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贝加尔湖中国古称北海，曾为中国北方部族主要活动地区，清朝曾短期控制该地，《尼布楚条约》后，将这块地区割让给沙皇俄国。贝加尔湖地区是伊尔库次克少数民族聚居地，其中以蒙古族的支系布力亚特人口居多。
贝加尔湖有色楞格河等336条大小河川注入，汇水面积为55.7万平方千米。叶尼塞河支流安加拉河由此流出，湖中有27个小岛，因未受第四纪冰川覆盖，湖中仍保留着第三纪的淡水动物，著名的有贝加尔海豹、凹目白鲑、奥木尔鱼、鲨鱼等。该湖是俄罗斯的重要渔场，对该地区气候有较大影响。
“贝加尔湖”是英文“baykal”一词的音译，俄语称之为“baukaji”源出蒙古语，是由“saii”（富饶的）加“kyji”（湖泊）转化而来，意为“富饶的湖泊”，因湖中盛产多种鱼类而得名。
贝加尔在鄂温克语中称为“la米u”，意思是“海”；蒙古语、布里亚特语称为“baigaldalai”，意为“自然海”；雅库特语称为“baikel”意为“丰富的湖”。人类学家认为现在的“baikal”从布里亚特语而来。
贝加尔湖的寓意，《世界文化与自然遗产情景写真地图版》的解释是“富饶的湖泊”；《彩图版世界文化与自然遗产》则认为：当地的布里亚特人称之为“贝加尔—达拉伊”，意思是“天然之海”；而《世界奇景探胜录》的文字却是：“贝加尔”之名据说是大约1300年前住在这里的库里堪人起的，意思是“大量的水”。
中国古籍有北海、柏海、小海、菊海、于尼陂、柏海儿湖、白哈尔湖等称。中国古代史书中最早明确记载贝加尔湖地区为《汉书·苏武传》。
贝加尔湖形成于约2500万年前印度板块和欧亚板块相互碰撞后的强烈地震，湖盆形成于2000~2500万年前。前苏联科学家维列夏金根据古生物和地质方面的材料推测，中生代侏罗纪时的贝加尔湖以东地区，曾有过一个浩瀚的外贝加尔海。后来由于地壳变动，留下了内陆湖泊-贝加尔湖。随着雨水、河水的不断加入，咸水变淡。20世纪90年代初期，科学家根据贝加尔湖钻井取出的岩芯样品中未发现任何关于中生代的东西。有一些材料证明，没有中生代的沉积层，只有新生代的沉积岩层，贝加尔湖地区长时间以来一直是陆地，贝加尔湖是在地壳断裂活动中形成的断层湖，从而否定了贝加尔湖的海洋生物是海退遗种的说法。
地球膨裂说认为，46亿年前地球形成之后，在39亿年前，空气中的水蒸汽凝结成水珠降回地表形成海洋，这时的海洋覆盖这整个地球，深度1.2万米。5.2亿年前，由于地球发生了大的膨裂，海水流入地壳的裂缝，海水从大陆上逐步退出，大陆逐渐露出海面，一些海洋生物就留在了大陆上低洼地区的湖泊里。5.2亿年前的海水是咸的，因此贝加尔湖的湖水也是咸的，但由于大量的雨水、河水不断流入贝加尔湖，湖水逐渐变淡。一些在海洋咸水中生存的海洋生物，逐渐适应了贝加尔湖中的淡水环境。
贝加尔湖位于俄罗斯东西伯利亚南部，是世界上容量最大、最深的淡水湖，位于布里亚特共和国和伊尔库茨克州境内，介于北纬51°29′一55°46′，东经103°41′-109°57′之间，狭长弯曲，呈东北西南走向，距蒙古国边界仅111千米，湖长636千米，平均宽48千米，最宽79.4千米，面积3.15万平方千米，平均深度744米，最深点1637米，湖面海拔456米，形状为新月形，总蓄水量23.6万亿立方米。
贝加尔湖裂谷与东非大裂谷一样，在区域地质构造方面是全球著名的张裂区之一，位于中亚大陆内部变形区的北部，是欧亚大陆区内最大的活动性大陆裂谷。沿着S形的古生代缝合带，贝加尔湖裂谷区绵延2000多千米。贝加尔湖地区是欧亚板块和阿穆尔板块之间的裂口地区，由于两个板块不断分开，贝加尔湖也就不断扩展。贝加尔湖地区同时又是地震多发区，平均每年要发生大小地震2000次。
贝加尔湖地区整体上处于近西北向的拉张状态，拉张速度为4.5±1.2毫米/年左右，拉张方向为西北-东北向，东西两端的应变大于中部地区，应变结果表明贝加尔湖东部地壳处于压缩状态，压缩方向为北-西北向和北-北东向,。大地转动结果表明，东北部表现为顺时针的旋转，而西部地区和中部显示为逆时针的旋转。
贝加尔湖两侧有1000-2000米的悬崖峭壁，构造罅隙四周围绕着山脉，周围多变质岩，沉积岩和岩浆岩贝加尔湖的湖岸每年以两厘米的速度向两边拉开。贝加尔湖有作为许多海洋的典型特征——深不可测，巨大的库容、暗流、潮汐、强风暴、大浪、不断变大的裂谷、地磁异常等等。贝加尔洼地是不对称的，西部的坡面比东部更加陡峭。
从地质构造上看，贝加尔湖是一个断谷的凹部，一个深入到地下15-20千米深处的大裂口。贝加尔湖和它的汇水区是世界上一个独特的地质体系。
贝加尔湖湖底谷地两岸地形不对称，西岸为陡坡，东岸坡势较缓。8%的湖底很浅，只有50米深。曲折的湖岸线总长2080千米，在巴尔古津湾、奇维尔库斯基湾和普罗瓦尔湾，以及阿亚亚小港和弗罗里哈小港等处有很大的凹入处。东岸有一半岛伸入湖中，名圣角半岛。湖中有27个岛屿，最大的岛屿是奥利洪达岛（长71.7千米，最宽15千米，面积约为730km²）。大乌什卡尼岛面积8km²。
地壳运动尚在继续，偶尔发生强烈地震，岸边有死火山遗址。每年贝加尔湖大约会发生两千次地震，其中大多数地震都比较小，只有通过地震仪才能探测到。每隔10-12年会发生一次五六级的地震，每隔20-30年会发生一次7-9级的灾难性大地震，有时震级可能还会更高。1862年和1959年中部湖盆曾发生过两次大地震。1960年，9.5级的大地震使湖底下降了15-20米。1962年10级的大地震使色楞格北部河口区下沉了面积为200km²的面积，又形成了深度为3米的普罗瓦尔湾。地壳断裂处不断有新的热矿泉产生。
贝加尔湖有336条河流注入湖中，水系流域面积达到56万平方公里，色楞格河补给了湖泊水量的50%以上，在入湖口处形成了面积近700km²的世界最大湖泊三角洲。
色楞格河发源于蒙古境内库苏古尔湖以南，中国唐代译名仙娥河、仙萼河，元代译名薛灵哥河，由伊德尔河和木伦河汇合而成，该河流向东北，与鄂尔浑河汇合于苏赫巴托尔；以下才称为色楞格河，继续北流，进入俄国境内转向东，到达布里亚特首府乌兰乌德。河水从此处向北流到塔陶罗沃，再向西弯转，流经一片三角洲，注入贝加尔湖。全长1024千米，流域面积945480km²。
湖中流出的则仅有安加拉河，其年均流量仅为1870m³/s，该河先北流，后折向西，流经中西伯利亚高原的南部，在斯特列尔卡村附近注入叶尼塞河。长1779千米。流域面积104万平方千米。主要支流有伊尔库特河、奥卡河、伊利姆河等。
贝加尔湖湖岸线长约2000千米，湖长636千米、宽27-81千米，平均宽48千米，湖泊水面面积31500㎞²、海拔456米，平均水深730米，湖中有大小岛屿30个，最大的岛屿为面积725km²的奥尔洪岛，湖水体总容积23.6万亿立方米（2015年），最深处达1637米（2015年），是世界第一深湖、欧亚大陆最大的淡水湖。
贝加尔湖属于贫营养湖，水中的氮、磷等营养元素含量低，藻类等浮游动植物总量相对较少。湖随季节交替，湖盆中的水体一年内会发生两次大循环，属双循环湖。在这类湖泊中，湖水含氧量和水质随深度变化不大。湖底结晶岩体很难溶解，进入水体的化合物主要来自大气降尘和地表径流。每年来自大气降尘的各种化学物质为1200千吨，来自沿岸大小河流的盐分为6013千吨、溶解物为7809千吨。粒子总浓度为120米g/L，其中，碳酸钙占84%、氯化物和硫化物占7%、碱性金属占9%，由于强烈的流水混合作用，化学组成均匀。因此，贝加尔湖湖水透明度深达40.5in，被誉为“西伯利亚的蓝眼睛”。
贝加尔湖的水大致分为3层。水下0-50/70米为绿色水，多行光合作用的藻类植物，50/70米以下，水色突然变得灰白，出现大量浮游动物，从150米深开始，水变得清亮，到500米的深水区，常见的生物是各种鱼虾和蠕虫。7～8月，湖面水温约4.2-16℃，湖岸气温18-23℃，有时达28℃。
贝加尔湖水位呈现出较为明显的季节性变化，其原因在于受气候的影响，每年的1月起至5月，湖面结冰，水位呈明显下降趋势，且5月为最低水位。自6月开始，气温回暖，降水的增多与色楞格河水量的增加导致贝加尔湖水位增高，且最高水位出现在8月份，其后水位总体呈下降趋势。贝加尔湖水位呈现出显著的周期变化，周期为1年。
贝加尔湖周边地区属温带大陆性气候，温差大，月平均气温-26℃~-33℃，7月平均气温17℃~21℃。
在冬季，贝加尔湖周边气温平均为-38℃，每年1月开始结冰，到5月之后才解冻，冰层大致在70~115厘米之间，贝加尔湖巨大的水体使其湖滨夏季气温比周围地区约低6℃，冬季约高11℃，具有海洋性效应，但位于西伯利亚的贝加尔湖冬季仍然十分寒冷，1月平均低温在-38℃，但是冰层下的水温仍然保持3.5℃-4.5℃之间。19世纪70年代，贝加尔湖融冰的时间开始于每年5月10日左右，瑞士科学家的一项研究表明，在1869年和1999年之间，贝加尔湖开始融冰的时间平均每十年提前半天。在1869年和1920年之间，贝加尔湖开始融冰的时间平均每十年提前3天左右。
自1920年以来，贝加尔湖东南湖区的融冰时间一直相当稳定，冰层的形成时间推迟冰层存留的时间相比过去缩短。数据表明，自1992年以来，贝加尔湖中部和北部冰层的形成时间和融冰开始时间均推迟了，冰层存留时间也更久。温度的变化导致湖水不断压缩与膨胀，便会形成冰面裂缝。
植物资源
贝加尔湖区约有1080种植物。波利阿里洪草原的植物33%是稀有品种。柴桦林和冻土带形成了独特的丛林性质的亚高山气候牧场。
根据2005年出版的《贝加尔地区国家公园维管束植物要览》，系统地记述了出现在该国家公园4173km²范围内的维管束植物，共118科、494属、1385种，此外，该地区还有地衣250多种、苔藓物200多种。菊科、禾本科、莎草科等10个科（占总科数的8%），有51%（254属）的属和59%（811种）的种，这些科为该地区的大科。在118个科里，有67个科为单属科，占57%，有38个科为单种科，占32%。
贝加尔湖地区的森林树种以松科植物占优势，落叶松属植物，
在贝加尔湖地区为西伯利亚落叶松，松属植物，在贝加尔湖地区的松林以西伯利亚红松和欧洲赤松为优势。贝加尔湖地区的植被为典型的温带森林草原植被，但不同植被类型的分布有着明显的地理差异。该地区的植被以泰加林为主，森林覆盖率达70%，分布海拔在500～1100米之间，优势树种为西伯利亚落叶松、西伯利亚红松和欧洲赤松，在相同的海拔高度上，分布着以针茅、羊茅为优势的羊草草甸，随着海拔升高，出现亚高山草甸和山地苔原，而在贝加尔湖或森林草甸之间大小湖泊的湖滨带，则呈现出以莎草科、毛茛科、蔷薇科植物为主的沼泽草甸，在湖泊水体中为以眼子菜、水毛茛、黑三棱为主的水生植被。
贝加尔湖水生植被的重要特点之一是拥有大量的海绵，有的海绵高达15米，形成水下丛林。植被的南北差异也很明显。以森林为例，在贝加尔湖地区的南部，为以西伯利亚红松和欧洲赤松为优势的松林，树种较多，除松树外，有桦木、蔷薇等，而在北部地区则为以西伯利亚落叶松为优势的落叶松林，树种较单一，几乎是纯林。
动物资源
贝加尔湖水生生物资源丰富，物种多样性高，生物区系独特，其约80%是贝加尔湖的特有种类，已知动物有2565种（包括亚种），其中约1/3种类为大型无脊椎动物。
贝加尔湖底栖生物区系独特，特有种丰富。贝加尔湖湖泊形成历史长造就了其独特的生物区系，尤其是深水区特有种丰富。在寡毛类方面贝加尔湖是区别其他地区的单独的区系，其约80%的种类是特有种，其钩虾类约有260种以及80多亚种，近98%为土著种，软体动物也有大量的特有种，有200多种端足动物和80多种扁虫。总共发现了动物超过1200种，特有的物种达到了2/3，是俄罗斯出产稀有物种最多的地方，稀有物种有秋白鲑、环斑海豹、北欧环斑海豹、髭海豹、贝加尔海豹、凹目白鲑等。
贝加尔湖蕴藏着丰富的生物资源，是俄罗斯的主要渔场之一。湖中有2000多种特有的淡水湖动物，尽管海水不咸，但生活着大量的海豹、鲨鱼、龙虾、海绵、海螺等海洋动物。湖中有约50种鱼类，分属7科，最多的是杜文鱼科的25种杜文鱼，重要的鱼类有：杜文鱼、大马哈鱼、茴鱼和白鱼。有贝加尔湖特产湖鱼：胎生贝湖鱼。湖区有320多种鸟。
贝加尔湖的水资源储量和质量是世界上首屈一指的。水体总容积23600km³，相当于北美洲五大湖水量的总和，超过整个波罗的海的水量，其净水绝对储量占全世界淡水储量的20%，储水量占俄罗斯湖水总量的85%。
湖岸地区有大量的医用温泉，已发现300余处，一昼夜喷出的温泉矿水水量可达40万立方米。
贝加尔湖地区煤炭开采量占全俄的8.1%，发电量占全俄的6.9%，原油产量占全俄的4.0%。贝加尔湖地区拥有独一无二的油气资源储备。在伊尔库茨克州蕴藏着170多亿吨地质资源和100多亿吨可开采的碳氢化合物。在该地区发现并探明了一座东西伯利亚远东地区最大的科维克京天然气田，总计储量为2万亿立方米，该气田具备开采条件。
布里亚特共和国已探明储量的地下矿产资源种类超过700种，其中包括金矿247座（228座沙金矿、16座脉金矿和3座混合矿）、钨矿7座、铀矿13座、共生金属矿4座、钼矿和铍矿各2座，锡矿和铝矿各1座。此外，有8座萤石矿向西伯利亚和远东冶金企业供应生产原料，10座褐煤矿和4座烟煤矿足以满足布里亚特上百年的热能需求，2座石棉矿，许多软玉和建材原料产地，还有磷灰石、磷钙石、石墨和沸石矿。布里亚特共和国的锌矿占全俄资源储备平衡储量的48%，铅为24%，钼为37%，钨为27%，萤石为16%，石棉为15%。
外贝加尔边疆区盛产多种工业矿产原料。铁矿大多集中在涅尔琴斯克铁钛钒合矿、铜铁合矿中以及克鲁琴斯克铁钛磷合矿中，工业用铜、银出产于卡拉尔斯基的铜砂岩中，铅和锌出产于额尔古纳河沿岸。此外，边疆区还有许多钼、钨、金、稀有金属、锡矿产地，铀矿资源储量巨大并以此为基础建有世界上最大的铀矿生产基地；边疆区的萤石储量占独联体各国总探明储量的36%，菱镁矿储量在全俄排名前列，耐火粘土储量占全俄的42%，高岭土储量占全俄的12%。
