凍土——地球的“時光膠囊”正在蘇醒。

你是否想過，地球上那些終年凍結的土壤，不僅封存著遠古的氣候密碼，還隱藏著影響全球生態的“定時炸彈”？隨著氣候變暖加速，北極的凍土正悄然融化，釋放出巨量溫室氣體，重塑地貌景觀，甚至改變水文循環……
《凍土環境生態學》一書，正是這樣一把打開凍土奧秘的鑰匙。它由牟翠翠、彭小清領銜的科研團隊傾力打造，系統揭示凍土與生態、氣候、環境的深層互動，為應對全球變化提供科學支撐。無論是科研工作者還是生態愛好者，這本書都將帶你走進冰凍圈科學的奇妙世界！

核心內容多維透視凍土生態系統的前世今生

1. 凍土形成與環境互饋機理

• 氣候與凍土共生：解析凍土發育的溫度閾值、積雪保溫效應及植被反饋機制，揭示高緯度與高海拔凍土的空間異質性。

• 凍土制圖： 基于目前已發布的的多種凍土分布圖，量化環北極與青藏高原凍土面積。

2. 氣候變化下的凍土退化與生態響應

• 氣溫與降水雙驅動： CMIP6模型預測顯示，北半球凍土區變暖速率達非凍土區的1.4～1.6倍，高排放情景下多年凍土面積大幅退化。

• 植被-凍土反饋鏈： 凍土融化導致活動層增厚，灌木擴張通過積雪再分配加劇土壤升溫，形成“變暖-融化-碳排放”正反饋。

3. 碳循環與污染物的“冰封與釋放”

• 碳庫危機：全球多年凍土封存約1.5萬億噸有機碳，升溫導致微生物活性增強，凍土碳釋放或使生態系統從“碳匯”逆轉為“碳源”。
  

• 污染物遷移：汞、POPs等污染物隨凍融過程釋放，甲基汞生物富集威脅極地食物鏈，書中詳述其地球化學路徑與防控策略。

4. 熱喀斯特地貌與工程挑戰

• 熱融湖塘與滑塌災害： 凍土融化引發熱喀斯特湖擴張、熱融滑塌和海岸侵蝕加速，書中結合遙感與實地監測揭示其時空演化規律。

• 工程影響：針對青藏鐵路、北極基礎設施，評估熱融災害對工程的影響。

? 亮點特色：前沿科學與實踐應用的深度融合

1. 學科交叉，系統集成

• 多源數據整合：融合野外觀測（GTN-P網絡）、衛星遙感（MODIS/AVHRR）、模型模擬（CMIP6/Noah）等多維度數據，構建凍土環境研究的“數據-模型-驗證”閉環。

• 多學科方法：從微生物群落分析到碳同位素示蹤，從水文過程建模到污染物遷移模擬，展現生態學、地理學、水文學、環境科學的深度交叉。

2.立足前沿，回應全球關切

• 氣候臨界點預警：明確凍土退化作為氣候系統臨界點之一，量化凍土碳反饋對溫控目標的潛在沖擊。

• 北極放大效應：揭示高緯度凍土區變暖速率是北半球均值的2倍，為IPCC報告提供關鍵證據支撐。

3.實踐導向，服務可持續發展

• 生態保護與工程應用：提出凍土區濕地修復、碳匯管理、污染物阻控等技術路徑，助力“雙碳”目標與綠色“一帶一路”建設。

• 案例豐富：涵蓋青藏高原、環北極、蒙古高原等典型區域，配以200+圖表與30+研究案例，兼具理論深度與實操價值。

主要作者簡介 | 冰凍圈科學領軍力量

牟翠翠

蘭州大學資源環境學院教授，博士生導師，教育部“長江學者獎勵計劃”青年學者，甘肅省領軍人才。2017年獲“施雅風冰凍圈與環境基金”青年科學家獎、獲國際冰凍圈科學協會（IACS）頒發的“最佳青年報告獎”；2022年獲“第十屆甘肅青年科技獎”、青藏高原研究會“第十三屆青藏高原青年科技獎”。主要從事多年凍土碳循環研究，在逐步升溫碳分解機理、速變融化碳釋放調控、陸-水系統碳動態等方面取得了一系列研究成果。在國內外期刊上發表論文100余篇，其中SCI/SSCI收錄80余篇，包括第一/通訊作者在

Nat Commun、Glob Change Biol、Earth-Sci Rev、ISPRS J Photogramm Remote Sens、Global Biogeochem Cycles、Geophys Res Lett

彭小清

蘭州大學資源環境學院教授，博士生導師。2023年獲“施雅風冰凍圈與環境基金”青年科學家獎。主要從事凍土與氣候互饋關系研究，在凍土水熱過程、凍土變化、凍土變化的生態環境效應方面取得了一系列研究成果。以第一及通訊作者在領域主流期刊

Cryosphere、Journal of Climate、Earth System Science Data、Earth’s Future

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ISBN：978-7-03-079186-3

本文摘 自《 凍土環境生態學 》（牟翠翠，彭小清主編. 北京： 科學出版社，2025.3）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

（本文編輯：謝婉蓉）

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