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湖泊在陆地碳循环研究中的作用已成为全球变化研究的热点。在过去的几十年里，中国西北地区温度和降水均出现显著增加，对区域水文、生物地球化学过程具有显著影响。气候条件及流域环境的改变对湖泊的碳源、碳汇作用有着直接或间接的影响。该论文选择典型中国西北干旱区的博斯腾湖为研究对象，采用多环境代用指标法、沉积岩芯定年以及端元混合模型等方法，研究了博斯腾湖表层沉积物和柱状积沉物的有机碳(TOC)和无机碳(TIC)及其稳定同位素特征，分析了表层沉积物有机碳、无机碳含量的空间分布特征与差异，定量区分了表层及柱状沉积物有机碳的内外源贡献率，阐明了近百年来博斯腾湖碳沉积的变化趋势，探讨了气候变化与人类活动作用下沉积物碳埋藏时空变化的驱动机制，为干旱区湖泊碳循环研究提供了依据。主要结论如下: (1)博斯腾湖表层沉积物TOC(1.8-4.4％)和δ13Corg（-26.77‰～-23.98‰）的空间分布差异显著，三元混合模型结果得出内源对TOC贡献达到54-90％，平均为66％。湖泊东部、中心北部、开都河入湖口水域具有较高的TOC含量(＞3.7％)，这分别是由于外源贡献、外源和内源共同作用、内源贡献导致;而中心西部湖区具有最低的TOC值，可能是由较强的水动力条件所致。 (2)博斯腾湖表层沉积物TIC含量平均值为5.5％，变幅为3.8-9.8％，而813Ccarb和δ18Ocarb平均值分别为0.71‰、-4.4‰，范围为-0.23～2.27‰和-2.55～-5.53‰。从空间来看，湖泊北岸TIC明显高于南岸，最高值出现在湖泊西北部的黄水沟水域，而河口区和湖心区最低。总体上，博斯腾湖表层沉积物碳酸盐主要是湖泊自生的，其空间分布主要受开都河、黄水沟等入湖河水及局部水动力条件的影响。 (3)近百年来，博斯腾湖碳沉积在时间上变化很大:1910年以前，沉积速率相对较小，受人类活动影响较小，磁化率、中值粒径、TIC较为稳定，TOC含量相对较低，此时该湖有较多陆源有机质的输入;1910-1950年，博斯腾湖西部浅水域沉积速率明显高于东部深水区，西北湖区水域有大量外源物质的输入，而湖泊初级生产力较低，内源贡献相对较小;1950-1980年，全湖TOC、TIC均呈现增加的趋势，尤其是西北近黄水沟水域增长最快，湖泊内源贡献在增加，陆源组分的输入相对前一阶段要少;1980-2002年，沉积速率快速增加，尤其湖泊东部水域最为明显，TOC均呈现增加的趋势，湖泊西部水域初级生产力要高于东部深水区，湖面蒸发较强，气候比较温暖;2002年以来，沉积速率相对较高，外源有机质贡献较小。 (4)博斯腾湖近百年来沉积物中碳的累积速率整体上呈现出增加的趋势，尤其是1960年以来快速增加，东部湖区碳的累积速率要比西部湖区高。各湖区有机碳累积速率(23.7-28.6 g C m-2yr-1)较为接近，而无机碳累积速率(49.4-73.4 g C m-2yrl)空间差异较大，且数值明显高于有机碳累积速率。博斯腾湖沉积物总碳埋藏速率阶段性差异较大，不同时期沉积速率分别为28.3 g C m-2yr-1(1860-1950)，86.8 g C m-2yr-1(1950-2000)，118.5 g C m-2yr-1(2000-2012)。1860年以来，该湖沉积物中有机碳和无机碳的储量分别为4.1 TgC和8.9TgC，碳总量达13.0TgC。 (5)博斯腾湖近百年沉积物碳埋藏时空差异明显。1950年以来TOC埋藏速率的明显增大，与流域温度的上升和人类活动加剧（即农田开垦）有关，其中不断加剧的农田耕作与施肥为湖区输入更多的营养盐，导致湖泊水体生物固碳的增加和沉积物中碳埋藏的增多。1950-2002年间TIC埋藏速率的明显增加是由于流域温度的上升和湖泊水体TOC增加的结果;而2002-2012年间TIC埋藏速率的下降是由多项因素引起，主要包括湖泊水体TOC的减少、湖区蒸发的减少和湖面水位的下降。气温的升高和人类活动的增强（土地利用变化和营养盐的输入）是过去几十年博斯腾湖碳埋藏演变的主要驱动力。总之，干旱区湖泊沉积物中存储着大量的碳，且无机碳含量远高于有机碳，在评价和估算陆地碳循环研究中不可忽视。