青藏高原多年冻土,在全球气候变暖的背景下,出现面积缩小和厚度变薄等退化现象,并引发生态水文等环境变化,已成为全球气候变化研究的热点,因此,开展多年冻土的变化及水文与生态的响应研究具有重要的科学意义。分别采用MODIS地表温度和地面站的地表0 cm温度数据,利用ArcGIS的模块化功能,运用冻结数模型模拟了高原多年冻土分布范围,分析了多年冻土的多年时空变化规律;采用年平均地温钻孔数据,利用ArcGIS的栅格计算器,基于年平均地温法计算了近年来多年冻土的厚度分布,估算了多年冻土的含冰量,预测未来情境下释放出的水量;采用GIMMS NDVI数据,基于ENVI软件的平台,利用IDL语言进行编程,分析多年冻土退化过程中植被覆盖度的时空变化规律。研究结果表明:近40年来,青藏高原的多年冻土一直处于波动的退化状态,其分布面积从20世纪70年代和80年代的140×10⁴ km²退化至90年代的120×10⁴km²,至本世纪初面积减小到110×10⁴ km²;当前的情境下高原多年冻土的平均厚度约为90 m,总含冰量为1.08×10¹33 m3;在假定升温率为0.03℃/a的情境下,未来100年后多年冻土的平均厚度为60 m,多年冻土的含冰量减少至3.74×10¹²m3,释放出的水量约7.04×10¹² m3,平均释水率约7.04×10¹⁰ m3/a;研究还发现,在多年冻土退化的不同阶段,植被覆盖度呈现不同的变化趋势。本文的研究对于理解冻土区的生态水文演变规律及生态恢复提供了一定的参考价值。