天然状态下多年冻土区活动层厚度研究进展与展望

作     者：罗栋梁 金会军 吴青柏 Olga MAKARIEVA 田世民 康建芳 王金牛 彭小清 Wojciech DOBIŃSKI 陈方方 LUO Dongliang;JIN Huijun;WU Qingbai;Olga MAKARIEVA;TIAN Shimin;KANG Jianfang;WANG Jinniu;PENG Xiaoqing;Wojciech DOBIŃSKI;CHEN Fangfang

作者机构：中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 Institute of Earth SciencesSt.Petersburg UniversitySt.Petersburg 199034Russia 黄河水利科学研究院河南郑州450003 国家冰川冻土沙漠科学数据中心甘肃兰州730000 中国科学院成都生物研究所四川成都610041 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 Institute of Earth SciencesFaculty of Natural ScienceUniversity of SilesiaSosnowiec 41-200Poland 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《冰川冻土》 (Journal of Glaciology and Geocryology)

年 卷 期：2023年第45卷第2期

页      面：558-574页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 

基　　金：中国科学院西部青年学者项目(E2290601) 国家自然科学基金项目(U2243214,41671060) 国家冰川冻土沙漠科学数据中心数据专题资助 

主　　题：多年冻土 活动层厚度(ALT) 气候变化 空间分异 生态水文效应 

摘      要：活动层作为多年冻土区水热物理和力学动态最活跃的近地表层,是供给高寒植物生长所需水分和营养物质的关键区,是多年冻土与大气圈、土壤圈进行能水和物质交换的主要通道,也是微生物活动最频繁和生物地球化学循环最关键的冷生土壤层。近几十年来,在气候变暖和人类活动增强影响下,多年冻土区活动层厚度(ALT)普遍增加,对寒区环境与冻土工程产生了不利影响。本文对影响天然状态下ALT空间分异的宏观地质地理和微观局地因子、ALT的野外测量和模拟计算方法、ALT对气候变化的响应特征进行了回顾,并探讨了ALT变化对高寒生态环境的影响。研究表明:太阳辐射及其重分布和下垫面的复合作用是ALT空间分异的主因,在其他因素和条件一致时,高程多年冻土下界和纬度多年冻土南界附近的ALT较厚;近三十年来ALT积极响应气候变暖,随气温升高而增加,但区域差异明显,中纬高海拔和山地多年冻土区ALT大部分呈显著增加趋势,而高纬富含冰多年冻土区ALT因地下冰融化下沉,一定程度上抵消了因气候变暖而增加的部分。本文还展望了ALT未来研究方向,认为应聚焦ALT精准模拟制图、ALT变化的自适应机制、ALT变化对生物地球化学循环的影响和ALT变化对水文水资源的影响等四个方面。