随着气候变暖的加剧，全球变化问题已受到世界各国及社会各界的广泛关注，认识和研究陆地生态系统对气候变化的响应是人类应对未来全球变化的理论基础之一。C3和C4植物作为陆地生态系统中最重要的组成部分，其生长演化对气候变化的响应机制成为全球变化研究中的关键问题。　　本文基于数据集成，结合植物碳同位素模型，对两方面内容进行了研究与讨论，一是，通过对全球现代表土及C3、C4植物δ13C实测值的收集整理，获得了全球更广泛的C3、C4植物δ13C分布情况，结合碳同位素模型的模拟结果，为过去植被重建提供了更具代表性的全球及各植被类型的C3、C4植物δ13C端元值;二是，集成了黄土高原地区末次冰盛期以来有代表性的黄土-古土壤序列有机碳同位素数据，在统一年代框架的基础上，重建了冰盛期以来的C3、C4植物丰度的空间演化，结合C3、C4组成对温度、降水和大气CO2浓度变化的敏感性分析和古气候演化历史的对比研究，探讨了末次冰盛期以来黄土高原地区C3、C4植物演化的主控因素。　　综上，获得如下研究结果与认识:　　(1)基于全球现代C3、C4植物叶片δ13C实测数据，结合植物碳同位素分馏模型的空间模拟结果，获得了更具广泛性的全球和各植被类型的C3、C4植物δ13C端元值，其中全球C3、C4植物δ13C值的范围（95％置信区间）分布为-30.7～-23.7‰、-14.1～-10.3‰，均值分别为-27.2‰、-12.4‰，为更加准确重建古植被中C3、C4演化历史提供了重要的基础。　　(2)在全新世高温期（全球温度比现在高约1℃），黄土高原C4植物显著扩张，C4丰度增加，呈现东南部C4比现在的高～35％，西北部比现在的高～10％，该结果为未来全球增温情形下该区植被演化趋势提供了重要的地质历史参照。　　(3)末次冰盛期以来C3、C4植物演化表明，在冷干的末次冰盛期，C4植物丰度仅～20％左右;随着末次盛冰期向全新世暖湿期转变，其值逐渐升高，在9kaBP丰度达到最大值～48％，之后逐渐降低，达到现代黄土高原C4植物平均丰度约为32％。上述C3、C4植物丰度演化，虽降水和大气CO2浓度变化具有一定的贡献，但可能的主控因素是温度。