吉林西部在气候分区中属半干旱、半湿润温带季风区，在生态分区中属中国东北平原森林草原生态过渡带中的稀树草原区。由于其所处特殊的地理位置，西部地区一直以来都是响应环境、气候变化的敏感地区。晚全新世以来，受东亚夏季风多次进退的影响，吉林西部的环境曾出现过多次冷暖干湿的波动，这种古环境变化过程的信息，可以从成土碳酸盐中碳稳定同位素的记录以及与之相关的古C3、C4植物的生物量变化记录中得到相应的指示。这是因为土壤碳酸盐中的碳稳定同位素的分馏过程主要取决于土壤当中的CO2气体的碳同位素分馏状况，而后者又主要与成土时上覆植被的类型（C3、C4型植物）有关。对现代C3、C4植物的研究表明，C4植物适宜生长在光照强度大、温度高的环境中，而C3植物则主要生长在阴湿、温暖的环境中；除此之外，C4植物较C3植物还具有较强的耐盐碱和耐荒漠化的特点，因此C3、C4植物相对生物量比例的变化可指示环境、气候变化的趋势。通常，土壤碳酸盐δ13C值越大，成土时上覆的C4植物的生物量也越大，表明当时的气候以干旱化为主要特征；相反，土壤碳酸盐δ13C值越小，C4植物的生物量也越小，而C3植物的生物量则越大，代表当时的气候环境以暖湿为主要特征。以上规律在对吉林西部现代土壤的碳同位素的分析中得到到验证。在被测试的三种土壤中，盐碱地的δ13C值最大，其次为原生自然草原和杂草地，这表明在吉林西部C4植物在盐碱地中的生物量要明显高于另外两种土地。这一结论与C3、C4植物本身对生长环境的要求是相符的，因此土壤碳酸盐δ13C值及C3、C4植物的生物量变化规律可以被用来作为指示古环境、古气候变化的指示因子。基于上述认识，对位于大安姜家甸的古土壤剖面进行了碳稳定同位素的分<WP=75>析，并利用土壤碳酸盐δ13C值与C3、C4植物之间的定量关系恢复了剖面形成时C3、C4植物的相对生物量。结果表明，在剖面中的古土壤发育时期，C3植物的生物量达到整个剖面的最高值，C4植物生物量相应缩减为最小值；在砂层发育时，C4植物的生物量增加而C3生物量相应减少。这说明吉林西部地区在该土壤剖面发育时期曾有过明显的气候波动，近而引起植物类型的演变与发展。将上述认识与粒度分析资料、孢粉资料、古土壤的测年资料及考古资料结合起来，得出吉林西部地区晚全新世（3000 aB.P.）以来古气候环境的演化过程，这个过程主要包括两次由暖湿向干旱的转变过程。第一次的转变发生在3500～2800～2100 aB.P.，在此阶段东北平原森林草原生态过渡带的边界在吉林西部地区由西向东回退。前期3500～2800 aB.P.气候以半湿润、半干旱为主，吉林西部及邻近地区均发育有古土壤；后期2800～2100 aB.P.气候逐渐转向干旱，各地古土壤停止发育，古C4植物的生物量开始增加。区内第二次由暖湿向干旱的转变发生在2100～1200aB.P.～0 aB.P.阶段，也以前期暖湿，后期干旱为特点，使得吉林西部及邻近地区发育了古土壤与砂互层。C4植物的生物量在此阶段呈现出由低向高的发展趋势，也表明区内古气候的演变过程。此阶段的后期，由于区内人类活动影响的逐渐加强，自然环境向干旱化的转化出现了加速发展的趋势，东北平原森林边界由早期的向西扩展迅速转化为向东回退。这一过程说明，吉林西部现代干旱化的趋势是全新世晚期以来古气候、古环境演化趋势的延续，它是在自然作用的基础上叠加了人为因素影响的结果。