利用1961-2010年石羊河流域4个气象站点的冻土深度、冻土日数和气温观测数据以及邻近地区气象站点冻土数据,采用气候统计学分析方法,对石羊河流域最大冻土深度和冻土日数的时间演变、空间分布及与气温的关系进行了分析。结果表明:石羊河流域年代、年最大冻土深度和冻土日数呈显著减少趋势,减少速率分别为4.537cm/10a、6.001d/10a,均通过了а=0.01的显著性水平检验。年最大冻土深度和冻土日数的时间序列分别存在7~8a和8~9a的准周期变化,并发生了突变。冻土主要出现在11月至次年3月,年最大冻土深度几乎都出现在1月和2月,年冻土日数以12月和1月最多。石羊河流域冻土的空间分布与海拔高度、地表植被、地层岩性、土层含水量等局域性因素有关。石羊河流域与冻土同期的年平均气温呈显著升高趋势,上升的速率为0.553℃/10a。年最大冻土深度和冻土日数与平均气温呈极显著负相关,其相关系数分别为-0.7486、-0.8058,气温每升高1℃,冻土深度减小9.3cm,冻土日数减少8.3d;冻土深度和气温具有相同的周期变化,冻土日数的周期变化比气温滞后1a,气温随时间变化对冻土深度和冻土日数随时间变化具有显著负作用。冻土深度的减小和冻土日数的减少可能是对气温升高的响应。