积雪对活动层和多年冻土近地表的热状态具有重要影响,并进一步影响陆地和大气间的碳交换。目前积雪对多年冻土热状态的影响研究主要集中在积雪较厚的环北极地区,而在积雪相对较薄的中低纬度地区研究较少。本论文通过野外观测和具有相变的一维热传导模型,力图分析积雪对祁连山区多年冻土热状态的影响,并探究在第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）的不同共享社会经济路径（SSPs）下祁连山地区未来多年冻土热状态变化及其对碳释放的影响。本文主要从以下几个方面进行研究:（1）基于2012–2019年祁连山区俄博岭与野牛沟地区的两个多年冻土观测站点的监测数据,分析积雪对表面能量平衡、5 cm地表热通量及活动层热状态的影响;（2）建立新的参数化体积未冻水含量（VWC）模型进而改进具有相变的一维热传导模型,并结合积雪的影响,模拟多年冻土的热状态变化特征;（3）利用改进的具有相变的一维热传导模型,模拟CMIP6不同SSPs路径下俄博岭地区2015–2100年的土壤热状态变化,并探讨气候变暖背景下土壤碳释放特征。主要的结果和结论如下:1、对观测站点资料进行分析得知,祁连山降雪主要发生在10–11月及4–5月份,新雪的反照率最大可以达到0.98,陈雪和湿雪面反照率最小可至0.15左右。不同积雪时间及积雪期间,雪深的变化趋势对土壤温度的影响不同。在春季过渡期,厚度约18 cm的积雪减缓了地表的升温;在秋季至冬春季节,厚度约21cm的积雪对地表呈隔热保温作用。在秋季至冬春季节,若积雪厚度持续增加,则积雪的隔热保温作用会愈发显著;而若积雪厚度持续降低,则积雪对土壤的保温作用会被逐步削弱。积雪的隔热保温作用对活动层厚度具有显著影响,即使在较大气温冻结指数（FI_a）和较小气温融化指数（TI_a）的年份,最大的积雪指数（SCHI）也会导致当年或翌年的活动层厚度最大。俄博岭（EB）与野牛沟地区（PT1）监测场的平均活动层厚度分别为162.1和74.2 cm。在积雪的隔热保温作用下2015和2017年EB监测站的活动层厚度相差达25 cm。2、根据祁连山区站点的土壤温度与VWC的数据,建立了新的参数化VWC模型,有效提高了零度幕附近土壤VWC的模拟精度。并利用参数化VWC模型,对具有相变的一维热传导模型进行了改进。基于改进后的模型,模拟的2012–2019年EB监测场0.1、0.2、0.4、0.6和0.77 m深度的土壤温度与实测结果吻合较好,模拟温度比实测值平均高0.09°C左右。同时,在1¹6 m深度,模拟温度比实测值平均低约0.23°C。0.05⁰.77 m深度的土壤温度对气温和雪深变化的敏感性模拟结果表明,气温增加-1、-0.5、0.5、1、1.5和2°C模式下的平均地温变化-0.07、-0.03、0.04、0.07、0.11和0.14°C;积雪深度系数0.25、0.5、0.75、1.25、1.5及1.75模式下的平均地温变化-0.19、-0.11、-0.03、0.02、0.03和0.04°C。气温上升引起的土壤温度升高与气温下降引起的土壤温度降低的幅度相同。而积雪深度减小引起的土壤温度减小幅度大于积雪深度增加引起的土壤温度增加幅度。3、改进后的一维热传导模型的模拟结果表明,在2015–2100年间,0.1 m深度的土壤升温速率在SSP126、SSP245和SSP585路径下分别为0.07、0.18和0.22°C·（10a）^-1。对于深层土壤,SSP126路径下的升温不显著;而在SSP245和SSP585路径下,0.6 m的升温速率分别为0.08和0.09°C·（10a）^-1;1.0 m升温速率分别为0.07和0.09°C·（10a）^-1;2.0 m升温速率分别为0.06和0.08°C·（10a）^-1。随着土壤温度的升高,活动层厚度也逐渐增加,在SSP126、SSP245和SSP585路径下,2015–2100年的活动层厚度分别以0.03、0.04和0.08 m·（10a）^-1速率加深,且最大活动层厚度分别为1.30、1.35和1.90 m。基于土壤碳分解模型计算得到,在0.1 m、0.6 m、1.0 m和2.0 m深度处,初始碳损失率分别为0.18%、0.19%、0.27%和0.21%,多年冻土上限的碳损失率最大,其次是多年冻土层,活动层的碳损失率最小。SSP126路径下0.6 m、1.0 m和2.0 m深度处的碳损失率没有显著的变化趋势;而在SSP245和SSP585路径下,0.6和2.0 m深度处的碳损失率均以0.002%·（10a）^-1的速率增加;1.0 m深度处的碳损失率则分别以0.002%和0.003%·（10a）^-1的速率增加。碳的损失导致有机碳密度的逐渐减小,且相较于浅层活动层,活动层底部、多年冻土层的碳损失比例最大。从2015至2100年,0.05⁰.6m、0.6¹.0 m、1.0².0 m和0.05².0 m深度的有机碳密度分别减少了15%、19%、20%和18%。本文初步分析了祁连山地区积雪对土壤温度和活动层厚度影响的物理机制,并通过改进一维热传导模型,对未来多年冻土热状态变化进行了模拟,进而计算了土壤有机碳的损失。然而在自然条件下,气温升高和积雪变化对多年冻土区土壤水热过程的改变进而对碳释放的影响是一个复杂的过程。在今后的研究中,需要进一步开展气候变化背景下多年冻土退化的机制研究,并增加其对土壤碳释放影响的水热过程的认识,从而为地球系统模型参数地确定、发展和改进提供基础数据,为加深山地多年冻土区对全球气候变化的响应及反馈机制的认知提供科学依据。