在气候变暖背景下,近几十年来青藏高原多年冻土急剧退化,其中最明显的特征之一就是热融湖塘的形成。热融湖塘提供了大量淡水栖息地,对调节碳、水和能源有重要作用。然而,青藏高原热融湖塘总体及区域分布和变化情况在很大程度上仍是未知的,限制了目前对多年冻土碳反馈及生态环境效应的认识。本论文以谷歌地球引擎（Google Earth Engine,GEE）平台为基础,结合野外考察与监测,利用Sentinel-2A分析了2018年青藏高原热融湖塘的时空分布特征,结合Landsat数据明确了近30年青藏公路沿线热融湖塘变化规律,同时探讨了影响热融湖塘分布的环境因素,并利用机器学习方法模拟了未来热融湖塘变化趋势。主要研究结果如下:1.建立了空间分辨率为10m的热融湖塘空间分布数据集,平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）的比值接近1:1。青藏高原热融湖塘数量约12万个,总面积约1730.34 km2,占多年冻土面积的0.2%,占湖泊、池塘水体总面积的4%,水体密度为12/100 km2。热融湖塘密度在不同植被类型具有显著差异:高寒荒漠的密度为16/100 km2、裸地的密度17/100 km2、高寒草甸的密度13/100km2、高寒草原的密度11/100 km2和高寒沼泽草甸的密度11/100 km2。热融湖塘分布与地温、活动层厚度、降水和植被覆盖度有显著的相关性。2.1991-2020年青藏公路沿线热融湖塘数量面积变化呈现减小-增加-快速增加-减少的变化趋势。热融湖塘的面积从1991年107.14 km2增大到2020年184.92 km2。青藏公路沿线热融湖塘密度普遍偏高,2018年青藏公路沿线热融湖塘密度为14.4个/100km2。青藏公路沿线热融湖塘在高寒草甸植被类型下最多,约占青藏公路沿线热融湖塘总面积的48%,其次是高寒草原,青藏高原热融湖塘数量面积变化与区域的年平均气温显著正相关,与区域年平均降水量正相关显著性不强。3.在CMIP5不同情景的热融湖塘的模拟结果与1991-2020青藏公路沿线实际热融湖塘数据进行对比验证,误差在2.27%-27.52%之间。在RCP2.6、4.5和8.5情景下,青藏公路沿线热融湖塘面积将增大18.89-21.89 km2。总体来看,三个情景下下,从2020-2100年青藏公路沿线热融湖塘都呈现增大趋势。同时,青藏高原热融湖塘总面积总体呈现一个增加的趋势,在RCP2.6、4.5和8.5情景下,青藏高原热融湖塘面积呈增加趋势,在2050年前后达到最大值。在RCP4.5情景下,青藏高原热融湖塘面积呈现逐渐上升趋势,在2040年和2060年前后出现短暂的下降趋势,到2080年前后热融湖塘面积开始迅速上升,到2100年达到最大值。在RCP8.5情景下,青藏高原热融湖塘面积呈现快速上升趋势,到2100年达到最大值。本研究提供了青藏高原热融湖塘分布的高分辨率数据集,明确了近三十年青藏公路沿线热融湖塘分布变化趋势,并预估了未来气候情景下热融湖塘面积变化。研究结果可以更好地评估热喀斯特地貌对碳循环的影响,为认识多年冻土区生态环境对气候变化对的响应提供了重要数据,也可为青藏高原基础设施建设提供重要本底资料,进而服务于我国生态安全屏障建设。