科、蒿属居多，少量十字花科和菊科植物，反映了暖湿的气候。
经过对比，浑善达克沙地全新世气候除个别冷、 暖期比邻区提前或滞后外，主要气候事件、演化阶段与邻区基本一致，与北半球温度变化曲线 [11] 也大致相同，即锡林郭勒地区的气候变化与北半球，特别是中国北方半干旱地区具有大致同步的特点。