泥河湾盆地侯家窑遗址是华北地区古人类文化的重要组成部分,在旧石器文化及古人类演化进程中占有十分重要的地位。自1974年该遗址发现以来,出土了大量极具特色的石器、人类化石以及哺乳动物化石,使其成为国内综合研究水平较高的旧石器文化遗址之一。侯家窑人在泥河湾盆地生存了多长时间?侯家窑人在自然环境的不断变化过程中如何适应当时的生存环境?当时的环境对侯家窑人的生存状况、文明的形成与发展产生了怎样的影响?这些问题对探索东方人类起源以及现代中国人的起源和扩散,完善我国旧石器时代人类演化过程等具有重要意义。本研究通过对侯家窑遗址剖面(74093号地点,2007年~2012年发掘,剖面总厚度15.0 m)11个光释光测年样品、294个孢粉样品、323个磁化率样品和323个粒度样品的综合分析,探讨了侯家窑遗址地层成因、形成时代及古环境演化序列,同时基于东亚表土孢粉数据库,采用现代类比法(Modern Analogue Technique,简称MAT)定量重建了侯家窑遗址形成时期的古温度和古降水,利用生物群区划法(BIOME方法)重建了研究区植被演化历史,还原了侯家窑人生存、繁衍的环境背景。主要获得以下研究结果和认识:(1)野外考察和粒度分析结果显示,侯家窑遗址文化层底部主要由粉砂质粘土、黑色泥炭层和灰色砂泥质透镜体等组成,指示滞水还原环境沉积;结合古河流发育与分布证据,推测侯家窑遗址文化层可能是泥河湾古湖退却和消亡过程中形成的冲沟或水道,被随后发育的NNW-SSE向古河流切割阻塞形成的牛轭湖沉积。(2)人类学和古生物证据显示,侯家窑人具有从直立人向早期智人过渡的性质,属于北京人向尼安德特人的过渡类型,其石器文化属华北小石器工业传统,是北京人文化向峙峪文化过渡的重要环节;出土的动物化石组合和孢粉学证据指示侯家窑上文化层处于中更新世至晚更新世过渡时期。光释光测年结果证明侯家窑文化层形成于距今24万年~13万年,其中下文化层形成于24.0万年~19.0万年之间,对应于MIS 7阶段;上文化层形成于19.0万年~13.0万年,对应于MIS 6阶段;文化层之上至表土层(洪积层)形成于13.0万年~8.0万年,对应于MIS 5阶段。(3)侯家窑遗址周围古气候—古环境经历了两次明显的冷暖交替变化过程:底部的泥河湾层对应气候极为寒冷,研究区年均温、最热月均温和最冷月均温维持在2℃、16℃和-14℃左右;年降水量在400 mm~600 mm左右;遗址周围广泛发育云杉林。下文化层形成时期(距今24.0~19.0万年),研究区气候相对温和偏干,年均温、最热月和最冷月均温均明显上升,分别达到4℃~6℃、19℃~22℃、-14℃~-10℃;年降水量变化基本维持在400~500 mm左右;植被景观为稀树灌丛草原。上文化层(19.0万年~13.0万年),降水量明显增多;年均温和最冷月均温分别下降至2℃和-16℃,与24万年之前下伏的泥河湾层气候状况相近,最热月均温降幅相对较小,指示寒冷湿润的气候条件;发育典型的针叶林植被。洪积层(距今13.0万年~8.0万年),研究区表现出增温趋势;该阶段早期降水量在400mm左右,后期降水量逐渐增多,指示温暖湿润气候条件;植被景观为偏暖的针阔叶混交林—草原植被。利用BIOME方法重建的植被类型结果与孢粉组合反映的植被类型相似,可相互验证。(4)研究区气候变化与北半球中低纬度气候变化具有较好的一致性,轨道参数引起的太阳辐射量变化是研究区气候变化的直接驱动因素。(5)良好的地貌条件、丰富的动物资源和石器原料是侯家窑文化在寒冷期(MIS 6)得以延续的主要原因,寒冷的气候条件并未导致侯家窑人灭绝;相反,在一定程度上促进了侯家窑文化的进步。