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。
全球寒区冻土区包括季节性和多年冻土区，主要分布在高海拔和高纬度地区，其土壤中储存了大量的有机碳。该地区正面临着比全球平均温度更高的暖化速率，气候变暖对该地区土壤有机碳的影响及其对气候变暖的反馈作用倍受关注。本文针对气候变暖对季节性和多年冻土草地生态系统碳循环关键过程(如植物生产、凋落物和根系分解、微生物群落结构等方面)的影响，以及土壤有机碳形成和稳定性机制等进行了扼要综述。在此基础上，提出了目前存在的问题，分析了未来在实验设计和新技术应用上的有关发展态势，以期进一步推动气候变暖背景下，我国寒区草地生态系统碳循环关键过程和土壤有机碳库稳定性机制的研究。
冰川作为全球生态系统中特殊而重要的组成部分，对维持区域生态稳定和河流供水调节具有重要意义，其提供的生态产品价值数量巨大。文章基于2020年相关统计数据，从产品供给服务、调节服务和文化服务三方面，核算青海省冰川生态系统生态产品价值。结果表明：（1）2020年青海省冰川生态系统生态产品价值总量为8 757.39亿元，其中调节服务价值为8 712.59亿元，占99.49%；产品供给服务价值为44.50亿元，占0.51%；文化服务价值为0.30亿元，占0.003%。（2）从单个功能来看，青海省冰川生态系统气候调节价值量为8 500.13亿元，占97.06%；水文调节价值量为212.46亿元，占2.43%；淡水资源价值量为40.46亿元，占0.46%。（3）青海省应积极探讨冰川生态安全补偿、发展高原冰雪经济，拓宽冰川生态系统生态产品价值实现路径。文章可以为青海省生态补偿标准制定、生态保护绩效评估、冰川资源保护和高质量发展提供参考依据。
为探究铅在中低纬高山地区生态系统中的累积分配过程及百年时间尺度上的污染记录，以海螺沟冰川退缩区形成的完整且连续的原生演替序列为载体，通过调查植被生物量、土壤容重和厚度，测定铅在植被和土壤中的含量，系统地研究1890—2017年来铅在该原生演替序列生态系统中的贮量变化及分配格局并反演该时期铅的污染历史。结果表明：（1）各冰川退缩时期土壤中铅的含量高于背景值并表现出明显的表层富集，且表层土壤的富集系数表明土壤O层中铅含量的变化主要受外源性因素的影响而非成土母质；（2）各优势乔木不同部位铅的含量均表现为地下部分>地上部分，且地上部分的运移能力较低，而地下部分的富集程度均高于地上部分，使得根系所吸收的铅可能大部分被存留在根系组织中，导致细根中铅的含量明显高于其他部位；（3）在林下植被中，地被层（苔藓）的铅含量明显高于灌木层和草本层，具有较强的铅富集能力；（4）乔木层生物量在植被中占比最高，使其成为活体植被中最大的铅贮存单元，但地被层（苔藓）的生物量对总生物量贡献不足5%，其对植被铅的积累贡献最大可达36%，这对高山高寒地区的生态系统可能造成潜在的铅污染；（5）海螺沟冰川退缩区原生演替生态...
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）...
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自然生态系统氮循环过程是全球气候变化和生物地球化学循环的重要内容。利用氮同位素示踪自然生态系统的氮循环及对气候变化的响应正在成为主要的研究方法之一。本申请拟通过对西北地区不同生态系统和气候条件下土壤总氮、无机氮元素和同位素的系统研究，更深入探讨生态系统（植物-土壤-水）氮循环过程的氮同位素组成变化，特别是土壤无机（硝态和氨态氮）氮同位素组成变化；探讨不同生态系统下，土壤无机氮同位素对生态类型和气候环境的响应关系；试图认识氮生物地球化学循环过程植物和土壤氮同位素变化的机制。同时，深入理解植物和土壤氮同位素组成和环境湿度（或降水）、温度变化关系的可能内在因素。本申请所涉及的问题是目前国际上生态系统氮循环和氮同位素地球化学研究一直未能很好开展的重要内容。本课题的进行将会为深入认识半干旱地区不同生态系统氮同位素组成变化，为利用氮同位素示踪氮生物地球化学过程研究提供更多的机制理解。
2014-01森林积雪升华（包括升华和蒸发）动态过程的准确估算，是正确理解地表能量和水量平衡的关键，也是区域水文模型和气候模式的重要环节，对应对全球变化与水资源安全具有重要意义。目前森林下垫面，特别是温带针阔混交林的积雪升华过程研究还很薄弱，相关模型无法反映森林组成与结构对积雪升华过程的影响。本项目拟以长白山阔叶红松林为研究对象，通过5套涡动相关系统对裸地、30年次生针阔混交林林冠上下和老龄林林冠上下水汽通量进行观测，结合相应气象要素与积雪变化过程观测，揭示森林组成与结构对林冠截雪过程及其对积雪升华过程的影响规律，构建以森林组成与结构为特征参数的积雪升华过程模型，为提高森林积雪升华过程模拟精度和准确预测全球变化背景下积雪升华过程提供理论依据。
2014-01我国东北地区位于中高纬度欧亚大陆东缘,大、小兴安岭多年冻土区是欧亚大陆高纬冻土区向南最突出的部位,属于高纬山地冻土.东北多年冻土区是我国,乃至全球范围内,受气候变暖和人为活动影响最显著的冻土区之一.过去40 a来该区冻土显著退化,主要表现在:1)冻土南界及不连续多年冻土各分区边界北移而导致总面积减小、空间分布破碎化;2)活动层加深,融区扩大,局地冻土岛消失;3)冻土温度升高、厚度减薄、热稳定性降低等.由于各种因素的共同影响,寒区生态环境也发生了一系列变化.这具体表现为以兴安落叶松占绝对优势的天然林带锐减,整个北方森林带北移,沼泽湿地面积减小等,寒区生态系统和环境已出现恶性循环.关注、研究、整治和管护寒区环境对区域社会、经济和生态可持续发展不可或缺.
选择高寒生态系统植被覆盖度、生物生产力和土壤养分与组成结构等要素和冻土环境的冻土上限深度、冻土厚度和冻土地温等指标,分析了冻土环境与高寒生态系统之间的相互关系,并基于气温与冻土温度间的统计模型,建立了高寒生态系统对冻土环境变化的响应分析模型.通过对青藏高原昆仑山-唐古拉山区域冻土环境要素在人类工程活动与气候变化双重作用下的变化及其对高寒生态系统的影响研究,表明青藏高原冻土环境变化对高寒草甸和高寒沼泽草甸生态系统影响强烈,随冻土上限深度增加,高寒草甸植被覆盖度和生物生产量均呈现较为显著递减趋势,并导致高寒草甸草地土壤有机质含量呈指数形式下降,土壤表层砂砾石含量增加而显著粗砺化;高寒草原生态系统与冻土环境的关系相对微弱;全球气候变化及其作用下的冻土环境变化导致该区域近15年间高寒沼泽草甸生态系统分布面积锐减28.11%,高寒草甸生态分布面积减少了7.98%.在不同气温升高的情景下,未来50年,不同地貌单元的高寒草甸生态系统对冻土环境变化的响应程度不同,其中位于低山和平原区的高寒草甸生态系统将产生较显著的退化,从植被覆盖度和生物生产量两方面,定量给出了不同气候变化情境下不同典型地区和地貌单元...
