多年冻土是寒冷地区复杂能量平衡的产物。其水热变化特征对于高寒生态系统、寒区水文过程、气候变化以及地面路基建设工程等均有深远的影响。在过去几十年里,由于气候变化以及人类活动的双重影响,青藏高原多年冻土发生显著退化,进而导致多年冻土区水文地质环境、生态系统、水文循环过程以及地气系统间的能水动态发生显著变化。准确表征多年冻土区土壤水热变化特征及影响因素,对预测全球气候变化大背景下多年冻土变化情况和理解其对多年冻土区水文和生态系统特征的影响具有重要意义。本文选取青藏高原多年冻土区风火山流域为研究区域,通过野外采样、试验、监测、室内实验分析等方式,结合水文模型、统计分析等方法对多年冻土区高寒生态系统土壤持水性能、土壤入渗性能、土壤水热变化特征进行分析,主要得出如下结论:（1）通过对高寒草地土壤持水特征分析发现,不同植被类型土壤饱和含水量、田间持水量以及基质势为-700 kpa时的土壤含水量均有AWM和AM差异相对较小,但它们显著高于AS的变化特征。在0～（-700 kpa）的范围内,10 cm、40 cm深处土壤持水能力大小顺序为AWM>AM>AS,在20 cm、30 cm、50 cm深处大小顺序为AM>AWM>AS。在整个土壤剖面,AWM以及AM之间差异性不显著,但它们均显著高于AS。随着植被盖度的降低,AWM和AS土壤持水能力有减小趋势。而AM持水能力先增加后减小。高基质势条件下（0 kpa、-1kpa）,容重是决定土壤持水性的主要因素。基质势在-10 kpa～-50 kpa之间时,砂粒是决定土壤持水性的主要影响因素。基质势在-500 kpa和-700 kpa时,黏粒是决定土壤持水性的主要影响因素。（2）通过对高寒草地土壤入渗性能分析发现,AWM和AM土壤入渗能力随植被盖度的增加逐渐将低。AS土壤入渗能力随植被盖度的降低而降低。不同植被类型土壤入渗能力大小顺序为AS>AM>AWM。土壤初始含水量、植被根系生物量、有机质、黏粒、粉粒与渐变入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率以及SICI呈负相关关系,且相关性显著（P<0.05）。砂粒与渐变入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率以及SICI呈正相关关系,且相关性显著（P<0.05）。土壤初始含水量对初始入渗速率的影响不显著。在整个入渗过程中,植被根系对入渗速率的影响随着入渗时间的推移逐渐增强。通过对比不同入渗模型模拟结果发现,Horton模型对青藏高原高寒草地土壤入渗过程的模拟最优,但不能模拟入渗过程中的突变情况。（3）CoupModel模型对多年冻土活动层地温的动态变化过程模拟效果比较理想,对土壤水分动态的模拟结果基本可以反应实际情况。总体来看,CoupModel模型可以作为模拟多年冻土区活动层水热动态变化的可靠工具。在活动层土壤冻融过程中,气温对融化阶段活层土壤温度的影响较冻结期而言更为显著,气温升高将导致冻结过程提前,融化过程延后。降水对融化期活动层土壤有降温的效果。在冻结期,降水增加导致表层积雪覆盖,进而使表层土壤温度升高。土壤含水量在融化期主要受降雨和蒸发的影响。在雨期,降雨补给土壤水份,由于受土壤持水能力以及土壤入渗性能的影响,降雨后表层5 cm、20 cm土壤含水量明显高于其它土层。在无雨期,土壤含水量的变化主要受到蒸散发的影响,融化期较高的气温使得土壤表层蒸发强烈,土壤含水量减小。降水增加将导致整个冻融过程中土壤含水量均升高,且融化期升高幅度比冻结期更显著,浅层土壤比深层更显著。升温将导致活动层土壤水分降低,且融化期比冻结期更显著。气温升高和降雨增加对多年冻土的影响效果恰好相反。