距今6000—5000年为全新世大暖期中的波动降温期。在这一时段的距今5300年左右，气候由温暖湿润向温凉干燥转化，华北平原湖泊沼泽大面积萎缩，全新世最大海侵在渤海湾基本停止，海水逐渐退却，海岸线接近现在水位。普遍出现过落叶阔叶林一度减少，寒温性和温性针叶树种增加、海平面下降等现象。尤其在距今5000年左右的干冷期，在山东枣庄建新、兖州六里井、潍坊前埠下等大汶口文化晚期遗址出土的花粉和植硅石表明，栎类阔叶树减少，而耐凉干的松树、中旱生的草本和灌木增加，反映干凉气候的植物硅酸体棒形、方型和尖型的植物占优势。并且喜暖湿的动物也明显减少。但从总体上看，气候仍较今温暖湿润。到了包括龙山文化时期在内的距今5000—4000年时，为气候较稳定的温暖期。属这一时期晋南汾河东岸的龙山文化晚期陶寺遗址出土的古生物资料，提供了较丰富的环境信息。根据在陶寺遗址（距今约4500年）地层中出土的孢粉组合分析，计有乔木8种：油松、桦、鹅尔枥、榛、椴、栗、榆、栎；灌木及草本植物有11种：杜鹃、悬钩子、蒿、菊科、葎草、山萝卜、唇型科、禾本科、藜科、毛茛科、豆科；蕨类植物有水龙骨。其中的油松花粉占据优势，属华北地区山地暖温性针叶林的主要组成树种，既可单独成林，亦可与桦、栎等混交，组成暖温带针叶和阔叶混交林。到了距今4400-4000年的陶寺遗址晚期，尽管乔木、灌木和草本植物的种类未发生大的变化，但乔木植物花粉已占孢粉总数的60℅，推测应有暖温带落叶阔叶林存在，加之在陶寺遗址还发现有鼍骨板即扬子鳄的遗骨，推测当地应属温暖偏湿的生态环境。[20]龙山文化时期的气候虽然要比仰韶文化时期稍显干凉，但仍属全新世的温暖期，且水域萎缩，陆地裸露，便于人们陆地的活动和交流，更有利于从事农业生产。因此，龙山文化时期，黄河中下游地区的人类聚落地点大量增加，面积也较前增大，农业生产技术有了更大进步，稻作农业也有了新的发展。
关于夏代的气候和生态环境状况，河南偃师二里头遗址、洛阳皂角树遗址等提供有相关资料。据从二里头遗址的孢粉分析中可知，在属河南龙山文化晚期的夏代初期，孢粉分析显示木本植物孢粉占相当的数量。在灌木中的五加科，是多生长在南方的植物；灌木中有忍冬科；桤木今也多见于南方，而这些木本植物孢粉在以后的二里头文化遗址中都未再出现过。这说明夏代初年洛阳盆地落叶阔叶林茂密，气候温暖湿润，还保持着全新世大暖期中最适宜时期的一些特征。在二里头文化一期和二期，也就是夏代的早期和中期时，孢粉中的乔灌木数量与夏代初期相比有所减少，但仍有一定的比例，松属和桑属的孢子数量较前增加，喜湿作物香蒲属有一定增长，并新增了木本中的榆属。在二里头遗址一期还发现过象牙标本。这说明在二里头文化一期和二期的生态状况是有一定差别的，但从总体上看，在二里头文化一、二期代表的夏代的早、中期气候还仍保持着全新世大暖期的基本特征，雨量虽比前段减少，但仍然比较充沛，在夏都二里头周围还有不小的森林，呈现出疏林草原的生态景观，气候已开始有凉干的迹象。二里头文化三期和洛阳皂角树的二里头文化属同一时期的文化。这一时期的植物孢粉中，木本植物已降至孢粉总数的7.6%，而草本植物孢粉已占90.2%的优势，并且蒿属植物孢粉数量升至夏代以来的最高值。在皂角树遗址采集的动物标本基本上与二里头遗址同一文化层的状况相吻合，草本植物花粉同样占有绝对多的比例，乔木极少发现，且以耐旱的松属居多，喜湿的蕨类植物所占比重很小，动物的种类也较单调，从土壤的磁化程度看，也由此前的较高值向较低值跌落。这已表现出稀树草原的生态环境，气候已显温凉和干燥，可能也有因缺雨水而出现旱情的迹象。总之，夏代晚期的气候已由早期的温暖湿润、中期的由温湿向温干过渡，转变为有较明显的凉干气候迹象的特征。但是，总的说来，洛阳盆地还有较广阔的水域，稻作在低洼的地区得以推行，降水虽较以前有所减少，但还是有比今天要多的降水量，处在全新世大暖期后期的大背景下，温度也要比今天略高1-2℃。河南省新密市的新砦遗址被认为是“介于河南龙山文化晚期和二里头一期之间的过渡形态”，距今约4200—3750年。对新砦遗址的植硅石鉴别表明，适宜在温暖湿润环境中生长的黍亚科植物（呈哑铃型）最为丰富，鞍型植硅石中以反映画眉草亚科的短鞍型为主，并鉴别出适宜在热带-亚热带地区、要求有较高温度和降水的竹亚科植物（呈长鞍型）。并发现了呈扇型和双峰型的水稻植硅石。植硅石组合图式显示，整个新砦遗址存在期间气候波动不大，为温湿的气候类型。[22]考古学者对二里头遗址的木炭标本的鉴定分析结果也说明，距今3800—3500年的二里头遗址周围分布有大量的阔叶树栎林、杂木林和少量的松柏针叶林，当时的气候是温暖湿润的，其前期的生态气候要好于后期。这些结果是和前面的研究结论相一致的。