遼闊的高原，在這片神秘而平靜的土地下，“躺著”一種對溫度極為敏感、自然界極不穩定的含冰土壤。這曾經時許多高原工程建設的技術難題。然而，它也是高原生態系統中很難分離的一部分——它就是凍土。
凍土是何物？
凍土是指0攝氏度以下，含有冰的各種岩石和土壤。
根據多年凍土的地理分佈等因素，可以將多年凍土分為兩類：冰沼土和凍漠土。冰沼土又稱苔原土，分佈於我國極地凍原氣候區和黑龍江省北部。通常處於溼潤狀態，土層較淺。凍土包括高寒荒漠土和高寒凍土。土壤比較乾燥，表層土色較淺，表層礫石較多。
凍土區的工程建築和施工中，還常根據凍土含冰量的不同，將凍土分為：富冰凍土(含冰量大於50％)，多冰凍土(含冰量為25％～50％)，少冰凍土(含冰量小於25％)；或按其物理狀態，將凍土分為：堅硬凍土(或稱低溫凍土)和塑性凍土。
目前常見的凍土分類還有一種是根據土、石凍結狀態延續的時間進行劃分的。一般將其劃分為短時凍土、季節凍土和多年凍土。凍結狀態只延續幾小時或數日的凍土稱為短時凍土或瞬時凍土；凍結狀態持續數月，冬季凍結，夏季融化的土層稱為季節凍土；凍結狀態持續兩年或兩年以上的凍土層稱為多年凍土。多年凍土可分為上下兩層，下層終年不化的土層被稱為永凍層，上層隨季節變化而發生凍融變化的土層被稱為季節融化層。
極端天氣與凍土
近代是人類推動歷史文明的輝煌時期，也是氣候變化最為顯著的時期。工業革命以來，人類活動不僅造成全球變暖，而且導致全球生物多樣性急劇下降。根據全球氣候模式預測，未來100年全球氣溫將上升1.4-5.8℃，高緯度地區氣溫上升幅度較大，降水量將增加11%-17%。世界特別是北半球中高緯地區降水量將增加，許多地區還將出現乾旱等極端氣候。
在全球變暖的背景之下，近50年來，氣候主要極端天氣事件的頻率和強度出現了明顯變化。從起初是華北和東北地區乾旱趨重，長江中下游流域和東南地區洪澇加劇，到最近的西南嚴重乾旱少雨。有預計，與2000年比較，2020年中國年平均氣溫將增加1.3～2.1攝氏度。
在北半球廣大的中高緯度地區，現代凍土分佈面積佔北半球陸表面積的24%。我國永久凍土面積215萬平方公里，佔國土面積的22.4%，居世界第三位。多年凍土分佈廣泛，對當地植被覆蓋、土地利用和工程建設有重要影響，對氣候變化的響應也非常敏感。
凍土與氣候系統的相互作用是相互的：一方面，凍土是氣候變化的指示器。氣候變化作為多年凍土的一個重要驅動因素，將引起多年凍土區環境和工程特性的重大變化；另一方面，多年凍土的變化也通過一系列的水熱交換過程對氣候系統作出反應。當土壤凍結或融化時，會釋放或消耗大量的潛熱，從而影響氣候變化。
目前，全球大多數多年凍土面臨著變暖或融化，與100年前相比，中國北部地區現代多年凍土南界已北移20～30千米，出現了自南向北的區域性退化趨勢。假如若干年之後，氣溫比現在升高3℃，多年凍土南界將繼續北退，現今的島狀凍土帶將完全消失，多年凍土區將僅剩下13.6萬平方千米。凍土溫度變化的時間約為非凍土的10倍，也就是說，現今溫度年變化深度(10～20米)處的溫度還是30年前地表溫度變化的結果。因此，在自然情況下，凍土帶的退化將滯後更長一段時間。凍土對溫度變化的自我調節作用還將表現在：當較大面積冰凍土消融是，將吸收大量的熱量用於冰的融化，從而部分地影響氣溫的升高；凍土消融和增溫過程，伴隨著氣溫變暖過程中大氣降水的增加，植被將得到發展，而這又將抑制凍土的消融。因此在自然狀態下，由於氣候變暖而造成的凍土退化過程是相當緩慢的，只是在凍土帶邊緣的高溫薄層多年凍土會首先融化。
高原生態系統難以割捨的一部分
凍土在它的水分和熱量交換過程中與寒冷地區生態環境發生著密切的關係，不僅控制著地表狀態的變化，而且影響著植被的發育程度，同時二者之間還存在著強烈的相互作用，地表條件一旦被破壞，干擾了凍土與地表植被生長間的平衡關係，生態環境將會退化，從而出現荒漠化，甚至沙漠化現象。
凍土對高原生態系統來說，最突出的一個作用是促進溼地的形成。由於永凍層形成天然的“隔水板”，使得降水和徑流無法滲入地下，如此一來，地表積水，土壤過溼，土壤上層會低溫缺氧，限制好氧細菌的活動：同時，由於凍土中缺少對有機質分解作用強的細菌，植物殘留體在燃氣條件下難以分解而殘存在泥炭之中，形成的泥炭層進一步滯水，就逐漸形成了各種類型的溼地。
而溼地對於凍土區來說，主要起冷卻作用。夏季，溼地水體的太陽輻射反射率高於其他物質，水體的蒸發也消耗了大量的熱能，另外處於水分飽和狀態的苔蘚層、泥炭層的熱容量大，導熱係數小，這些均導致下層凍土的融化深度很小。茂密的森林還會降低到達地面的太陽輻射，並減少地表輻射強度，導致夏季林內溫度明顯低於空曠地的氣溫，溫差也較小。可見，嚴寒的氣候、茂密的植被、林間的溼地等因素是形成大面積多年凍土地帶的根本原因。
由於凍土的存在，高原植物長期依靠凍結滯水維持生長，與凍土一起儲存了大量的淡水資源，形成了一片典型而獨特的凍土森林。這種寒冷潮溼的環境不僅維持了多年凍土的存在，而且保證了森林的生存和發展。
當凍土融化時，由於地形原因。在原來的多年凍土區，土壤會變幹，水會聚集在低窪地帶，使那裡出現溼地。因此，高原植物的生長狀況發生了惡性變化，導致凍土林逐漸消失。多年凍土的大面積退化必然導致溼地的萎縮。
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