中国第四纪黄土古气候学的研究已取得许多重要的成果，但仍然存在诸多的科学问题亟待解决，例如，在长时间尺度上，中更新世气候周期转型过程中的生态环境转变具有怎样的演变过程和表现形式仍不清楚，在短时间尺度上，季节性气候变化具有怎样的特点，特别是在冰期-间冰期尺度上季节性的气候变化有着怎样的不同，是黄土古气候学需要深入探讨的难点问题。寻找对环境变化敏感的、能记录季节性气候特征的环境代用指标是解决上述科学问题的关键。　　 本论文的工作设计为两部分:1)对黄土高原中部西峰剖面S15-S9-2地层，洛川剖面L15地层的蜗牛化石组合样品进行研究，建立了1.3-1.0Ma黄土高原气候环境演替历史，探讨了中更新世气候周期转型开始阶段黄土高原气候、生态环境的演变过程，及可能的影响机制;2)开展了现生蜗牛组合样品及末次冰期以来两种生态类型的蜗牛壳体稳定碳氧同位素研究，探讨蜗牛壳体同位素与其生长季节环境、生长季节长度之间的关系，获得75ka以来不同冷、暖阶段蜗牛生长季节长度及气候变化过程。主要结论如下:　　 1.西峰剖面S15-S9-2地层和洛川剖面L15地层共定量统计了67121个蜗牛化石，鉴定出18个种类，区分出喜冷干类、喜温湿类和喜凉湿类三种蜗牛生态类型。特征蜗牛化石种属的演替显示1.3-1.0Ma期间黄土高原气候环境经历了由极端冷干—暖湿—冷暖剧烈波动—相对冷干—暖干的变化过程。蜗牛化石个体数量在1.2Ma(L14沉积期)前后急剧增加，指示冬、夏季风发生明显的转变，推测中更新世气候周期转型可能在1.2Ma甚至更早就已经开始，且气候周期转型对冬、夏季风的强度有着显著的影响。　　 2.西峰剖面S15-S9-2地层中发现大量蜗牛卵化石(共5519个)，集中出现在8个层段，尤以L15、L14和L13沉积期最为丰富，最高丰度出现在L15地层中。8个卵化石高峰值时期均位于间冰期或弱间冰期向冰期过渡时期，反映了在气候转变(转型)过程中出现极端不稳定的状况。表明在1.3-1.0Ma期间，蜗牛生长孵化阶段(4-5月份)遭遇了极端天气变化，可能出现了频繁的干旱、霜冻天气，干燥、低温的条件使得蜗牛卵孵化率下降，影响了蜗牛群落的发生和发展。　　 3.对黄土高原不同气候区18个地点现生两种蜗牛(喜冷干种Pupillaaeoli和喜温湿种Punctumorphana)壳体稳定同位素组成研究揭示出存在明显差异。这种差异与蜗牛生长季节的环境生态状况及生长季节长度密切相关。喜冷干种Paeoli蜗牛壳体δ13C值相对于喜温湿种P.orphana壳体偏负1.3±1.0‰，δ18O值偏正3.3±1.1‰;冷、暖两种蜗牛壳体的δ13C差值和δ18O差值随着从黄土高原东到西生长季节长度的缩短都逐渐减小，两种蜗牛壳体δ13C差值每相差1‰，蜗牛生长季节相差约15天左右;δ18O差值每相差1‰，生长季节相差约19天左右。　　 4.西峰剖面75ka以来喜冷干种Pupillaaeoli和喜温湿种Punctumorphana壳体同位素分析显示，全新世中期(8-3ka)，蜗牛壳体δ13C、δ18O的差值最大，分别为2.6±0.7‰和2.1±1.4‰;间冰段MIS3次之，为2.5±0.4‰和1.6±0.8‰;末次盛冰期最小，为0.2‰和0.4‰。推测全新世中期蜗牛生长季节长度约为200±10天，间冰段MIS3为190±6天左右，冰期时蜗牛生长季节长度约160±3天左右。