凍土——地球的“時(shí)光膠囊”正在蘇醒。

你是否想過，地球上那些終年凍結(jié)的土壤，不僅封存著遠(yuǎn)古的氣候密碼，還隱藏著影響全球生態(tài)的“定時(shí)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(huán)……
《凍土環(huán)境生態(tài)學(xué)》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(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)傾力打造，系統(tǒng)揭示凍土與生態(tài)、氣候、環(huán)境的深層互動(dòng)，為應(yīng)對(duì)全球變化提供科學(xué)支撐。無論是科研工作者還是生態(tài)愛好者，這本書都將帶你走進(jìn)冰凍圈科學(xué)的奇妙世界！

核心內(nèi)容多維透視凍土生態(tài)系統(tǒng)的前世今生

1. 凍土形成與環(huán)境互饋機(jī)理

• 氣候與凍土共生：解析凍土發(fā)育的溫度閾值、積雪保溫效應(yīng)及植被反饋機(jī)制，揭示高緯度與高海拔凍土的空間異質(zhì)性。

• 凍土制圖： 基于目前已發(fā)布的的多種凍土分布圖，量化環(huán)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(tài)響應(yīng)

• 氣溫與降水雙驅(qū)動(dòng)： CMIP6模型預(yù)測(cè)顯示，北半球凍土區(qū)變暖速率達(dá)非凍土區(qū)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(dǎo)致活動(dòng)層增厚，灌木擴(kuò)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(huán)與污染物的“冰封與釋放”

• 碳庫危機(jī)：全球多年凍土封存約1.5萬億噸有機(jī)碳，升溫導(dǎo)致微生物活性增強(qiáng)，凍土碳釋放或使生態(tài)系統(tǒng)從“碳匯”逆轉(zhuǎn)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(xué)路徑與防控策略。

4. 熱喀斯特地貌與工程挑戰(zhàn)

• 熱融湖塘與滑塌災(zāi)害： 凍土融化引發(fā)熱喀斯特湖擴(kuò)張、熱融滑塌和海岸侵蝕加速，書中結(jié)合遙感與實(shí)地監(jiān)測(cè)揭示其時(shí)空演化規(guī)律。

• 工程影響：針對(duì)青藏鐵路、北極基礎(chǔ)設(shè)施，評(píng)估熱融災(zāi)害對(duì)工程的影響。

? 亮點(diǎn)特色：前沿科學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用的深度融合

1. 學(xué)科交叉，系統(tǒng)集成

• 多源數(shù)據(jù)整合：融合野外觀測(cè)（GTN-P網(wǎng)絡(luò)）、衛(wèi)星遙感（MODIS/AVHRR）、模型模擬（CMIP6/Noah）等多維度數(shù)據(jù)，構(gòu)建凍土環(huán)境研究的“數(shù)據(jù)-模型-驗(yàn)證”閉環(huán)。

• 多學(xué)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(xiàn)生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、水文學(xué)、環(huán)境科學(xué)的深度交叉。

2.立足前沿，回應(yīng)全球關(guān)切

• 氣候臨界點(diǎn)預(yù)警：明確凍土退化作為氣候系統(tǒng)臨界點(diǎn)之一，量化凍土碳反饋對(duì)溫控目標(biāo)的潛在沖擊。

• 北極放大效應(yīng)：揭示高緯度凍土區(qū)變暖速率是北半球均值的2倍，為IPCC報(bào)告提供關(guān)鍵證據(jù)支撐。

3.實(shí)踐導(dǎo)向，服務(wù)可持續(xù)發(fā)展

• 生態(tài)保護(hù)與工程應(yīng)用：提出凍土區(qū)濕地修復(fù)、碳匯管理、污染物阻控等技術(shù)路徑，助力“雙碳”目標(biāo)與綠色“一帶一路”建設(shè)。

• 案例豐富：涵蓋青藏高原、環(huán)北極、蒙古高原等典型區(qū)域，配以200+圖表與30+研究案例，兼具理論深度與實(shí)操價(jià)值。

主要作者簡(jiǎn)介 | 冰凍圈科學(xué)領(lǐng)軍力量

牟翠翠

蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”青年學(xué)者，甘肅省領(lǐng)軍人才。2017年獲“施雅風(fēng)冰凍圈與環(huán)境基金”青年科學(xué)家獎(jiǎng)、獲國(guó)際冰凍圈科學(xué)協(xié)會(huì)（IACS）頒發(fā)的“最佳青年報(bào)告獎(jiǎng)”；2022年獲“第十屆甘肅青年科技獎(jiǎng)”、青藏高原研究會(huì)“第十三屆青藏高原青年科技獎(jiǎng)”。主要從事多年凍土碳循環(huán)研究，在逐步升溫碳分解機(jī)理、速變?nèi)诨坚尫耪{(diào)控、陸-水系統(tǒng)碳動(dòng)態(tài)等方面取得了一系列研究成果。在國(guó)內(nèi)外期刊上發(fā)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(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。2023年獲“施雅風(fēng)冰凍圈與環(huán)境基金”青年科學(xué)家獎(jiǎng)。主要從事凍土與氣候互饋關(guān)系研究，在凍土水熱過程、凍土變化、凍土變化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)方面取得了一系列研究成果。以第一及通訊作者在領(lǐng)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(huán)境生態(tài)學(xué) 》（牟翠翠，彭小清主編. 北京： 科學(xué)出版社，2025.3）一書“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

（本文編輯：謝婉蓉）

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