东北寒区多年冻土退化的主要研究综述

赵丹丹, 刘家福, 刘吉平*， 杜会石

(1.吉林师范大学旅游与地理科学学院， 四平 136000; 2.吉林师范大学资源保护与利用研究所， 四平 136000)

多年冻土是高纬寒区生态系统的重要组成部分，通常指地表以下连续不低于两年且温度处于0 ℃以下的土层[1-2]，经过漫长的地质和生物演化与生态系统的其他组成部分协同互相作用发展的比较完整的自然生态体系[3]，北半球当属全球内多年冻土分布最为广泛的区域，26°N～84°N的格陵兰岛北部均有分布，约占全球整个陆地表面积的1/4[4-5]，中国高纬地区的多年冻土多集中在东北地区[6]，主要包括大片连续多年冻土、岛状多年冻土和稀疏岛状多年冻土等类型[7-8]。多年冻土对气候变化响应较为敏感[9]，预计到21世纪末高纬度地区的升温幅度将达到中低纬度2倍[10]，尤其高纬度的多年冻土区升温趋势更为显著，平均每年增温0.037 ℃(1961—2007年)[11]。近年来受气候变化和人类活动双重影响，多年冻土呈不断退化趋势[12-14]。到2100年，加拿大北部地区相比1900年增温趋势将达到4～8 ℃，导致中部地区大面积不连续冻土消失[15]。中国东北多年冻土区在1991—2000年比1961—1970年温度升高了0.9～2.2 ℃，导致多年冻土早已出现明显退化[16]，且1961—2015年东北北部区域以0.34 ℃/10 a的升温率高于南部区域的0.26 ℃/10 a[17]。多年冻土退化除融化深度改变、面积萎缩，冻土厚度变化，还出现边界的南缘北移、影响冻土区森林植被分布变化等现象[18]。多年冻土经常被认为是对气候变化反应比较敏感的“指示器”，多年冻土具有丰富的微生物和有机质资源，多年冻土退化影响寒区生态系统的植被、沼泽湿地、土壤生态系统以及社会经济的变化和发展，严重威胁东北多年冻土区自然环境及人类的生存发展[19-22]。因此理清东北多年冻土退化形式、冻土环境恶化的驱动机制及对高纬寒区生态环境造成的影响等，对实现区域生态及社会经济环境协调发展具有比较重要的理论价值和研究意义。

因此，现对东北多年冻土退化的研究进展进行系统的梳理，总结东北多年冻土退化的研究方法及退化形式，从气候变化和人类活动分析多年冻土区退化的驱动因子，分析东北多年冻土退化对寒区生态系统及环境的造成的影响，根据目前多年冻土退化研究状况分析如何加强多年冻土退化研究或者冻土退化引发一系列变化的研究，保护东北寒区的冻土-森林-湿地生态系统和环境，为区域多年冻土环境的保护提供理论依据。

1 研究区基本概况

东北寒区多年冻土的地理位置处于欧亚大陆多年冻土区南部边缘，跨越46°30′N～53°30′N[8]，多年冻土分布面积大致是38.6×104km2[23-24]，海拔100～2 000 m，整体地势东西高中间略低，属于温带大陆性季风气候，研究区气温的年较差大，多年平均气温相对较低，冬季寒冷且漫长，夏季短暂且湿热[18, 25-26]，降水与中国整体降水规律一致，由沿海地区逐渐向内陆递减，自然景观主要包括针叶林、针阔混交林、森林草原及荒漠草原等[27-30]。东北多年冻土区主要在大、小兴安岭和松嫩平原北部，该地区较长时间的低温和相对较高的森林覆盖率为多年冻土的存在提供了一定的冷湿环境[31]。多年冻土的厚度由几米到上百米，在大兴安岭地区主要分布着不连续多年冻土和大片岛状多年冻土，而岛状以及稀疏岛状多年冻土主要分布在大、小兴安岭地区[32-33]。

2 多年冻土退化的主要研究方法

东北多年冻土区是近百年来气候变暖比较显著的地区[34]，受气候变化和人类活动双重影响，冻土退化主要表现为地温升高、冻结深度减小、冻土厚度减薄、冻结期缩短、融区扩大、南界北移和多年冻土面积变化、局地冻土岛消失和地表沉降等[35-37]。依据IPCC (Intergovernmental Panelon Climate Change) 第五次评估报告中增温率计算，预计在2000年以后的40～50 a里大兴安岭地区的年平均气温可能会增加0.92～1.15 ℃[38]。东北地区最大冻土深度以6.15 cm/10 a的速率不断减小[27]。基于ANSYS软件预测研究表明冻土融化深度与温度场变化存在一定的规律，30 a后高温冻土退化较严重主要体现为冻土天然上限下移和南界北移[39]。东北地区自从20世纪70年代以来大、小兴安岭的多年冻土共减少约35%，小兴安岭在20世纪80年代很多冻土岛消失[16,40-42]。通过热红外遥感反演地表温度，研究东北高纬度冻土区北安至黑河高速公路的地表形变，区域形变整体与冻土分布规律相同，即该地区区域形变与冻土分布、退化密切相关[43]，东北地区多年冻土通过多种形式均呈现出不断退化趋势。东北多年冻土是兴安岭-贝加尔湖型多年冻土的一部分，同时也是高纬度和高海拔多年冻土的过度类型，目前已成为全球多年冻土退化的显著区域之一，东北地区多年冻土面积从1950年的4.8×105km2退化到2010年的3.1×105km2，退化速率为3.6×105km2/10 a，且多年冻土表现出一定的纬度和高度地带性特征，多年冻土南界北移0～1.1°N，平均海拔升高160.5 m[44]。此外，森林火灾后，除了使土层温度升高和融化深度加大外，会促进多年冻土上限的地下冰大量融化，形成一定的热融现象及泥石流和碎屑坡等[45]。

目前常用的多年冻土退化研究方法涉及挖坑探测、钻孔探测、地球物理勘探、气象资料或遥感航片、同位素标记、野外调查法和冻土预报模型等[46-47]。相关研究在冻土地温钻孔安放测温探头，定期测量地温发现大兴安岭嫩江源多年冻土呈退化趋势[48]。通过地质钻探探测多年冻土的分布位置、地层分布等，结合土壤温度传感器和路基变形监测等设备，研究小兴安岭北部多年冻土退化特征以及对公路路基稳定性的影响[49]。由于单一物探方法进行研究存在局限性，分析总结多种物探方法，提出多年冻土区综合物探技术用来探测多年冻土上下限、季节冻土与多年冻土的分区界限及冻土退化问题[50]。基于遥感手段，利用时间序列干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技术对黑龙江黑河地区2007—2010年冻土变形进行监测，分析多年冻土变形及退化情况[46]，采用微波遥感结合面向对象的多时相合成孔径雷达影像，对冻土景观进行分类[51]，可用于进一步研究冻土退化程度；利用东北多年冻土区生长季归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)的时空变化特征，并分析了1981—2014年NDVI与地表温度(ground surface temperatures, GST)的相关性，结果表明虽然地表温度的升高在短期导致植被覆盖的增加和多年冻土退化增加，但从长期来看，多年冻土的退化或消失可能会削弱甚至阻碍植被活动[52]。利用沉积序列、多年冻土遗迹、古动植物记录和年代资料，分析和重建了晚更新世以来的多年冻土演化，研究结果表明近年来东北地区多年冻土频繁而大规模的扩张和退缩对严寒地区的环境产生了重大影响[53]。通过测定北方森林冻土区落叶松树芯的年轮宽度计算基础面积增量和年际敏感性，结果发现冻土的冻结深度导致植被对冻土退化产生过多的水浸响应不同[54]。通过同位素标记法对大兴安岭不同退化程度的土壤及植被进行分析研究发现，冻土退化影响土壤有机质转化和植被生长[55]。由于植被与多年冻土之间的生态平衡和依存关系，部分植物可以作为土壤冻结的指示物，指示多年冻土的类型以及空间分布，但这种方法具有一定的局域性[45]。如落叶松-偃松、落叶松-杜香林常作为指示大兴安岭地区多年冻土的典型植物群落，大兴安岭地区多年冻土是否存在也可以用莎草科植物、丛桦以及“老头树”进行判断[45,47,56]。通过样点调查分析法发现植物组成和群落结构反映了北方森林冻土带南缘的冻土分布特征，草本层的修氏苔草和灰脉苔草及灌木层的柴桦是特定的近地表多年冻土湿地指示植物，同时发现活动层厚度与苔藓厚度和灌木盖度呈负相关[57]。冻土预报模型主要包含以热传导为基础的物理模型和以观测数据分析的冻土经验模型，冻土物理模型，例如冻土顶板温度(top temper of permafrost, TTOP)模型和GIPL(the geophysical institute permafrost lab, GIPL)模型均可模拟多年冻土层厚度，但应用于东北多年冻土区较少[58]。冻结融化指数模型作为冻土经验模型的一种，根据气候变化在应对冻融指数变化时会出现不同的反应而建立的，利用该模型对东北地区冻土分布进行制图[58-59]，雪底温度模型(bottom temperature of the snow cover, BTS)主要通过雪底温度概率判断冻土是否存在，目前由于模型所需参数条件限制即积雪厚度至少80 cm，在中国应用不广泛[47]。

针对冻土退化的不同研究方法适用性存在差异。前人所利用的挖坑和钻孔探测方法比较原始和直接，地球物理探测是多年冻土研究调查比较重要的手段，由于冻土在空间分布上具有多变性的特征、且地下冰分布比较复杂，物探多解性仍存在一定的难题[50]。野外调查法和同位素标记法一般多适用于中小尺度的研究且具有一定的季节要求，如Che等[55]以东北地区的兴安岭为研究区域，选取典型的沼泽区，分析了不同程度冻土层退化时活动层和季节性冻土的厚度，从不同深度的叶、根和茎中采集植物的碳、氮稳定同位素，以测定土壤和植物的碳、氮稳定同位素含量，采用方差分析和多元线性回归分析方法研究了冻土退化对土壤有机质周转和植被生长的影响。相比之下，遥感手段更加适合区域大尺度长时间序列的冻土退化研究，干涉合成孔径雷达使用卫星或飞机搭载的合成孔径雷达系统获取高分辨率地面反射复数影像，可用于大范围的自然灾害监测，如Wang等[60]利用小基线子集InSAR技术，分析了2016年9月—2018年4月冻土区典型景观的干涉性相干时间序列，揭示了其融化沉降曲线。此外，Serban等[61]利用Landsat遥感影像通过机器学习和面向对象分类方法对东北Hola盆地近46 a(1973—2019年)多年冻土景观变化进行研究，结果表明在气候明显变暖的背景下，人口快速增长、资源开发、农业集约化、经济发展和森林火灾频发加速了永久冻土的退化，引发自然灾害，生态环境恶化。随着遥感的不断发展，微波遥感虽已发展较好，受大气因素影响较小，但应用于东北林区的多年冻土探测研究还是存在一定的困难。物理模型一般需要用微分方程求解计算量较大，且不能进行空间分布模拟，单纯经验模型则侧重预测冻土存在的概率，对于轮廓的预测存在难度[47]，但耦合半经验模型可以实现冻土退化趋势分析，如Zhang等[62]利用DEM数据、气象数据及调查数据通过统计模型和经验/半经验模型对1980—2010年的兴安岭多年冻土进行了分析，结果表明冻土退化趋势由低海拔区向高海拔区转变，由连续区向不连续区转变。未来多年冻土退化研究如能充分利用实际探测数据、同位素标记、野外调查、遥感及地理信息技术和模型进行耦合，可能更加有利于多年冻土的时空分布研究及退化趋势分析，为东北多年冻土区提出预警和适当的对策。

3 东北寒区多年冻土退化的主要影响因子

3.1 气候变化

多年冻土是地球内部、地壳表层及大气圈之间通过一定的相互作用而形成的，东北多年冻土会伴随气候环境的冷暖变化而产生冻土扩张或退化的现象，利用东北地区1971—2016年的气象资料，采用趋势分析法得到东北地区气温在不断升高，尤其在过去50多年(1960—2012年)以来,东北地区气温呈现变暖趋势,平均每10年上升0.37 ℃；东北地区的冻结指数呈明显的下降趋势，整体下降率为66.63 (℃·d)/10 a[63]。气候变化直接改变了的气温、降水及积雪时段等条件，多年冻土的形成、发展以及贮存很大程度上受气候因子的影响[64]，气候变暖使东北地区地温不断升高，导致冻土冻结深度不断减小、冻结期也随之不断缩短，在多年冻土区表现得较为明显[36]。气候变化背景下，东北地区冻土面积在1950s—2010s期间从4.8×105km2减少到3.1×105km2，冻土退化主要以连续多年冻土为主，不连续和岛状多年冻土比稀疏岛状多年冻土退化更加明显[65]。多年冻土退化会释放大量的温室气体，对气候产生正反馈效应，加速了气候变暖[66]。近百年来，导致大、小兴安岭多年冻土退化的根本原因主要是气候变暖以及森林采伐，此外人类活动在一定程度上也加速了多年冻土退化[16,67]。

3.2 森林火灾

多年冻土分布受地形、温度、土壤以及植被等诸多因素共同影响。森林火灾导致冻土环境不断被破坏，扰乱了冻土-植被间的动态平衡，东北多年冻土区林火后冻土融深、水热状况、化学元素及释放气体通量规律均会改变[68-69]。森林植被火烧后使下垫面的性质发生改变，蒸散发减少，土壤湿度出现不同程度的变化，地表裸露反射率降低，土壤温度升高，使冻土融化且活动层不断加深[70]。在气候变暖的背景下，森林火灾使大兴安岭地区冻土出现退化，植被开始更新和演替，同时对森林生态系统功能造成一定影响，如水文、气候及净化的环境效益等均有所损失[71]。森林火灾可能导致多年冻土进行不可逆的退化，导致森林迅速演替，土壤碳储量的损失，以及冰缘危险地形的增加，森林火灾后土壤温度上升，冻土活动层的厚度不断增加，同时土壤碳、氮释放量也在不断增多[72]。

3.3 人类活动干扰

近百年来东北地区以城镇化为代表的人类活动的基础建设，包括修建铁路、居民建筑和放牧、过度的森林砍伐等破坏地表土地覆被变化。例如，1850年清政府开禁政策以前人类活动较小，20世纪三四十年代开始掠夺性开发，到50年代国家建设需要采伐不断增加，城镇建设不断扩张，到20世纪60年代末，铁路的开通导致采伐持续增加，人口的迅速增多，中小城镇建设加快，出现城镇化，“热岛效应”愈加明显，随之出现的密集型林业和农业生产，过牧、矿产和水资源掠夺性开采，均对东北地区的冻土环境造成一定的影响[16,73]。例如森林面积减少但耕地面积扩张，多年冻土地温有所增加，影响地下跟大气两者热量的交换，加速了多年冻土退化[74-76]。放牧活动对大兴安岭东坡新林林区多年冻土活动层的厚度产生较大影响，放牧活动比较剧烈的区域对应活动层的厚度可达2.5 m[77]。部分冻土湿地被开垦为农田，尤其在多年冻土的南界，致使原以针叶林为主导的冷湿生态环境被破坏，导致土壤水分含量下降，导热率逐渐增加，使多年冻土地温呈上升趋势，造成多年冻土不断退化[18,73]，诸多人类活动直接或间接地破坏了东北地区的多年冻土环境，尤其现在交通线路的开通，已经从点、线及面逐渐演化成网络状态，人类活动的干扰不断加速了东北地区多年冻土退化。

4 东北寒区多年冻土退化对区域生态系统及铁路环境的影响

森林、湿地及冻土是东北寒区生态系统和环境比较重要的三大组成部分，近几十年来，多年冻土退化对森林、湿地水文、土壤等均产生较大影响[69,78-79]。

4.1 多年冻土退化对森林生态系统的影响

多年冻土退化影响植被的更新和演替，研究表明森林净初级生产力和森林地表温度变化趋势一致，多年不连续冻土区的森林生态系统植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)与冻土退化程度密切相关[80-81]，东北多年冻土区植被NPP受冻土退化的影响程度会随环境差异而不同，植被的NPP与年最大冻土深度具有负相关性，而与年平均地温具有显著的正相关性[81]。冻土退化在部分连续多年冻土区和不连续多年冻土区会对植被生长有一定积极作用，但长期角度看会阻碍植被生长[26]。东北大兴安岭地区的森林倾倒也可能导致冻土退化多年冻土退化[82]，因为冻土分布使植被根系向下较浅，兴安落叶松利用季节性冻结区在充气带上部冻结层中聚积的地下水进行生长，冻土退化使土壤融化深度不断加剧，导致大面积森林不断倾倒并逐渐死亡，对东北多年冻土区森林资源造成极大损失[75]。多年冻土退化不仅导致森林倾倒还使森林树种和结构改变，其中具有优势的兴安落叶松天然林覆盖会逐渐地减少，且林带不断向北转移，林缘向北移动约140 km[35,83]，位于大兴安岭大杨树地区的兴安落叶松林减少显著，逐渐被杨桦次生林进行代替[75]，且冻土对落叶松的生长起促进和胁迫作用[84]。北方森林对气候变化比较敏感和脆弱，多年冻土冻融产生的过剩水分导致不同深度的土壤内涝，导致植被的群落结构和生长发生变化[85]。冻土退化伴随着活动层厚度不断增加，大兴安岭北坡多年冻土区退化，整体群落植物组成结构从湿生植物逐渐向中生植物转变[86]，随着冻土融化深度由浅变深，群落组由柴桦+狭叶杜香-苔草群丛不断向柴桦-苔草群丛组和柴桦+细叶沼柳-苔草群丛组过渡[45,87]。整体来看，多年冻土退化会导致森林出现倾倒死亡、林带转移、群落结构和生产力等发生变化，严重影响多年冻土区的森林生态环境。

4.2 多年冻土退化对湿地生态系统的影响

多年冻土的寒冷环境导致地表水难以下渗，蕴含的大面积沼泽湿地，作为下覆冻土界面层的沼泽体所特有的构造及热物理性质，具有隔热和蓄水功能，减弱冷储耗散，阻止了多年冻土活动层与大气的能量交换，减缓了多年冻土退化，使多年冻土得到一定的保护[88-89]。但气候持续变暖和毁林开垦等人类活动的双重干扰，已导致多年冻土区沼泽湿地面积从20世纪50年代开始50年间萎缩了42.4%[83,90]，在多年冻土南部边界被开垦的农田已经替代了大部分湿地，致使原有的针叶林寒冷湿润环境转变为农田交错区，土壤水减少而地温升高，出现土层的隔水功能降低等现象，多年冻土表层的蓄水功能变弱，沼泽湿地逐渐退化为草甸，失去对多年冻土的保护和增生作用[35]。目前国家已经在东北地区实行森林保护政策不断的恢复林地。森林覆盖率的降低可能降低流域内森林的径流调节能力，而森林覆盖率的提高能够加强对湿地水的调节，对森林的水源涵养功能具有积极作用[91]。

多年冻土作为隔水层影响雨水和雪融水下渗，具有调节地表径流和陆地水文循环的重要作用，冻土退化对东北多年冻土区的湿地水循环产生较大影响[92]。根据多年冻土退化产生的融水以及冬季的基流进行计算，得到冻土退化对对森林采伐时期的平均径流量的贡献程度为15.8%，而对于森林恢复时期则为-3.3%[91]，冻土退化对高寒多年冻土区森林湿地水文过程具有较大影响。

4.3 多年冻土退化对土壤生态系统的影响

在全球气候变化背景下，冻土退化改变了冻土的连续性，影响土壤表面水热动态、理化性质和生物地球化学循环过程[93-96]，多年冻土退化使土壤中可利用水快速蒸发，土壤水分可能成为干扰东北多年冻土区植被生长的主导因子，导致寒区的生态环境不断恶化[6,97]。多年冻土区沼泽的植被类型会因多年冻土退化而变化，由乔木等为主的植被类型逐渐转变为苔草和莎草科植物为主[98]，植被类型的这种变化间接增加了土壤呼吸速率潜能，加快了土壤呼吸速率[98]。冻土退化会释放较多温室气体，温室效应增强，对气候变暖起到正反馈的作用[66]。土壤活动层深度会因冻土退化而加深，冻土退化也会导致植被类型发生变化，由中生植物向湿生植物转变，均有可能会增大冻土区湿地CH4排放量[5]。大兴安岭多年冻土区冻土退化程度越剧烈，土壤中CO2和N2O排放通量越高[99]，影响冻土区土壤碳储量和碳循环[72,100-102]。因此多年冻土退化会导致土壤水分、呼吸速率以及土壤温度等条件，间接影响了植被生长以及土壤微生物活动等。

4.4 多年冻土及其退化对铁路环境的影响

多年冻土及其退化导致中国东北部分地区铁路等基础设施损坏，如部分铁路沿线路基夏季融沉、冬季冻胀、山体滑坡及边坡涎流冰等[103]。学者们通过环境调查、地质勘查、地温观测及试样分析等方法，对铁路沿线多年冻土环境进行了研究[43,104-108]。定期监测东北地区沿北安至黑河的高速公路沿路基下的地下电阻率变化，发现冻土区地温数据和气候数据呈较一致的规律，不连续性冻土呈退化趋势且未来可能消失[109]。通过借助地表变形检测揭示冻土分布、退化与地表形变的关系，发现北安至黑河高速公路形变较大的位置分布在低海拔区，形变与冻土分布密切相关[43]。为解决多年冻土退化导致的地基沉降问题，已有研究通过数值模拟揭示漠河北极村公路在施工不同阶段温度场及变形场的演化规律[110]。此外，公路建设加剧了多年冻土退化，同时多年冻土退化使道路的部分构筑物稳定性变差，例如路基不均匀沉降、边坡失去稳定性[111]，严重威胁了东北多年冻土区的环境安全。

目前针对东北多年冻土对生态系统及环境的影响研究较多，但大多研究内容侧重于冻土退化对森林、湿地、土壤以及社会环境的影响，东北多年冻土是目前冻土退化最显著的区域之一，因此要加强冻土退化对于整个东北地区区域的整个生态系统造成的影响研究。

5 结论与展望

多年冻土是东北寒区生态系统的重要组成部分，也是响应气候变化的重要指示器。近年来受气候变化、森林火灾和人类活动等干扰，多年冻土依然呈现逐渐退化趋势。通过野外调查、钻探、物探、气象、遥感以及预测模型等方法研究发现东北多年冻土上限下降、南界北移、面积萎缩、冻融深度变化等。多年冻土的退化引起寒区的生态系统及环境不断发生变化，如森林倾倒、林带转移、植物群落更新和演替等；湿地萎缩、冻土区地表径流等水文过程变化；土壤水热、理化性质以及生物地球化学循环等都将被改变。

目前有关多年冻土退化的形式及对区域基础设施的影响研究较多，但对于多年冻土退化的内在驱动机理以及对整个生态环境的影响尚有不足。尤其多年冻土是北方森林-湿地生态系统的重要组成部分，具有丰富的碳，多年冻土退化引起的冻土、森林、湿地之间的相互联系以及对区域气候环境的影响研究不够深入。多年冻土退化将会对东北寒区生态环境安全造成恶劣影响，未来需加强以下研究。

(1)在气候变化背景下，通过耦合地球物理勘探、气象资料、遥感航片、同位素标记、野外调查法和冻土预报模型等方法，重点加强关注专题系列卫星资料，如利用碳卫星数据获取相关CO2分布状况。加强多途径、多尺度的交叉融合，利用多种方法耦合从多角度多尺度探讨多年冻土退化，加强寒区冻土退化对植被、湿地水文、土壤、生物多样性等过程动态变化的驱动机制研究。

(2)结合东北寒区具有泥炭地丰富、冻土发育、森林沼泽和藓类沼泽湿地广布等区域特征，同时蕴含大量的碳，东北寒区是气候变化的敏感区，冻土中的碳在碳循环过程中具有重要角色，因此应重点加强东北寒区冻土退化对冻土区碳源/汇的时空分布、碳循环过程以及碳储量的影响研究，同时关注冻土退化对于整个寒区冻土-森林-湿地生态系统影响的互相反馈机理，加强冻土退化对寒区冻土 生态系统的生物地球化学循环的影响研究。

(3)难点在于东北寒区冻土退化涉及水文、植被和土壤热状况的复杂作用，使得该地生态系统碳循环过程比较复杂。结合多年冻土退化对寒区生态系统和环境的影响，开发能够长期监测的寒区冻土野外监测系统(例如，加强建立遥感和地面相结合的“地-空”综合监测网络)，拓展新的研究方法与技术体系监测冻土退化状况，深入研究寒区冻土退化影响的碳循环机制，同时加强建立多种模型耦合及多学科交叉的模型方法预测多年冻土对气候变化响应趋势，提出东北地区多年冻土保护与适应气候变化的对策。