通过回顾全球范围内冻土的分布、特性及其退化趋势，进一步探讨了气候变暖、地面工程活动及土地利用变化对冻土环境的影响。目前受人类活动与气候变暖的双重影响，出现生态系统的破坏、水资源的变化和地质灾害的增加现象，还对村镇饮水安全和基础设施安全构成威胁，对地区乃至全球环境安全构成了严峻挑战。文章强调了采取有效的环境保护措施和气候适应策略的迫切性，旨在为政策制定者和研究者提供科学依据和建议，以缓解和适应这些变化。
准确揭示多年冻土区碳源汇特征及其演化趋势对降低我国陆地生态系统碳源汇评估中的不确定性、实现“碳中和”目标具有重要意义。自国家重点研发计划项目启动以来，研究团队阐明了多年冻土区碳氮磷循环关键参数的空间格局和驱动因素，构建了多年冻土区首个全生态系统增温实验平台，解析了碳氮循环关键过程对气候变暖等全球变化要素的响应机制，揭示了热融湖塘甲烷（CH4）排放、可溶性有机质降解以及微生物分布特征。项目取得的阶段性成果有望为实现我国“碳中和”战略目标提供科技支撑。
作为地球“第三极”,青藏高原的地表过程变化深刻影响着区域乃至全球气候.在青藏高原变暖变湿的背景下,冰川积雪加速融化、植被持续变绿,高原地表总体呈现变暗特征,即地表反照率持续下降.过去的研究主要集中在评估高原地表变暗对区域、周边地区乃至全球的气候效应,而高原地表变暗如何影响局地冻土与生态系统仍不清楚.为此,本文利用陆地过程模型ORCHIDEE-MICT开展模拟实验,定量评估了高原地表变暗对区域冻土与生态系统的影响.结果表明,高原地表变暗导致的气候变化会导致高原冻土面积减少（1.1±0.019）×104km2,多年冻土活动层的平均厚度增加约（0.06±0.0004）m,季节冻土最大冻结深度平均减少约（0.06±0.0016）m.相比之下,高原地表变暗会增加叶面积指数,提高总初级生产力,最终导致高原陆地碳储量增加（0.81±0.001）PgC.研究结果强调了高原地表变暗对冻土与生态系统的跨圈层影响,有助于深入理解高原持续变暖变湿下冻土退化风险,并为建设国家生态安全屏障提供重要科学依据.
通过回顾东北多年冻土的研究成果，从多年冻土退化研究方法、退化形式、影响因子及对寒区生态系统和环境的影响等方面，归纳综述了东北地区多年冻土退化的主要研究。目前东北多年冻土受气候变化与人类活动双重影响，出现面积萎缩、冻融深度变化以及南界北移等现象，影响东北寒区生态系统及环境变化，如导致林木倾倒、林带转移、湿地面积萎缩、土壤温室气体排放及生物地球化学循环受到干扰等。今后应重点开展冻土退化对寒区多年冻土-森林-湿地生态系统相互作用的影响研究，加强寒区冻土碳储量、碳迁移以及碳循环对气候变化的响应研究；明确多年冻土退化对区域生态环境的影响，加强构建模型预测及开发新技术探究冻土退化趋势，从多角度多尺度深刻揭示东北寒区多年冻土区冻土退化的机理及趋势，切实考虑环境和社会经济的综合发展，促进东北多年冻土区生态保护与环境安全发展。
全球变暖是当今最重要的环境问题之一，其主要原因是大气中二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体浓度不断增加。高纬度冻土区是受气候变化影响最敏感的区域，同时又是受森林火灾干扰最严重的区域。林火干扰后多年冻土融化，导致多年沉积的土壤碳释放加剧，威胁区域碳平衡。因此，各国对林火干扰下冻土区土壤碳释放研究给予了高度重视。结合相关研究文献，文章在冻土区土壤碳释放规律、林火干扰（火烧强度、火烧频率、火后恢复）对冻土区土壤碳释放的影响，以及林火干扰对冻土区新生湿地土壤碳释放影响等方面进行较系统地综述。综述发现林火可能会增加冻土退化速率，从而迫使冻土层大量的有机碳以CH4和CO2形式释放出来，进而改变区域生态系统碳平衡。同时由于林火干扰下冻土融化形成新生湿地，从而改变了土壤碳释放方式。文章在基于现有文献的基础上，总结冻土区土壤碳释放的研究现状，针对高纬度冻土区林火干扰对土壤碳释放的影响从以下3个方面作了研究展望：（1）加强冻土区火烧迹地土壤碳释放的监测研究；（2）加强多...
湿地在全球碳循环中具有重要作用,但目前湿地碳储量估算仍存在诸多不确定性。利用相对生长方程与碳/氮分析仪测定法,同步测定寒温带大兴安岭永久冻土区沿过渡带环境梯度依次分布的7种典型天然沼泽类型（草丛沼泽C、灌丛沼泽G、毛赤杨沼泽M、白桦沼泽B和落叶松苔草沼泽LT、落叶松藓类沼泽LX、落叶松泥炭藓沼泽LN）的生态系统碳储量（植被和土壤）、植被净初级生产力与年净固碳量,定量评价各沼泽类型的生态系统碳库及植被固碳能力,并揭示两者沿过渡带环境梯度的空间分布规律性。结果表明:（1）其植被碳储量(3.60～62.18 t·hm–2)沿过渡带环境梯度呈先上升后降低的偏态型分布趋势;（2）土壤碳储量(179.47～320.81 t·hm–2)呈森林沼泽（M除外）与灌丛沼泽显著高于C（56.4%～78.8%,P<0.05）和M（32.0%～50.9%,P<0.05）的变化规律性;（3）生态系统碳储量(183.07～347.14 t·hm–2)也呈现森林沼泽（M除外）与灌丛沼泽显著高于C（64.0%～89.6%,P<0.05）...
基于青藏高原北麓河地区高寒草原、高寒沼泽草甸和高寒草甸生态系统下多年冻土活动层水热过程的监测数据,对活动层水热过程特征开展了相关研究。研究结果显示,在活动层厚度、冻融时间、持续时间以及活动层土壤水分含水量分布方面,不同的高寒生态系统下活动层的上述属性特征差异明显。高寒草原下多年冻土活动层厚度最大,土体开始融化的时间最早,每年持续融化的日数也最长;高寒草甸最小,高寒沼泽草甸居中。高寒草原下活动层土壤含水率从上到下逐渐增加,水分基本集中在活动层的中下部分;高寒沼泽草甸下活动层土壤水分的分布情况相对比较均衡;高寒草甸下活动层土壤含水率分布呈现从上到下逐步减少的模式,越靠近地表土壤含水率越大。对监测数据的进一步分析发现,不同的高寒生态系统下,近地表地温与气温温差累计值、近地表土壤有机质含量、n因子特征以及近地表地温标准差统计特征都具有明显的区别。研究分析表明,多年冻土活动层水热过程特征与高寒生态系统类型具有明显的关联性,高寒生态系统会影响近地表能量通量,从而使地-气热量交换产生差异,这一差异又将改变活动层土壤温度、水分分布特征及其动力学过程。
大兴安岭是我国最大的林区,但其面临着气候变化下多年冻土退化对森林生态系统的威胁,多年冻土退化可改变森林生态系统的水热环境及植被类型,甚至导致大兴安岭森林大面积的倾倒,对森林资源带来损失,影响其生态环境效益。因此,应加强了解多年冻土退化对大兴安岭森林生态系统的影响,这也有利于地方管理部分对森林生态系统进行科学的保护与管理。
农业生产活动通过土壤的碳、氮、水循环影响着生态系统服务，而完善的生态系统服务是气候变化背景下农业可持续发展的必要条件。碳、氮、水足迹是近年来发展的量化人类活动对生态环境影响的重要指标。本项目拟采用统计计量和模型模拟相结合的方法，开发适用于评价作物生产对农业发展可持续性影响的碳、氮、水足迹计量方法；并以主要种植制度为例，研究常规管理和优化管理模式下作物生产碳、氮、水足迹特征及其差异，挖掘引起差异的关键因子；采用集成分析手段从温室效应、氮素损失和水资源消耗三个方面量化作物生产活动对生态环境的影响及其相对贡献。项目创新之处在于通过碳、氮、水足迹集成分析来综合评估农业管理对作物生产可持续性的影响，研究结果可为农业可持续发展技术选择和政策制定提供理论依据和科学参考。
2016-01土地覆被变化对土壤水分的影响是生态水文学和流域水文学研究的关键问题,基于长江源典型多年冻土区不同高寒草地土壤水分的观测,结合降水、生物量(包括地上和地下)和土壤理化性质,研究了活动层土壤水分变化对不同高寒生态系统的响应.结果表明:高寒草甸生物量、土壤养分含量均比高寒草原高,且对降水响应更为强烈,致使高寒草甸土壤水分变异性弱于高寒草原.在土壤完全融化阶段,高寒草甸土壤活动层存在一个低含水层(50 cm左右)和两个相对高含水层(20 cm和120 cm),但高寒草原土壤水分在活动层剖面上有随深度逐渐增大的一致性趋势;在秋季冻结过程中,高寒草甸土冻结起始日滞后于高寒草原土3～15 d;在春季融化阶段,高寒草原土更高的含冰量需要更多的融化潜热.此外,表层土壤中(0～20 cm),高寒草甸土比高寒草原土有更大的持水特性,而在活动层中下部则呈现完全相反的结果,不同高寒生态系统的演替改变了土壤的水热迁移过程.