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藏北地区地处青藏高原腹地，平均海拔超过4500m，气候寒冷，是西藏高寒草地的集中分布区。藏北地区也是青藏高原多年冻土的重要分布区，受其独特气候影响，土壤有机质分解较慢，土壤中固存了大量的土壤有机碳。研究表明青藏高原增温速率明显高于中国以及全球平均水平，气候变暖将导致多年冻土发生退化，进而通过土壤的水热循环变化改变植被的生存环境，影响高寒生态系统的碳循环过程。藏北地区生态环境脆弱，探讨气候变化下土壤有机碳对冻融作用的响应，可为藏北地区生态系统功能提升和畜牧业可持续发展提供科学依据和数据支撑。本研究基于气候插值数据、未来情景数据以及野外采样数据等，运行空间化后的CENTURY模型，分析藏北地区土壤有机碳密度时空变化特征;对CENTURY模型进行冻融过程的耦合，辨析冻融作用对藏北地区土壤有机碳密度的影响，进一步分析冻融作用下藏北地区土壤有机碳密度发展态势。主要结论如下: (1)全球变化背景下藏北地区气候呈温度上升、降水增加发展趋势，随着时间推移，降水增加速率趋缓，而气温升高速率逐渐加快，多年平均气温由-4.45℃(1961～2015年)升高到-2.0℃(2016～2050年RCP8.5情景下)。 (2)藏北地区高寒草甸0～50cm土层深度的土壤有机碳密度约为高寒草原的3倍，分别为5.10kg·C·m-2和1.78kg C·m-2;随着土层的加深，土壤有机碳密度逐渐减小。与高寒草甸土壤有机碳密度相关性较高的环境因子为土壤养分、容重、含水量和土壤颗粒组成，与高寒草原土壤有机碳密度相关性较高的为全氮、全磷含量;逐步回归结果显示，全氮含量与高寒草地土壤有机碳密度的关系最为密切。 (3)冻融过程耦合后CENTURY模型模拟结果表明，近55年来，藏北地区土壤有机碳密度呈减小趋势，减小速率为0.872g·C·m-2·yr-1，高寒草甸草原减小速率最大，高寒荒漠最小;在1980s到1990s中期整个时段内，土壤有机碳密度波动较小，为其稳定时期。在空间上，土壤有机碳密度从东南到西北为逐渐减小趋势;藏北地区约2/3区域的土壤有机碳密度呈显著减小趋势，呈增加趋势的草地类型为高寒草原。 (4)考虑气候变化冻融过程影响下，CENTURY模型模拟结果表明，2016～2050年不同情景下不同植被类型土壤有机碳密度均呈减小趋势，其中RCP8.5情景下减小趋势最大，RCP6.0情景下最小。藏北地区约74％的区域土壤有机碳密度低于2.0kg·C·m-2，分布在藏北地区北部，主要植被类型为高寒草原、高寒荒漠草原和高寒荒漠;土壤有机碳密度呈减小趋势的区域面积约占藏北地区总面积的78％，RCP8.5情景下面积最大。冻融作用对藏北地区土壤有机碳分解先为缓解作用后逐渐转为增强作用;高寒草甸区冻融作用对土壤有机碳分解的作用呈逐渐增强趋势。