内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站

来源：中国科学院院刊

内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站（以下简称“磴口站”）始建于1982年，前身为“六五”“七五”国家重点科技（攻关）项目“‘三北’防护林营造技术”的3个地面气象站，2006年形成“一站四点联测”布局，隶属中国林业科学研究院沙漠林业实验中心。2003年加入国家林业局沙尘暴预警监测网络台站；2012年加入中国陆地生态系统研究网络（CTERN），同年晋升为国家林业局野外观测研究站。

建站以来，磴口站面向我国防沙治沙、绿洲防护林建设及生态恢复等重大需求，开展了系统、长期的定位监测、试验研究及集成示范，取得了一系列重要成果。其中，“沙棘遗传改良研究”于1998年获国家科技进步奖一等奖，“范围绿化工程对环境质量作用的研究”于1991年获林业部科技进步奖一等奖。在2018年科学技术部和财政部开展的“中央级高等学校和科研院所等单位重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享评价考核”综合评估中，获得“良好观测平台”；在2019年国家林业和草原局组织的国家野外观测研究站综合评估中，获得“优秀野外观测站”。磴口站是我国林业科学研究无可替代的野外支撑平台和沙漠科学研究基地。

1

主要研究方向

持续稳定开展乌兰布和沙漠生态系统的自然演替及其人为干预下的变化规律、沙化土地综合治理、荒漠化监测、沙旱生种质资源保存及沙区资源高效利用、绿洲可持续经营等研究，及时将科技成果转化为实践应用，为沙区林业生态建设提供科技支撑与技术服务，主要研究方向如下：

1.乌兰布和沙漠生态保护与治理开发的技术与模式；

2.沙漠-人工绿洲生态系统可持续发展和绿洲生态经济稳定性；

3.基于生态安全的乌兰布和沙漠与人工绿洲土地利用结构优化；

4.荒漠生态系统对全球变化的响应与适应对策；

5.磴口县国家重点生态工程区的环境监测和效益评价。

2

研究成果与科学贡献

磴口站共发表各类研究论文5 0 3篇，其中在Global Ecology and Conservation、Plant and Soil、Plant Ecology、Land Degradation & Development等SCI期刊上发表研究论文13篇，获得国家级和省部级奖励共计12项（次），其中国家科技进步奖一等奖1项。取得的重大原创性基础研究成果包括4个方面。

1.建成面积1 486.6 hm2的试验区，开展大范围绿化工程对环境质量的影响研究。①大范围绿化工程改善了环境质量，该工程使得短波辐射增加10%—20%，高温季（每年7月）蒸发量降低30%—40%，沙尘转移及大气降尘分别减少80%、48%，大气浑浊度降低35%。该工程在改善环境条件的同时，取得了较大的经济效益，以1979年为基准年计，从每年每公顷4.29元上升到1 359.28元，增长了300倍。为该区域防护林建设、长期经营与可持续发展奠定理论基础，为评价“三北”防护林的生态效益提供了科学数据。②磴口站的长期观测数据是“大范围内开展以防护林为主体的区域性人工生态系统对荒漠环境作用综合效益成效显著、在国内外尚属首次、居国际领先水平”等结论的重要佐证，并直接服务于该项重要成果。③磴口站绿洲防护林结构优化与功能提升技术，首创林带与林网区，防护林结构与防风效应的系列关系式，形成防护林结构优化与防风效应关联评价体系，并评选出最适合西北防护林的栽植树种。实现了由沙进人退到绿进沙退，建设了生态屏障阻止西沙东移。

2.在磴口站近40年的荒漠生态系统水文、土壤、气象、生物等因子长期定位监测数据的基础上，评价了防护林生态效益、经济效益和社会效益，推动了防护林学的发展。

3.依靠不同下垫面4座近地面沙尘观测系统，阐明了沙尘运移过程中输送规律及沙尘与气象因子之间的关系。

4.服务于内蒙古林草的保护、建设和林业可持续发展。①逐步建立了荒漠化综合治理、退化林地恢复、人工林经营、灌木林营造等多个试验示范区，受到了国家相关部门和内蒙古自治区各级政府的高度重视。取得的重要技术研发和试验示范成果包括：沙棘优良品种大面积良种化繁育、造林，种质资源收集、示范推广，选育出适合乌兰布和沙漠种植的少刺、果大、结实多、具有较高生态经济价值、应用前景广阔的新品种，有力推动沙棘在全国各地作出了巨大贡献。②荒漠区“窄林带、小网格”农田防护林模式试验、研究与示范，为国家“三北”防护林建设、京津风沙源治理、沙化土地封禁保护、退耕还林还草等工程提供了重要的科技支撑。

3

人才培养与队伍建设

磴口站有固定人员25人，其中高级职称14人，包括研究员3人。培养研究生28名，其中硕士研究生8名，博士研究生20名。近年来，围绕以荒漠生态学为中心的相关领域，逐步建立了一支由“国家百千万人才工程”、青年基金获得者及一批勇于探索、热爱科研工作的青年学者组成的科研队伍。

4

科研能力与技术平台

磴口站所在区域属于中温带干旱大陆性季风气候区，是华北和西北的结合部，处在亚洲中部荒漠区和草原区的分界线上，也是干旱半干旱（荒漠/半荒漠）地理学分界线。区域内主要地理单元有乌兰布和沙漠、黄河、河套平原、狼山、乌梁素海、荒漠草原等，是山水林田湖草一体化天然生态实验室。

磴口站建有标准气象观测场3个、近地面沙尘观测系统4座、人工绿洲示范林4处、专家公寓、实验室、样品室、标本室和学生与研究人员宿舍等1120 m2。拥有野外观测仪器128套及实验室分析仪器41台。积累数据量达3 TB。

拥有长期野外观测样地和实验平台总面积约1000 hm2，包括综合观测场、流动沙丘观测场、沙棘种质资源林（38hm2）、霸王群落、四合木群落、白刺群落、沙冬青群落、梭梭群落、油蒿群落等长期监测样地，人工增水、干旱区灌木形态可塑性研究、唐古特白刺水分利用研究、灌丛沙堆水分运移、根茎型植物克隆繁殖策略研究、灌丛沙堆土壤呼吸等长期控制实验平台，以及半固定沙地草-灌-乔监测大样地及唐古特白刺灌丛监测大样地。逐步建成了集生态监测、科学研究与科技示范为一体的荒漠生态系统长期观测研究网络，能够为开展荒漠生态系统长期定位监测、荒漠生态系统结构与功能的关系和试验示范研究工作奠定坚实的基础。

5

开放与交流

磴口站正在加大国内外交流与合作力度，并积极探索多元化对外开放路径。每年来站交流、开展科研合作的科研院所及高校10余所，共培养研究生近30名。近5年来共接待省部级领导参与的考察团8个、地方政府考察团12个，参与地方事业单位举办的科普活动3次、北京小学生夏令营科普活动1次。磴口站广泛开展中外合作、联合培养、合作研究等多种形式的交流与合作，国际化趋势日益明显。目前，已有来自美国、加拿大、德国、以色列、瑞士、韩国、印度、巴基斯坦、蒙古国等国的50余位科学家先后到磴口站开展合作研究和科学考察。下一步期待与国外一些重要机构、平台形成实质合作关系。