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土壤膨胀可通过改变土壤结构和生态水文过程影响土壤系统健康。在干旱沙区，土壤膨胀引起的土壤高度变化会明显改变干旱沙区土壤的微地貌，并可导致土壤侵蚀的发生、生态水文过程和生物群落分布格局等多方面的改变。生物结皮作为干旱沙区地表重要的“生态系统工程师”，可加速土壤形成，改变土壤理化性质，但其在形成和发育过程是否及如何影响土壤膨胀还不清楚。
气候变化的一个明显的结果是全球水冰的加速消融，包括高海拔冰川、两极冰盖和湖冰等。位于气候变化最敏感区域之一的北欧湖泊皮海湖面临湖泊封冻时间的逐年递减和生态系统退化的问题。湖冰动态变化是热能转移的过程，气温、太阳辐射、降水、风和水动力均可以影响此过程。目前，有关气温上升对湖冰周期缩短的研究较多，而水动力对湖冰长期演变影响的研究相对不足。在中国科学院-芬兰科学院合作项目、国家自然科学基金项目和中科院与...