在全国推动实现“双碳”目标的战略背景下,精确的区域碳汇评估是制定减排政策和技术方案的科学基础。湖泊作为水圈重要组成具有巨大的固碳潜力。湖泊碳汇作为陆地碳汇的关键组分,可能对全球陆地遗失碳汇产生重要贡献。全球喀斯特地区约占陆地地表面积的15%,其碳汇是地球上最大的碳库。近几十年来,在区域增温、流域植被退化和水体富营养化增强的背景下,云南部分湖泊的生产力水平和碳埋藏模式出现了明显变化。尤其在喀斯特发育的地区,湖泊有机碳和无机碳埋藏均受流域开发影响明显。其中流域植被退化会降低土壤有机碳储量和流域输出量,同时岩石风化作用和碳酸盐溶蚀速率的降低会减少无机碳的流域输出和湖泊碳埋藏。因此在流域开发和湖泊富营养化增强的背景下,湖泊初级生产力会出现明显的增加,有机碳和无机碳的来源、含量与埋藏通量可能会出现同步变化的协同模式。因此,本论文选取了位于云南省石林喀斯特地区且具有不同流域土地利用类型的两个湖泊（长湖、月湖）,应用湖沼学和沉积物调查相结合的研究方法,围绕流域-水体-沉积物的碳传输路径,对两个湖泊开展对比分析。结合水体季节监测和历史资料等,对土壤侵蚀强度（磁化率）、流域外源输入（C:N比值）、水动力（粒度）、营养盐（总氮、总磷）、藻类生产力（色素和硅藻）等沉积物钻孔的代用指标开展综合分析,重建了两个湖泊近百年来的环境变化、藻类响应和碳埋藏历史,定量识别了藻类和碳埋藏响应流域开发的长期特征、同步模式和驱动过程。本论文的主要研究结论如下:（1）季节调查表明,长湖（中营养水平、深水型）和月湖（富营养水平、浅水型）呈现出差异性的湖沼学变化特征。长湖流域拥有较高的森林植被覆被（33.43%）,在旱季和雨季营养盐输入较低,导致营养盐和叶绿素浓度未出现显著的季节差异。月湖流域以耕地为主（60.98%）,雨季水体营养水平和水体叶绿素含量较高,而旱季湖泊营养水平和叶绿素含量较低,表现出较为明显的季节差异。随着气温的季节性增加长湖水体分层更加稳定,而水体硅藻群落与营养盐和水温均未出现明显的相关关系（p＞0.05）;在浅水混合型的月湖中,水体浮游硅藻群落的变化与营养盐和水温均呈现出显著的相关关系（p＜0.01）。（2）两个湖泊中水体溶解性有机碳（DOC）和无机碳（DIC）均出现了明显的干湿季节变化。长湖水体的DOC和DIC浓度均表现为雨季高于旱季,反映流域化学风化和土壤淋溶作用的季节变化。月湖水体的DOC浓度表现出明显的季节差异,可能反映了流域农作物生长和湖泊有机质输入的变化;而水体DIC浓度并无明显差异,可能受长期耕作的影响导致了流域DIC输出量持续偏低。同时,两个湖泊均表现出DIC浓度高于DOC浓度,表明了在喀斯特地区水体无机碳是湖泊的重要碳汇。（3）沉积物藻类结果显示,两个湖泊初级生产力在近百年来持续增加,其中1980s以来增速尤为明显。随着流域营养盐输入的增强,沉积物营养盐与色素浓度（如叶绿素和蓝藻黄素）均呈显著的正相关关系（p＜0.001）。而沉积物硅藻结果表明,长湖的沉积物硅藻主要以底栖物种为主（相对丰度大于96%）,且营养盐和水动力条件变化是驱动硅藻群落变化的主要环境因子。月湖沉积物硅藻群落的组成及其变化趋势与长湖相似,同样以底栖物种为主（相对丰度大于95%）,硅藻群落结构变化的主要因子为营养盐和水动力变化。沉积物藻类结果表明,营养水平是导致湖泊初级生产力和群落结构变化的重要因子。（4）沉积物多指标分析揭示了流域地表侵蚀和外源输入的阶段性特征,并驱动了两个湖泊碳埋藏的长期模式。沉积物碳埋藏结果表明,长湖和月湖沉积物碳含量和埋藏通量均在近几十年呈快速增加的趋势。在流域森林覆被较高的长湖中,近百年来全岩和有机质C/N比值分别与磁化率信号显著正相关（r=0.95和0.89,p＜0.001）,且与无机碳和有机碳含量显著负相关（r=-0.94,p＜0.001和r=-0.52,p＜0.01）,同时磁化率信号与全岩δ13C和有机δ13C呈显著正相关（r=0.95和0.93,p＜0.001）,反映了森林植被退化时流域碳输出的减少对沉积物碳含量的影响。而在流域耕地覆被为主的月湖中,全岩和有机质C/N比值均与磁化率信号显著负相关（r=-0.54,p＜0.01;r=-0.67,p＜0.001）,且全岩C:N比值与无机碳含量（p＞0.05）无显著关系,而磁化率信号与全岩δ13C和有机δ13C呈显著负相关（r=-0.88和-0.76,p＜0.001）,反映了耕作强度的增加可能促进了水体富营养化和内源碳输入贡献的增强。在两个湖泊中,营养水平的上升和内源生产力的增加均促进了有机碳含量的快速增加。（5）流域开发类型不同的两个湖泊中,沉积物碳埋藏长期变化的协同特征明显但变化模式存在差异。其中长湖的无机碳埋藏通量显著高于有机碳,而月湖的有机碳埋藏通量略高于无机碳,反映了岩溶地区流域外源输入和水体富营养化的差异性驱动影响。统计分析分析表明,近百年来长湖有机碳与无机碳含量变化的同步性明显（r=0.59,p＜0.001）而在月湖中无显著关系（p＞0.05）。两个湖泊中有机碳与无机碳埋藏通量均呈现同步变化的显著特征（r=0.72和0.85,p＜0.001）,且沉积通量的变化均与全岩C/N比值显著正相关（r=0.48和0.45,p＜0.01）。在流域开发增强的梯度下,森林退化会降低流域碳输出的负荷而农业扩张和水体富营养化会促进藻类生长和内源有机碳的累积。由此可见,流域土地利用和水体营养水平对湖泊碳埋藏和藻类变化的长期轨迹和协同模式产生了重要影响。因此,对喀斯特地区的碳库评估需要考虑无机碳循环的重要性。同时,本研究的主要成果可以为喀斯特地区湖泊环境保护、生态修复和碳汇估算提供重要的基础数据和科学依据。