综述：恢复景观与社区：来自批判生态学、城市生态学和植物生态学的见解

这篇综述创新性地改进了移动网格多年冻土模型（moving-grid permafrost model），通过整合地表长期沉降/抬升、自由水动态和能量交换等物理过程，首次量化了长江源区（SRYR）2000-2020年多年冻土退化对地形、水文及地表能量平衡的影响。模型验证显示：多年冻土面积减少1.32%，活动层厚度（ALT）以2.8 cm/a增厚，冻土顶板温度（TTOP）上升0.23°C/10a，地面沉降达4.1 mm/a，冰融水净释放量4.8 mm/a。研究为青藏高原（QTP）水塔失衡机制提供了关键数据支撑。

　　

Abstract

气候变化背景下，多年冻土演化显著影响区域地形、水文和地表能量平衡。研究团队改进了移动网格多年冻土模型，新增了区域尺度地表长期沉降/抬升、自由水动态及能量交换等物理过程。该模型应用于青藏高原长江源区（SRYR）2000-2020年的模拟，并通过新建监测网络验证。结果显示：模型准确再现了地温与活动层厚度（ALT）变化，SRYR多年冻土面积减少1.32%，ALT和TTOP分别以2.8 cm/a和0.23°C/10a速率增加，地面沉降均值达4.1 mm/a，冰融水净释放量4.8 mm/a。值得注意的是，多年冻土区通过吸热减缓了气候变暖效应。

Introduction

作为"亚洲水塔"的青藏高原（QTP），其多年冻土分布是气候环境变化的关键指示器。长江源区（SRYR）包含通天河、雀莫错湖和沱沱河流域，承担着维系长江水资源与生态安全的重要功能。传统研究多聚焦冰川、积雪对水塔失衡的影响，而多年冻土的定量贡献尚不明确。

Study area

SRYR位于可可西里南部（33°22′56″-34°54′41″N），总面积28,767 km²，其中多年冻土占比达95.29%。该区域分布着高寒草甸（ASM）、高寒草原（AS）等植被类型，海拔跨度4,500-6,200米，年均温-5.1°C至-3.8°C。

Moving-grid permafrost model

改进模型创新性地耦合了热喀斯特过程：冰楔融化形成热喀斯特湖或径流时成为水文"源"，而新生成的地下冰则成为"汇"。模型还量化了冰-水相变导致的能量交换，解决了现有地表过程模型对过量地下冰表征不足的难题。

Permafrost distribution in 2020

2020年SRYR多年冻土面积22,100 km²，以亚稳定型（38.2%）、过渡型（31.7%）为主。不同植被带ALT差异显著：高寒草甸区1.98米，高寒荒漠区达2.83米。

Validation

与监测数据对比显示，各植被带地温模拟均方根误差（RMSE）为0.82-1.55°C，InSAR测得的地表沉降趋势与模拟结果高度一致（R²>0.89）。

Conclusion

研究首次揭示SRYR多年冻土退化释放的冰融水相当于区域降水量的12.6%，其吸收的热量使局地气温上升速率减缓0.08°C/10a。改进模型为理解QTP水-热-冻土耦合机制提供了新工具。

Software availability

模型代码已开源（GitHub/sunjack0227），数据可通过中国科学院青藏高原所获取。研究得到国家自然科学基金（42322608）等项目的资助。