以碳酸钙为主的碳酸盐是土壤中重要的物质组成，对土壤物理、化学和生物性状有着重要的影响。碳酸钙的淋溶淀积过程是干旱、半干旱地区主要成土过程，其形态特征和剖面分布是判定土壤发育程度的重要标志和区分土壤类型的重要指标。次生碳酸钙还是土壤发育的历史信息记载，可以指示土壤年龄，用作重建古气候和古生态环境。土壤碳酸钙的来源、次生碳酸钙的形成过程及其影响因素是土壤发生学研究的重要内容。另外，碳酸盐作为土壤无机碳的主要组成，它通过溶蚀/风化到再结晶与大气CO2之间进行物质交换，影响全球碳的生物地球化学循环。　　黑河流域是我国西北干旱区第二大内陆河流域，其土壤碳酸盐的组成和分布详细特征还不清楚。流域内景观分异强烈、成土因素组合多样，是研究土壤碳酸盐地球化学特征分异的理想区域。明确不同景观土壤碳酸盐演变规律，对理解干旱区土壤形成和发育具有重要的理论意义;次生碳酸盐的辨别，尤其是次生碳酸钙与原生碳酸钙的区分对土壤无机碳库的精确估算和固碳效应的科学评估具有迫切的现实意义。黑河流域具有高山—绿洲—荒漠的景观格局，本研究根据相似的成土因素组合将其划分为10种景观单元。分析了不同景观单元土壤碳酸盐的含量（碳酸钙含量）、密度（无机碳密度）及其剖面分布;基于土壤碳酸钙含量的剖面分布特征，获得了9个代表性剖面进行土壤碳酸盐元素和同位素地球化学、土壤次生碳酸钙形成过程及其速率的研究;结合土壤碳酸钙潜在物源和成土模式对不同景观单元土壤碳酸钙的来源进行解析。结果表明:　　(1)成土环境的不同引起景观间土壤CaCO3含量和土壤无机碳密度的差异极显著。土体CaCO3含量大小顺序为荒漠化草原＞干草原＞河西走廊绿洲＞山地草原＞干盐湖＞阿拉善戈壁＞沙漠＞山地森林＞亚高山灌丛草甸＞高山草甸;不同景观1米土壤无机碳密度为0.22～20.22kg C m-2，其变化趋势与土体CaCO3含量相似。根据剖面各发生层CaCO3含量将土壤碳酸钙的分布归并为均一型、淀积型和逐渐增加型。　　黑河流域土壤碳酸钙的影响因素较为复杂。干旱环境下(年均降雨量MAP＜200mm)，母质是土壤CaCO3含量的主控因素;而对于（类）黄土母质发育的土壤，气候因子是影响土壤CaCO3含量分异的主要因素。　　(2)9个剖面的土壤碳酸盐Ca与Sr的相关性检验不显著，且碳酸盐锶同位素组成具有较大差异，可以近似指示土壤碳酸盐来源不同。灌溉影响的HCO01和HCO02剖面土壤碳酸盐87Sr/86Sr比值通体较高。干盐湖PL01的钙积层和PL02的钙磐土壤碳酸盐87Sr/86Sr比值在其剖面中最高;（类）黄土母质发育的MF01、MG01、TS01、DS01和DS02剖面土壤碳酸盐87Sr/86Sr比值整体随深度降低(MF01除外)，此外，土体碳酸盐87Sr/86Sr比值随降雨量的增加而增加。因此，土壤碳酸盐87Sr/86Sr比值受碳酸盐来源和成土作用的双重影响，其比值可以指示（类）黄土风化成壤强度。　　(3)（类）黄土母质发育的土壤，不同土层土壤次生碳酸钙(PC)含量为2.1～137.9g kg-1，1米土体中PC的形成速率为0.3～9.2g CaCO3m-2yr-1。不同土层PC含量与CaCO3含量呈显著正相关关系，PC/CaCO3与原生碳酸钙(LC)含量呈极显著的负相关关系，表明随着LC的溶解、迁移，增加了土壤中PC/CaCO3比例。土体PC/CaCO3与MAP呈显著正相关关系，而PC含量与MAP呈显著负相关关系，表明较高的降雨量可以促进PC的形成，同时也会加强CaCO3的淋溶强度。　　淤灌土壤HCO01剖面不同土层土壤PC含量为80.9～98.2g kg-1，PC/CaCO3接近100％，1米土体PC形成速率为55.5g CaCO3m-2yr-1，表明灌溉促进了土壤次生碳酸钙的形成。干盐湖PL01和PL02剖面不同土层土壤PC含量为5.1～300.4g kg-1，湖积物（PL01-C层）和钙磐土壤PC含量超过250g kg-1，湖积物和钙磐PC的形成速率分别为30.8和9.7g CaCO3m-2yr-1，上升成因模式是钙磐形成的主要机制。　　(4)沙尘源汇关系表明，高山景观（上游祁连山）主要扮演沙尘汇的角色，接受来自阿尔泰戈壁—阿拉善干旱区和塔克拉玛干沙漠的降尘输入;绿洲景观（中游河西走廊）既是沙尘的汇又是沙尘的源，降尘来自阿尔泰戈壁—阿拉善干旱区;荒漠景观（下游阿拉善）是沙尘源区。　　祁连山区的山地森林、山地草原、干草原和荒漠化草原景观土壤发育于（类）黄土母质，为“加积型”成土模式。祁连山黄土沉积和现代降尘监测均表明这些景观土壤碳酸钙主要来自大气降尘。富含碳酸钙的灌於物和细土冲积物是河西走廊绿洲土壤碳酸钙的主要来源;另外，灌溉和降尘也是其重要来源。来自内陆河流搬运的冲洪积物是流域下游阿拉善戈壁、沙漠和干盐湖景土壤碳酸钙的主要来源;干盐湖钙磐的形成模式表明地下水也是其碳酸钙的重要来源。