湖泊沉积是第四纪古气候研究的理想载体,其中的年代学研究又是重建古气候的重要基础和前提。然而,目前利用放射性碳年代学进行湖泊沉积定年存在一定的不足和困难。难点主要表现在沉积岩芯中缺乏可靠的定年材料。通常认为沉积物中的陆源植物残体是理想的放射性碳定年材料,沉水植物和全样有机质年代结果常常受到湖泊碳库的影响,使得可视年龄偏老。然而在众多的湖泊沉积物样品中,陆源植物残体往往数量很少,很难获得足够多的材料满足高精度年代框架建立的需求,需要更多的全样有机质样品和其它测年材料进行补充。因此,湖泊碳库效应的研究在湖泊沉积年代框架建立上扮演着重要的角色。选择的研究点公海位于华北地区西北缘,山西吕梁山尾闾,是典型的高山淡水湖泊,无河流进出口,受大气降水和地下水补给。湖盆为砂岩基地,汇水面积小,物源来源单一,是记录环境变化和研究湖泊碳库成因与演化的良好载体。该湖泊地理位置处于现代东亚夏季风与内陆干旱区交汇地带,通过湖泊沉积记录恢复和重建末次冰消期以来环境演变对于理解季风边缘区气候演化机理和区域差异有着重要的意义。本文以山西公海湖泊沉积物为载体,利用放射性碳和210Pb、137Cs年代学方法,通过陆源植物残体与同层位全样有机质年代结果对比,建立了公海湖泊碳库效应随时间的变化特征并讨论了碳库形成的原因。利用陆源残体年代结果建立了沉积岩芯高精度、高分辨率的沉积物年代序列。在此基础上,通过粒度、磁化率、碳酸盐含量、总有机碳含量及木本花粉等指标,重建了末次冰消期以来研究区沉积环境的演化历史,获得以下结论和认识：(1)公海湖泊湖盆成因于新生代构造运动,冰蚀成因证据不足。该湖泊在14.7ka开始注水形成,主要由地下水补给,并经历了全新世早、中期(11.5-3.0 ka)高湖面状态。湖泊沉积连续,是进行高分辨率古气候、古环境研究的理想载体。(2)分析对比了现生陆源、水生不同类型植物以及湖泊水体的放射性碳比活度,建立了湖泊表层碳库特征,同时明确提出湖泊自生挺水植物同样受到湖泊碳库的影响,湖泊水体放射性比活度与沉水植物一致。(3)在建立沉积岩芯碳库效应随时间的变化特征基础上,结合碳酸盐含量等指标推测公海湖泊碳库效应主要表现为硬水效应特征,死碳主要来源于地下水和大气降尘的补给,受碳酸盐含量和陆源有机质输入量(C/N)影响。(4)通过环境代用指标分析,初步恢复了末次冰消期以来研究区沉积环境演化历史。主要表现为：14.7-13.1 ka Bolling-Allerod暖期,研究区高等植被覆盖度增加,湖泊水位上升,反映出该阶段气候转型的变化趋势；YD降温事件期(13.1-12.0 ka),沉积环境恶化并持续了1.1 ka；全新世早中期(12.0-3.0 ka),湖泊沉积环境迅速转型并进入良好状态,出现高湖面,高植被覆盖度等特征；晚全新世(3.0 ka至今),由于季风衰退和人类活动加剧,湖泊沉积环境出现较大的波动。