在季节性冻土和积雪区,由于下垫面性质的不同,造成冻土冻结融化和积雪融化的时间和速率等都有很大不同,分析融雪期林地、林间草地和草地三种下垫面冻土温湿度的变化,对于研究干旱区融雪径流模型中季节性冻土温湿度参数的优选输入以及模拟融雪径流生成过程,提升洪水预报精度有重要意义;积雪特性研究是积雪水资源与灾害研究的重要方面,研究积雪特性,能够为积雪水资源分布调查与积雪灾害研究提供参考。本文以天山北坡小型流域军塘湖河流域为研究对象,基于仪器野外自动观测和人工实测获得气温、冻土温湿度和积雪特性等数据,着重分析研究了两部分内容:一是融雪期不同阶段的(不同下垫面)季节性冻土水(湿)热(温)状况对比研究;二是对融雪期的不同阶段积雪特性的变化规律做了分析及讨论。结果表明:(1)融雪期各层冻土湿度的整体变化趋势都经历了上升-下降-稳定三个阶段;冻土温度受气温和积雪变化影响,表现出快速上升-缓慢下降-近匀速上升的变化特征;(2)冻土冻结深度与海拔高度有显著关系:海拔越高,冻土深度越大,冻土融化时间也和海拔高度密切相关;冻土厚度变化是一个先增后减的过程,但冻土融化过程就比较波折,表现为双向融化,因此冻土冻融速率在整个土壤冻结期分布不均。(3)融雪期不同下垫面土壤温湿度变化特征:爱民桥草地下垫面各层冻土温度在融雪初始期均快速增加,波动期土壤温度垂深变化特征为:土壤温度从表层向下越来越高,稳定期与之相反。波动期东沟林间草地各层土壤温度变化曲线近似“U”型,土壤温度自地表向下呈降低趋势;融雪稳定期,土壤垂深温度梯度方向指向地表。融雪初始期,西沟林地下垫面从表层向下土壤温度越低,,各剖面土壤温度在波动期与稳定期变化十分稳定,这与草地下垫面和林间草地下垫面有很大不同。(4)气温与不同下垫面土壤温湿度相关关系:草地下垫面,气温对浅层土壤温度的影响程度要高于更深层次土壤;林间草地下垫面气温与浅层5cm、10cm、20cm的土壤温度的相关性达到显著性水平,林地下垫面气温与各层土壤温度的相关性均没有达到显著性水平。下垫面气温与土壤湿度的相关性均没有达到显著性水平;与气温相比,土壤温度对土壤湿度的影响程度更大。(5)不同下垫面同一土壤深度水热关系:同下垫面5cm剖面土壤含水率,草地和林间草地均是距离同剖面越远,相关性越弱,林地表现不同趋势;不同下垫面20cm剖面土壤含水率同各剖面层土壤温度相关性表现为:减弱和增强交替变化;林间草地和林地下垫面30cm剖面含水率与各剖面土壤温度的相关性均强于草地下垫面,且随着土壤剖面深度变化相关性增强。三种下垫面比较而言,林间草地下垫面40cm剖面土壤含水率与更各剖面土壤温度相关性明显强于草地下垫面和林地下垫面。(6)主试验场阴阳坡同雪层剖面温度变化趋势总体上具有一致性,阳坡雪层温度高于同剖面层的阴坡;阳坡雪层剖面平均含水率高于相邻阴坡;从整个融雪观测期来看,底层密度在增加,上层与中层略有下降;融雪波动期,由于雪层昼融夜冻,雪层含水率和密度也呈现昼夜变化。总体而言,积雪深度呈波动递减趋势,阳坡的积雪初始深度小于阴坡,但阳坡的积雪消融速率明显快于阴坡。(7)阴阳坡雪层温度均与气温具有较强的相关性,与雪层含水率变化呈负相关;雪层密度的变化与雪层温度变化具有同步性;阳坡剖面含水率与雪层温度表现负相关;阴坡积雪密度与以上各因素相关性较差;阳坡积雪密度与雪层温度、雪层含水率相关性较高;积雪深度与气温呈正相关,与雪层温度呈则表现为负相关。