宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站

宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站

一、地理位置与历史沿革

宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站（简称“盐池生态站”），位于我国半干旱区毛乌素沙地西南缘的宁夏盐池县沙泉湾，地理坐标E107.20°-107.26°，N37.68°-37.73°，平均海拔1550米，主站区面积2000 公顷。

图1 盐池生态站站区

盐池生态站所在的盐池县位于我国典型的农牧交错区，被誉为中国滩羊之乡，同时是干旱与半干旱、典型草原与荒漠、鄂尔多斯台地与黄土高原的过渡区；生态站所在区域既是国家级防沙治沙示范区、“三北”防护林体系建设工程和退耕还林（草）工程区，也是宁夏哈巴湖国家级自然保护区，还是我国“两屏三带”国家生态安全战略格局—北方防沙带的节点地区，扼守着毛乌素沙地向黄土高原南扩的路径，具有显著的区域典型性和独特的区位优势。

盐池生态站由北京林业大学与盐池县自然资源局共建，其前身为北京林业大学宁夏盐池荒漠化防治教学科研生产基地，2008年7月加入国家林业局陆地生态系统观测研究网络（CTERN），2012年2月被水利部命名为第四批“国家水土保持科技示范园区”，2013年7月加入中国荒漠-草地生态系统观测研究野外站联盟，2021年12月成为国家水土保持监测站点。

二、植被类型与研究方向

盐池生态站植被区系上属欧亚草原区，典型植被为荒漠草原，分布有大面积黑沙蒿（Artemisia ordosica）、北沙柳（Salix psammophila）、拧条锦鸡儿（Caragana korshinskii）、蒙古羊柴（Corethrodendron fruticosum var. mongolicum）、猫头刺（Oxytropis aciphylla）、赖草（Leymus secalinus）等人工及天然植物群落，既具有典型的荒漠草原典型特征，同时具有鲜明的过渡性特点，具有荒漠草原、荒漠、落叶灌丛等七个植被型、十五个亚型、二十余个群系。

图2 黑沙蒿群落

图3 北沙柳群落

图4 拧条锦鸡儿群落

盐池生态站分布有国家I级重点保护植物发菜（Nostoc commune var. flagelliforme），II级重点保护植物中麻黄（Ephedra internedia）、草麻黄（Ephedra sinica）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、沙芦草（Agropyron mongolicus）。因此，盐池生态站是研究草原向荒漠草原过渡和荒漠化发生发展及植被演替的活教材，是草原和荒漠草原地区重要的生物多样性保育基地和珍稀濒危植物遗传基因库，是荒漠化防治、荒漠生态学、草原生态学、全球变化与生态系统响应等学科领域理想的研究区域。

盐池生态站定位于我国半干旱区荒漠草原生态系统长期定位观测、科学研究、人才培养、成果推广示范、国际合作和科普教育为一体的多功能、综合性开放野外观测研究站，主要研究方向为：1. 荒漠生态系统地表过程及其驱动机制；2. 荒漠生态系统对全球变化的响应；3. 荒漠化发生与逆转机制及生态修复技术；4. 沙化土地综合整治及土壤快速培肥技术。

三、研究队伍与科研条件

盐池生态站现有固定研究人员18名，其中正高级6名，副高级6名，中级6名，专业涵盖林学、水土保持与荒漠化防治、生态学、地理学、生物学、水利学等。现有客座研究人员5名，其中国外客座人员3名。

图5 研究队伍

盐池生态站现有各类用房建筑面积1000 m²，设有综合分析实验室、标本展示室等研究用房，会议室、师生公寓等生活用房，能够满足植物、土壤、水体等样品处理、储藏和常规分析化验的需要，可为30余人驻站研究提供保障。此外，现有各类长期定位观测样地20余块。

图6 分析实验室

图7 植物标本室

图8 模拟降水变化和氮沉降控制实验平台

图9 典型固沙灌木群落功能群移除控制实验平台

图10 模拟降水减少控制实验平台

图11 模拟增温控制实验平台

图12 微生物菌剂配套固沙技术试验示范平台

图12 土壤风蚀过程观测试验平台

 

盐池生态站现有大型或成套仪器200余台（套），主要有：涡度相关系统、野外蒸渗系统、光合测定系统、土壤呼吸监测系统等，具备完善的气象要素综合观测体系、荒漠植物生理生态监测体系、生态系统碳水热通量观测体系、生态系统水量平衡观测体系、土壤风蚀观测与分析体系、大气颗粒物及氮沉降监测体系、植物土壤及水体样品检测体系等。

图13 固沙灌木生态系统通量观测系统

图14 退化草地生态系统通量观测系统

图15 土壤碳通量观测系统

盐池生态站现有基础观测数据共200余变量，数据积累超过1500 GB，包括水分指标数据，土壤体积含水率数据（2008-至今）、降水量数据（2008-至今）、地下水位数据（2012-至今）；土壤指标数据，土壤呼吸速率（2012-至今）、土壤全碳全氮含量（2008-至今）、土壤微生物群落结构及碳氮功能数据（2015-至今）；大气指标数据，辐射、空气温湿度、风速风向、大气CO₂浓度、水汽通量等数据（2011-至今）；生物指标数据，优势灌木叶绿素荧光参数数据（2012-至今）、光合气体交换数据（2011-至今）、茎流速率（2012-至今）、叶片氮含量（2012-至今）。

图16 荒漠生态系统气象环境因子监测结果

图17 荒漠生态系统碳/水/能量通量监测结果

图18 荒漠生态系统土壤碳通量监测结果

图19 黑沙蒿光合荧光参数监测结果

          四、科学研究与社会影响

截至2021年底，盐池生态站累计承担科研课题50项，其中国家科技支撑计划课题1项、“973”计划专题2项、“863”计划子课题1项、国家重点研发计划课题（专题）5项、第二次青藏高原综合科学考察研究课题1项、国家自然科学基金项目28项、林业公益性行业专项课题2项、中国博士后科学基金项目2项、国家林业和草原局委托项目5项等。

图20 “973”计划项目组综合考察

图21 国家重点研发计划课题现场检查

图22 考青藏高原综合科学考察

盐池生态站先后为清华大学、北京大学、兰州大学、中国农业大学、西北农林科技大学、华中农业大学、海南大学、太原理工大学、沈阳农业大学、河北地质大学、北京农学院、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院植物研究所、中国科学院西北生态环境资源研究院、中国环境科学研究院、中国林业科学研究院、甘肃省治沙研究所、中国水利水电科学研究院、北京农林科学院、宁夏农林科学院、韩国国立山林科学院、苏丹森纳尔大学等大学和科研机构培养博士后1名、博士生37名及硕士生86名。

截至2021年底，盐池生态站先后在林业科学、农业工程学报、中国沙漠、生态学报、植物生态学报、Global Change Biology、Journal of Ecology、Geophysical Research Letters、Soil Biology and Biochemistry、Biology and Fertility of Soils、Agricultural and Forest Meteorology、Forest Ecology and Management、Geoderma、Land Degradation & Development、Catena、Agricultural Water Management、Plant and Soil、European Journal of Soil Science等国内外著名学术期刊发表科研论文276篇，其中SCI收录133篇，EI收录24篇；获国家发明专利授权27件，登记软件著作权17件，获高等学校科学研究优秀成果奖自然科学一等奖1项、中国水土保持学会科学技术一等奖2项、梁希林业科技进步二等奖1项、中国风景园林学会科技进步二等奖1项。

近年来，十三届全国政协副主席、民盟中央常务副主席陈晓光，中国科学院生态环境研究中心傅伯杰院士，宁夏回族自治区党委书记陈建国、中国科学原副主席刘恕等先后到站调研，并对盐池生态站荒漠化防治相关工作予以肯定。盐池生态站积极参加宁夏及西北省区的荒漠化防治、生态保护与建设相关的学术研讨和技术咨询等活动，为宁夏及我国荒漠化防治高效开展和生态环境持续改善提供智力支持。盐池生态站在荒漠化防治领域的科学研究、技术示范和人才培养等工作，先后被中国中央电视台、新华社、人民网、凤凰卫视、光明网、宁夏日报、科学网、中国科学院网站、教育部科技发展中心网站等媒体报道50余次，产生了广泛、良好的社会影响。

图23 全国十三届政协副主席陈晓光到站调研

图24 中国科学院院士傅伯杰一行到站调研