全球有超过一半以上的湖泊存在明显的结冰过程。冰层覆盖湖面,将湖水与空气隔绝而无法完成大气复氧,同时冰层大大降低甚至隔绝进入冰下水体的太阳辐射而抑制了浮游植物、沉水植物等的光合作用。在持续的呼吸、化学和底泥耗氧的作用下冰封湖泊常呈现溶解氧持续降低或缺氧的状态,这将恶化水质、威胁水生态安全,特别是富营养化湖泊此过程则会更加严峻。我国主要季节性冰冻区分布与干旱半干旱地区高度重合,如内蒙、西北和青藏高原地区,其冬季气候条件与前人研究区域显著不同,结冰条件下湖泊氧环境如何变化、受哪些因素制约,仍不清楚。基于此,本文以内蒙古乌梁素海为例,开展了两个冬季寒旱区典型浅湖的温氧原位观测试验和底泥耗氧试验,分析冰封期湖泊温氧动态变化及其主要影响因素,并通过计算水体溶解氧新陈代谢速率后,从机理上探讨气象、冰雪条件对溶解氧动态的影响。主要研究成果如下:（1）在冰封期,水体温度和溶解氧均具有明显的昼夜变化过程。不同深度水温的日变化幅度在0.1-3.5℃之间,水温的日变化幅度随深度增加后减小又增大;在无积雪覆盖期间,不同深度溶解氧的日变化幅度在0.3-6.5 mg L-1之间。研究表明,水温不仅受到太阳辐射影响,还受冰温和泥温影响;整体上,上层水温为强逆温结构,中下层为弱逆温或近似等温结构;水中的溶解氧浓度则随深度的增加逐渐降低。在整个冰封期,水体的溶解氧总量出现了先降低后升高的现象,这与光合有效辐射密切相关（R2=0.73）。（2）建立了湖冰冻结、融化过程中冰-水界面溶解氧迁移模型。冰封期,湖冰的冻结和消融所引起的溶解氧动态变化占光合产氧量或呼吸耗氧量的2%左右。但在整个湖冰的生长期,冻结排氧可使冰下水体溶解氧浓度整体升高3.5-6 mg L-1。通过引入冻融过程氧迁移模型,建立了一个适用于湖泊生态系统溶解氧代谢速率计算模型。通过该模型,计算得到了冰封期湖泊的光合产氧速率0.053-5.32 mg O2L-1d-1,呼吸耗氧速率0.06-6.24 mg O2L-1d-1;光合产氧与呼吸耗氧速率之间呈显著正相关关系（R2=0.78）。分析显示,光合有效辐射是光合作用的主导因素（R2=0.77）;底泥耗氧试验结果表明,底泥耗氧占生态系统呼吸总耗氧量的25%-40%。（3）降雪会导致湖面的反照率升高,透射率和透射辐射强度降低。在湖冰面无积雪期间,反照率在0.30-0.37之间,当湖面有积雪覆盖时,反照率最高可达0.87;降雪前湖冰的透射率为0.27,光合产氧速率为2.28 mg O2L-1d-1;降雪后,透射率降至0.004,光合产氧速率降至0.31 mg O2L-1d-1。随着积雪和湖冰的融化,水中的透射辐射强度和植物的光合作用开始不断增强。基于以上认识,本文提出冰雪过程影响冰下湖泊溶解氧动态的两种方式:一是湖冰冻结排氧和融化稀释作用;二是冰雪层厚度及其光学性质控制太阳辐射传输过程。这些研究结论有助于更好地认识季节性冰封湖泊溶解氧的动态变化。