地下水是表层土壤碳库的重要碳排泄项,准确评估地下水碳循环量对区域碳均衡研究意义显著。评估地下水碳循环量首先需要确定地下水中的碳元素的来源,并分析碳迁移转化过程。以塔里木盆地主要支流流域为研究区,分析地下水主要溶质的水化学来源及迁移转化特征,结果表明,地下水中的碳元素主要来源于水分入渗过程而非径流过程,即地下水碳主要来源于表层土壤碳库,而其他主要元素多来源于径流过程中的矿物溶解,这是判定地下水碳循环量能否视为碳汇的关键;在地下水径流过程中,随着溶解总固体(TDS)的增加,重碳酸根离子可能进一步转化为碳酸盐及游离二氧化碳,从而会降低高TDS地下水中的碳含量,这部分样本需要在评估方法中加以甄别。以此为基础,结合各片区地下水循环量,建立地下水碳汇评估方法并进行评估,结果显示,塔里木盆地7个主要支流地下水碳汇量约为151×10~4t/a(以碳计),这部分碳汇是表层土壤碳库最主要的排泄途径之一,其碳汇贡献较大,是陆地碳平衡的重要组成,不容忽视。