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新生代以来，全球气候发生了明显变化，最显著的是全球温度的三次台阶式降低和两极冰盖的起源与发展。与此同时，亚洲也发生了显著的区域性变化，如青藏高原隆升、季风系统形成与演化、中亚内陆干旱化。在此大背景下，陆地生态系统如何响应全球/区域气候变化一直是地学研究的热点。总有机碳同位素组成是反映生态系统状况的有效指标之一，因缺乏具有精确测年的长序列、连续的新生代陆上沉积，目前长序列的总有机碳同位素记录鲜有报道。为明确新生代时期陆地生态系统演化的主要驱动因素及机制，本文选择位于气候带交汇区、对气候变化响应敏感的青藏高原东北缘的兰州盆地及临夏盆地进行总有机碳同位素研究。兰州盆地的永登剖面（天然剖面）和临夏盆地的黑林顶剖面（天然露头剖面+钻孔）古地磁研究表明其沉积年代分别介于56.6～15Ma及23.3～1.8Ma，本文对其进行了总有机碳同位素组成分析，获得了研究区完整的晚古新世-早更新世之间连续的总有机碳同位素记录，并结合C/N比值、正构烷烃碳数分布及单体碳同位素组成等指标，揭示高原东北缘在新生代时期的古环境演化及驱动机制。主要获得以下认识: (1)兰州盆地永登剖面沉积物δ13CTOC值分布在-27.83～-20.05‰之间，临夏盆地黑林顶剖面沉积物δ13CTOC值分布在-28.10～-25.52‰之间，两个剖面δ13CTOC值整体都分布在C3植物范围内。辅以C/N比值、正构烷烃及沉积相分析，沉积物中的有机质应主要来源于陆生C3植物。 (2)通过将δ13CTOC记录与深海氧同位素等记录对比，发现晚古新世到中中新世(56.6-12.6Ma)期间δ13CTOC值变化与全球温度变化具有很好的负相关关系，揭示出此期沉积物δ13CTOC值主要受全球温度控制，推测全球温度可能通过影响降水的强弱来影响沉积物δ13CTOC值的变化，即全球温度高时，降水增多，δ13CTOC值偏轻，相反全球温度低时，降水减少，δ13CTOC值偏重。晚中新世以后(12.6～1.8Ma)沉积物δ13CTOC值整体偏轻，推测此期构造隆升和北极冰盖的发育导致区域干旱化加强，C3草本植物较之前扩张，因而有机碳同位素较前偏轻。 (3)综合以上影响因素，研究区碳同位素的变化可揭示出该区56.6～1.8Ma间古气候演化整体呈现逐渐冷干的变化:56.6～25.8Ma间，δ13CTOC值由轻逐渐变重，指示气候由暖湿逐渐变冷干;25.8～15Ma间，613CTOC值逐渐变轻，指示温度回升，降水增多，环境再次变暖湿;15～12.6Ma间，δ13CTOC值显著变重，指示气候再次向冷干转变;12.6～4.5Ma期间，613CTOC较前显著变轻但此阶段内仍具变重趋势，说明气候干旱化逐步增强;4.5～3.5Ma间，δ13CTOC值逐渐变轻，气候向相对湿润转变;3.5～1.8Ma期间，613CTOC值再次偏重，指示气候显著变冷变干。 (4)尽管56.6-1.8Ma期间研究剖面碳同位素发生了几次阶段性的变化，但其变化都局限在C3植物碳同位素组成范围内，表明该区并未出现过C4植物的扩张。 本研究可为新生代生态系统如何响应全球/区域变化提供记录证明，但对其机制的探讨有待于更多研究的深入。