冻土作为冰冻圈重要的组成部分，其存在分布及水热状态受到多种因素的影响。除了纬度、海拔等，局地因素如植被类型、积雪、土壤水分等也在很大程度上影响冻土的变化。特别是位于欧亚大陆多年冻土南缘的兴安-贝加尔型多年冻土，其发育、保存和分布等状态特征与局地因素密不可分。本文结合40多个钻孔资料和现有研究成果，分析得出目前大兴安岭多年冻土温度和厚度总体上受纬度影响，由南往北随年平均气温降低，冻土温度由0℃降到-2.83℃，但局地因素的影响可使地温最低达-3.6℃；厚度范围为29～130 m，其中地温低、厚度大的多年冻土主要发育在谷底的塔头灌丛湿地区域。满归、根河、伊图里河、新林等地的监测数据表明，自2009年开始，大部分钻孔温度显示该区活动层减薄，浅层多年冻土地温降低，融区最大冻结深度加深，而深层多年冻土却呈升温趋势，零地温变化率位置则各不相同，推测这种情况与全球变暖间隙以及植被、积雪和人类活动等局地因素有关。本研究对理解高纬度多年冻土区的地温变化过程以及这些变化的驱动因素具有重要的科学价值，也会对区域经济可持续发展及应对冻土退化带来的问题起到积极作用。

以大兴安岭呼中典型冻土区为研究对象，研究表层（0～15、15～30 cm）土壤碳储量空间分布规律。通过野外调查、采样和室内分析，基于Landsat 8 OLI影像，利用随机森林（RF）算法建模，分析大兴安岭冻土区表层土壤有机碳空间分布状况。在13个遥感变量因子中筛选相关性最高变量，确定海拔、ARVI、VIGreen、EVI、OSAVI、NDVI,6个环境变量相关性最高，可作为自变量。结果表明，当节点分裂次数（leaf）值为5，决策树数量（trees）值为900时，预测模型的训练集和测试集最为接近，表明此时的模型稳定性最好，0～15、15～30 cm土层训练集R2的拟合精度分别为0.23、0.43，测试集R2的拟合精度分别为0.35、0.24。以此参数预测表层（0～15、15～30 cm）土壤碳储量空间土壤碳空间分布状况分布特征，0～15和15～30 cm土壤碳密度平均值为7.40 kg/m2和14.80 kg/m2,0～15 cm土层土壤碳储量分布大致为由南向北逐渐增加，15～30 cm土层土壤碳储...

北半球多年冻土区土壤有机碳（SOC）是全球碳库的重要组成部分，在全球碳平衡过程中具有重要作用。随着全球气候变化，中高纬度多年冻土区森林火灾频发，诱发多年冻土快速退化，导致SOC大量损失，对气候变暖形成正反馈效应。研究不同火烧强度后多年冻土区SOC及其组分的含量变化特征，对于火后SOC库的管理具有重要意义。本文选取大兴安岭阿龙山镇多年冻土区2009年火烧迹地为研究对象，通过相邻样地比较法，对不同火烧强度0～1 m深度的SOC含量、密度及其组分含量的变化规律进行分析。结果表明：（1）在未过火样地，随着土壤深度的增加，SOC含量及密度、游离态颗粒有机碳（fPOC）、闭蓄态颗粒有机碳（oPOC）和颗粒态有机碳（POC）含量下降，与0～10 cm土层相比，90～100 cm处含量分别下降了84.75%、2.78%、99.82%、91.86%和98.97%；矿物结合态有机碳（MAOC）含量变化趋势相反，与0～10 cm土层相比，90～100 cm处含量增加了830.93%。（2）与未过火样地相比，在0～1 m深度，轻度火烧样地SOC含量和密度分别降低了9.78%和9.30%;fPOC、oPOC、P...

大兴安岭处于欧亚大陆多年冻土带南缘,其多年冻土形成、发展和保存更多受制于植被、水分等局地因子的影响。采用钻探、探地雷达和冻土温度长期监测等手段研究发现,放牧活动会影响大兴安岭东坡新林林区活动层厚度,放牧活动比较强烈的地段,活动层可达2.5m,放牧区边缘至未放牧区域,活动层缩减至1.5m。塔头2013年11月2.0m处的地温仍然在0℃以上(0.04℃),当放牧行为终止及加漠公路改道后,2.0m处的温度开始逐渐恢复,温度由-0.12℃降到-0.69℃,1.5m处的温度则由0.17℃降到-0.42℃,2018年底塔头的活动层厚度已经小于1.5m。从地表植被类型上看,松树林、塔头和灌丛的活动层多年平均厚度分别为0.8m、1.3m和0.7m,近地表0.5m处的年平均地温为0.07℃、0.52℃和0.22℃,年变化深度处(11m)的年均温度为-1.34℃,-0.98℃和-2.19℃。从地温曲线类型上看,灌丛下的多年冻土比较稳定,地温曲线属于正梯度型。松树林和塔头下的冻土温度比较复杂,松树林地温曲线为偏负梯度型-零梯度型-偏正梯度型,塔头为负梯度型-扭曲型。在地表植被类型和人类活动的共同影响下,研究...

【目的】气候变暖引起冻土退化将会增加冻土之上湿地的温室气体排放,但有关采伐干扰对冻土湿地温室气体排放有何影响仍不清楚。【方法】运用静态箱-气相色谱,相对生长方程等方法,测定寒温带大兴安岭冻土生境毛赤杨沼泽林4种不同采伐处理(对照(D)、轻度择伐15%(Qz)、重度择伐45%(Zz)及皆伐(J))的土壤呼吸年碳排放量(ACE)(CO2和CH4),植被净初级生产力(NPP)与年净固碳量(VNCS)及相关环境因子(土壤温度、水位、化冻深度、土壤碳氮含量、雪被厚度等),依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对冻土生境毛赤杨沼泽林生态系统碳源/汇的影响规律及其机制。【结果】(1) Zz和J显著降低土壤CH4年均通量(0.008～0.019 mg/(m2·h))52.6%～57.9%,而Qz与对照相近(-10.5%,P>0.05),且其季节动态趋势存在2种类型(D、Qz双峰型-低排放及Zz和J双峰型-低吸收)。(2) Qz、Zz和J显著降低土壤CO2年均通量(103.69～133.65 mg/(m2·h))14.4%～22.4%(P <0.05),且其季节动态趋势存在2种类型(D、Qz...

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）...

气候变暖及永久冻土退化将会增加冻土湿地的温室气体排放,但关于大兴安岭永久冻土区沼泽湿地温室气体通量及主控因子尚不明确。采用静态箱-气相色谱法,同步原位观测大兴安岭永久冻土区7种天然沼泽类型（草丛沼泽-C、灌丛沼泽-G、毛赤杨沼泽-M、白桦沼泽-B、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）土壤CO2、CH4和N2O通量及土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量、碳氮比、pH值及含水量,揭示永久冻土区沼泽土壤温室气体通量及其主控因子。结果表明:1) 7种沼泽类型土壤CO2年均通量(125.12—163.33 mg m-2 h-1)相近;2) CH4年均通量(-0.007—0.400 mg m-2 h-1)呈草丛显著高于其他沼泽5.6—65.7倍（P<0.01）;3) N2O年均通量(1.52—37.90μg m-2 h<...

2013年8月13日10月2日,在大兴安岭冻土区,采集0～30 cm深度的土壤,通过室内模拟培养实验,分析了3种温度和添加白毛羊胡子草（Eriophorum vaginatum）根系条件下,土壤碳、氮含量和土壤酶活性。研究结果表明,在5℃条件下,培养50 d后,未添加根系的土壤样品溶解性有机碳含量、微生物量碳含量、铵态氮含量、硝态氮含量、蔗糖酶活性和脲酶活性分别为249～312μg/g、2 442～3 150μg/g、98.43～216μg/g、15.58～17.07μg/g、22.37～54.63 mg/（g·24 h）和1.94～2.32 mg/（g·24 h）;在添加根系条件下,土壤溶解性有机碳、硝态氮、铵态氮含量都增大,土壤蔗糖酶活性增强。在10℃且未添加根系的培养条件下,其分别为396～425μg/g、1 831～2 686μg/g、107～342μg/g、18.33～20.05μg/g、23.96～50.34 mg/（g·24 h）和1.52～2.01 mg/（g·24 h）;在添加根系条件下,土壤溶解性有机碳、微生物量碳含量都增大,土壤蔗糖酶和脲酶活...

兴安落叶松(Larix gmelinii)林是我国寒温带典型的森林类型,广泛分布于大兴安岭地区,由于其在冻土地区能维持稳定生长而备受关注。本文以寒温带典型针叶林——兴安落叶松林的生理、生态及生长状况为切入点,整理归纳兴安落叶松林的自身特性及其演替更新规律,参照现阶段对于兴安落叶松林的培育经营方式,结合林分实际状态提出合理科学的经营管理手段,以保证大兴安岭兴安落叶松林的稳定健康生长,进而有效提高森林生产力,保持生物多样性,对维持寒温带针叶林区稳定、健康、可持续发展提供理论支持。

冻土的抗压强度与抗剪强度是计算多年冻土区冻土地基的极限强度以及计算受外界荷载作用时冻土体稳定性的依据。为研究中国大兴安岭多年冻土区典型土样在负温条件下的力学性质,通过对大兴安岭多年冻土区典型土样在不同负温、不同含水率条件下进行抗压强度和抗剪强度试验,基于试验结果进行分析得到:冻结土体抗压强度随含水率的增加呈现出先增大后降低的变化规律,随着温度的下降而增大;冻结土体的粘聚力c和内摩擦角φ随着含水率的增加而减小,随着冻结温度的降低而增大;在相同负温条件下,大兴安岭多年冻土区低液限粉土的抗压强度与抗剪强度大于低液限粘土,低液限粉土单轴抗压强度在含水率为19%左右时达到最大,低液限粘土单轴抗压强度在含水率为22%左右时达到最大,且其二者的内摩擦角均小于25°。