拦河筑坝的水库化进程显著改变了天然河流的输运状态,水库蓄水后大量外源碳随着径流携带物的沉积储存在水库内;另一方面,新形成的水域环境有利于水生植被的生长,内源碳随着植物的死亡沉积在水库底部。在全球碳收支计算失衡的背景下,水库底泥作为重要的碳积蓄场所,可以解释大气中一部分“遗失碳”的去向。本文以我国华北地区北京市周边和东南沿海地区福州市周边的11座典型水库为研究对象,通过野外调查和实验测量,分析了各水库底泥中碳的组成、分布、来源和储量,并针对水库区别于其它淡水生态系统的碳沉积特性进行了研究。取得了如下主要成果:我国华北地区水库底泥的碳累积率为270 g/(m2?a),其中有机碳所占比例为57%,无机碳为43%;东南地区水库底泥的碳累积率为160 g/(m2?a),其中有机碳所占比例为44%,无机碳为56%,水库底泥中无机碳的储量和有机碳大体相当。同时,结合我国水库的淤积情况,初步估算我国水库底泥的储碳总量为36.6亿吨,并且该值每年还在以1.5亿吨的速率增加。通过对不同地区、不同地貌、不同功能水库底泥碳沉积特点的分析,建立了流域土壤碳与底泥外源碳、水库沉积因子与底泥沉积率、水生植被因子与底泥内源碳含量的相关关系,进而提出预测水库底泥碳储量的方法。在本研究各水库进行验证的结果表明,该预测方法可以较准确的预测水库底泥的碳储量。利用稳定同位素技术对底泥中有机质的来源进行了定性分析和定量计算,结果表明,外源对水库底泥有机质的贡献总体上大于内源,且所处区域温度高的水库,外源因素的主导作用更大。同时,水库底泥中有机质的来源组成与一般的天然湖泊和河流均有所区别。针对水库拦蓄作用和人工水位管理的特点、以及水土流失和富营养化问题的研究表明,水库的碳沉积有区别于其它淡水生态系统的特性。水库拦蓄作用对底泥碳沉积的影响表现在外源碳的拦截和内源碳的积蓄两个方面;水库水位人工管理方式的差异会对底泥中有机碳的分布和来源组成产生影响;流域水土流失导致大量外源碳汇入水库,且主要沉积在河口的三角洲区域,而水体的富营养化显著增加了水库底泥中内源碳的沉积。