二叠纪是晚古生代地质演化的一个重要阶段，在此期间发生了一系列的全球性地质事件，如海平面的大规模变化、早二叠世广泛的冰川活动、中-晚二叠世气温的快速回升、剧烈的火山活动以及生物集群绝灭事件等。这些全球性的地质事件可以通过不同的方式记录到同时期的沉积岩中，本文选取碳同位素的研究手段来恢复古气候古环境的变化和碳循环的长期演化趋势。在地球系统碳循环的研究中，碳可以以各种不同的形式分布于地球各圈层中，而全球碳循环的变化很大程度上是由于无机碳库和有机碳库之间的相对变化引起的，生物作用则是这个转换过程的重要驱动力，并能在这个转换过程中产生同位素分馏，因此，碳循环过程中碳稳定同位素的变化，是研究生物作用过程与环境演化响应最有效的手段之一。　　 本文所选取的研究剖面是四川广元上寺二叠系剖面，该剖面为典型的海相沉积剖面，位于著名的联合大陆Pangea大陆东南缘的古特提斯洋上，这使得该剖面的古环境既具有全球共性又有其自身特征。因此，本文通过碳同位素的手段，从三种不同的时间尺度来研究碳循环过程以及碳同位素对该时期发生的一系列环境变化和地质事件的响应。　　 我们发现，从碳循环的长期演化趋势上看，各类碳同位素指标能响应海平面、生物多样性、陆源输入、古温度和古CO2浓度的变化。δ13Ccarb能很好的响应华南地区和全球的海平面变化，其正值对应着海平面升高，负值则表示海平面降低。δ13C。arb曲线也能够在总体上反映生物繁盛和衰亡，δ13Ccarb值在所研究剖面上整体保持在较为偏正的范围内，反映了二叠纪是生命较为繁盛的一个时期，对于茅口组末期-吴家坪组早期的生物衰亡事件和二叠纪末期的生物大绝灭事件，δ13C。arb表现出负偏，δ13Corg在生产力较高的层位由于生物生长速率较快而出现了正偏。δ13Carb和δ13Corg之间的相关性还能反映同一剖面长时间尺度上陆源输入的变化，其逐渐变高的相关性说明从老到新的地层中陆源输入可能是一个逐渐减少的过程。通过与古温度和古CO2浓度曲线对比，发现△C的长期演化趋势能响应古温度和古CO2浓度的变化。　　 在区域对比上，我们发现华南地区碳循环与全球性的演化趋势一致，但是包含了更多华南地区的区域特征，如吴家坪期区域性的海平面频繁波动事件以及大隆组中期大规模的火山活动造成的碳循环异常，而且火山活动对华南不同地区碳循环的影响幅度不一致。　　 通过P-T之交碳同位素的样品加密和地层对比研究，发现生物绝灭事件之前已出现了碳循环异常，并可能是由于火山作用、陆相生态系统的崩溃和大规模海退事件的耦合造成了海洋生物的绝灭，而且生物绝灭事件加速了碳循环的异常。　　 在使用碳循环模型推荐的公式计算forg值时发现，二叠纪末强烈的火山活动对区域碳循环有剧烈的影响，其引入的大量富轻碳的CO2导致了δ13Ccarb和δ13Corg不同程度的负偏，由此计算出来的有机埋藏分数forg值在大隆组并不具有适用性。本文尝试性地提出了碳循环异常时期的风化输入通量值，并予以运用，发现通过该风化输入通量值计算出来的forg值符合碳埋藏的长期演化规律，但是该推荐值在实际应用中掩盖了有机碳埋藏自身的变化，其使用还有待验证。