二叠纪末发生了显生宙最大的一次生物集群灭绝事件,不仅摧毁了海洋的生态系统,导致80%以上海洋生物消失,而且也对陆地生物造成了致命的打击,70%的陆地脊椎动物和绝大多数植物发生绝灭,同时伴随着煤层缺失、河流样式转变、土壤崩溃、大陆风化加强、野火泛滥等环境异常现象。长期以来,无论是海洋灭绝的机制、表现及过程,还是海洋的古气候和古环境变化研究地相对比较详尽,但是对陆相记录的研究由于缺少连续地层和时间分辨率不高等原因而相对薄弱。在二叠纪末期驱动环境异常和生物灭绝的各种可能机制中,温度变化可能是造成海相和陆相生态系统共同崩溃的关键要素。在海相环境中可以利用牙形刺和腕足氧同位素温度计来定量恢复古温度,但陆相却一直缺少合适的载体和测温手段。近年来新兴的碳酸盐团簇同位素测温法为这一问题提供了可能的解决途径。新疆准噶尔盆地吉木萨尔大龙口陆相剖面二叠纪-三叠纪界线地层发育良好,沉积连续,古生物资料详实,为开展进一步的研究奠定了良好的基础。本文对大龙口剖面地层中含有的碳酸盐结核进行沉积环境、成岩作用、固结模式等方面的分析,首次尝试对其使用碳酸盐团簇同位素测温法进行定量温度恢复。结果表明在二叠纪-三叠纪过渡期陆地温度波动频繁,温度范围在23~51℃。气候变冷时孢粉植物群开始展现三叠纪早期的面貌,而介形虫面貌的改变发生在越来越热的环境中,水龙兽的首现与持续变冷的气候有关。温度变化和生物群的变化相耦合,晚二叠世-早三叠世孢粉组合、介形虫组合的转折界线均与温度快速转变期相关。两次有机碳同位素负偏与温度下降同时发生。温度升高导致了陆地生态系统的最终崩溃。大陆风化强度的变化也是二叠纪-三叠纪过渡期陆相环境演变的一个重要表现形式,我们以大龙口剖面的泥岩为材料,利用指示风化条件的几个指标,发现化学风化作用在二叠纪最晚期持续降低,在整体温暖的气候下,泛大陆东北部中纬度地区的气候变得越来越干旱,在温度强烈波动变化期之后,研究区域早三叠世气候短暂转变为潮湿环境,随后再次进入干燥环境的低化学风化阶段,并对应有机碳同位素的强烈波动。早三叠世可能出现了间歇性强降雨,或许受到巨型季风加强的影响。在整个二叠纪-三叠纪过渡期,陆地的气候状态非常不稳定,表现为多幕次的温度上升和下降,对风化有一定的控制作用,同时陆相生物灭绝表现出多幕次阶段性的特征。大龙口剖面的记录表明,和传统认识不同,在灭绝之前至少有一次变冷和变暖事件,在最后的生物危机发生之前,陆地环境已经出现了异常。两次碳同位素异常、汞含量异常、多气囊异常花粉的出现、野火活动的加剧等,均是陆相生态系统逐步崩溃的证据。海洋和陆地的灭绝受到了温度的控制,相对于海洋,陆地对温度的响应更加敏感。温度可能是导致海洋和陆地生态系统崩溃表现形式差异的最直接因素。