北冰洋不仅是全球重要的CO2汇，对于调节全球热辐射平衡也有非常重要的作用。西北冰洋的楚科奇海是连接北冰洋和太平洋唯一的通道，包括白令海在内的北太平洋海水通过白令海峡进入楚科奇海，并把大量的生源物质和营养成分输入加拿大海盆，甚至整个北冰洋，同时强烈的影响楚科奇海海冰和生态系统的发育。对西北冰洋楚科奇海—加拿大海盆沉积的研究，有助于我们理解了解北太平洋水团进入北冰洋之后与北冰洋水团相互作用特征。本文通过对中国首次及第二次北极考察所采集的西北冰洋楚科奇海—加拿大海盆66个表层和柱状样M03孔沉积物样品的多项古海洋学指标的分析，探讨了该海区海洋生产力变化和水团相互作用特征。 研究区表层沉积物中蛋白石、有机碳含量等古海洋学生产力指标所反映的生产力状况均与现代水体环境相一致。楚科奇海表层生产力显著与通过白令海峡进入楚科奇海的三股太平洋洋流有关。楚科奇海西侧沿富营养的Anadyr流的方向的区域呈现出高生产力，海源有机碳含量可高达90％；而东侧受低营养的阿拉斯加沿岸流及阿拉斯加西北沿岸陆源物质输入的影响，呈现出低生产力，海源有机碳含量只有60％左右。同时，研究区表层生产力受季节性海冰影响，在北纬75度以北及加拿大海盆由于长时间的海冰覆盖，表现出最低的表层生产力。受富含钙质的北大西洋水团影响，楚科奇海陆架外侧高纬海域表现出较高的钙质生物含量。浮游有孔虫Neogloboquadrina． pachyderma(sin．)壳体δ18O差异在楚科奇海主要反映的是水体盐度和温度的差异，而在楚科奇海台、北风脊海域和加拿大海盆则主要体现的是水体盐度差异。δ13C差异反映了水体营养状况的差异，楚科奇海中部、北风脊东侧的加拿大海盆为高营养的海域，而楚科奇海东部、楚科奇海台和北风脊海域为低营养海域。研究区表层水体营养要高于底层水体。 通过有孔虫丰度、筏冰碎屑(IRD)含量变化、N．pachyderma(sin．)壳体氧同位素的研究，结合AMS14C测年，确立了M03孔的大致底层框架。M03孔的蛋白石、有机碳含量显示冰期有较高的生产力而间冰期表现出较低的生产力，推测为间冰期大量的筏冰碎屑的稀释作用造成。而CaCO3在间冰期表现出较高的含量，与有孔虫丰度的变化一致，反映了间冰期大西洋水大量注入北冰洋。IRD含量分析显示，IRD的分布受波弗特环流控制，冰期时的冰封环境和波弗特环流减弱导致IRD含量较低，而间冰期较为开阔的海况和加强的波弗特环流导致IRD含量较高。粒度分析显示，冰期风尘沉积大大增加，而由海流搬运的沉积减少；间冰期风尘沉积减少，而由海流搬运的沉积增加。风尘沉积成为冰期高沉积速率的物质来源。对M03孔N． pachyderma(sin．)壳体碳、氧稳定同位素的分析显示，间冰期δ13C的重值反映了来自陆架流通性更好的表层和盐跃层水向北冰洋的输送；δ18O的轻值反映了输入北冰洋的淡水的增多，和较低盐度、较轻δ18O太平洋水的大量输入。冰期δ13C的轻值反映了该地质历史时期进入北冰洋的陆架水大量减少；相对应的δ18O的重值，反映了输入北冰洋淡水和太平洋水的减少。