禹城綜合試驗站簡介

1、禹城綜合試驗站簡介禹城綜合試驗站成立于1979年，1987被批準為中國科學院 首批開放試驗站，1989年被列入中國生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡基本站，并 于1999年被國家科技部確定為首批國家重點試驗站。禹城站地處黃淮海平原的腹地，地貌類型為黃河沖積平原， 土壤母質為黃河沖積物，以潮土和鹽化潮土為主，表土質地為 輕一中壤土。所在地區(qū)屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，該地區(qū)黃 河古道形成的風沙化土地、漬澇鹽堿地、季節(jié)性積水澇洼地相 間分布，歷史上干旱、漬澇、鹽堿、風沙等自然災害頻繁，生 態(tài)環(huán)境脆弱，但生產(chǎn)潛力很大，是黃淮海平原的主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 區(qū)。該地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)以種植業(yè)（小麥、玉米、蔬菜為 主）、畜牧業(yè)（牛、雞、豬為

2、主）、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為主要結構， 在黃淮海平原的農(nóng)業(yè)類型具有典型性和代表性。1）建站歷程二十世紀60年代初，黃秉維先生首次提出“熱水平衡及其 在自然地理環(huán)境中的作用”的著名學說后，地理研究所就開始 了實驗地理學的新研究方向，先后在山東德州，河北石家莊等 地開展了農(nóng)田能量、水分平衡的定點試驗觀測研究工作。1965年地理所組織了全所各研究室約 30余名研究人員，開展了德州 地區(qū)旱澇鹽堿綜合治理區(qū)劃的工作，1966年由國家科委副主任范長江率領的國家抗旱工作隊，根據(jù)地理所提出的德州地區(qū)旱 澇鹽堿綜合治理區(qū)劃，選定山東禹城縣為實驗示范點，并由地 理所組成規(guī)劃隊，提出在禹城縣南部建立約14萬畝的旱澇堿綜合治理

3、實驗區(qū)，指揮部設在石屯鄉(xiāng)南北莊。十年文化大革命動 亂結束后，1978年地理所承擔了國家科委下達的關于“南水北 調后的后效及其對環(huán)境影響和華北平原水量平衡研究”項目， 由所長左大康主持與聯(lián)合國大學的環(huán)境科學家合作進行了南水 北調沿線考察，最終確定在禹城南北莊實驗區(qū)建立定位試驗站 點，目標是對華北平原的水資源、水量平衡和農(nóng)作物的耗水、 需水規(guī)律進行定點試驗，以期獲得華北平原的水資源定量數(shù) 據(jù)，并對黃淮海平原的旱澇堿中低產(chǎn)田的水鹽動態(tài)和綜合治理 改造進行試驗和示范。1978年先后由水文室的程維新、趙家 義、洪家漣、逢春洛、張興權等研究人員到南北莊開展土壤水 分、作物耗水、地下水動態(tài)的定點觀測試驗和籌

4、建試驗站， 1980年由中科院資環(huán)局出資，在南北莊開工建設辦公樓，建立 氣象觀測場、水面蒸發(fā)觀測場，1979年禹城試驗站掛牌，1982 年中國科學院正式發(fā)文批復，宣布中國科學院禹城綜合試驗站 正式成立。并任命唐登銀為站長，程維新、趙家義為副站長。 同時左大康所長又派遣氣候研究室謝賢群、葉芳德和技術研究 室杜懋林、張仁華籌建 60米氣象鐵塔和30米實驗遙感鐵塔及 傳感器遙測工作，1984年該項工程完成并通過了專家的驗收。直此，禹城試驗站開始了完整的野外試驗觀測工作。1985年由黃秉維先生主持與澳大利亞聯(lián)邦科工組織（CSIRQ科學家麥克依羅（Mciroy ）合作，在禹城站建設我國第一臺大型秤重式蒸

5、 發(fā)滲漏儀（Lysimeter ）,該儀器表面積3M2, 土柱深度2米， 可秤重12噸，感應精度為50克，即可感應0。03mm勺水分變 化。是測定蒸發(fā)的相對標準儀器。以該儀器為基礎，禹城試驗 站于1986年申請了國家自然科學基金委員會的重點基金：“農(nóng) 田蒸發(fā)測定方法和蒸發(fā)規(guī)律研究”，從 1987年到1989年連續(xù) 三年開展了農(nóng)田蒸發(fā)的聯(lián)合觀測試驗，獲得了豐碩成果， 1992 年獲中科院科技進步二等獎。與此同時，禹城站又派遣了程維 新、張興權、歐陽竹、逢春洛、李運生等骨干力量投身到黃淮 海中低產(chǎn)田改造和旱澇鹽堿綜合治理的工作，他們承擔和主持 了國家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”的科技攻關

6、 任務，在中科院的領導和組織下，聯(lián)合中科院多個研究所和地 理所各部門的科研人員，極其出色的攻克了旱澇鹽堿綜合治理 和中低產(chǎn)田改造的世界難題，成果分別獲得中國科學院科技進 步特等獎、一等獎、第三世界科學院農(nóng)業(yè)獎等大獎，站上的程 維新、張興權、唐登銀等人還分別獲得國務院一等獎和二等獎 表彰。1987年禹城站被批準為中國科學院首批對外開放重點試 驗站。成立了由國內(nèi)外專家組成的學術委員會，設立了開放基 金，先后吸引了國內(nèi)外高等院校、研究院所近百名研究人員和 博士、碩士研究生來站進行試驗研究工作。提升了禹城站的研 究能力和知名度。1989年禹城站積極參與了中國生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡（CERN的籌建工作，派遣曲賢群

7、先后參與了CERN勺觀測指標體系和標準化、規(guī)范化的制定，并承擔和主持了中科院七五、 八五和九五的生態(tài)網(wǎng)絡重大項目，1998年，由禹城站牽頭，謝賢群、唐登銀主持了 CERN勺第一項國家自然科學基金重大項 目“我國北方地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水分運行及區(qū)域分異規(guī)律研究”。這也是CEREN勺第一項聯(lián)網(wǎng)項目。1992年禹城站成為 CERN勺基本站，1998年被科技部遴選為國家生態(tài)系統(tǒng)重點站的 試點單位，2006年通過評估，正式成為國家生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡試驗 站。從此，禹城站成為國內(nèi)有較高知名度，具國際先進水平的 試驗站。2）禹城站簡況和成果,研究方向和研究隊伍禹城站的重點研究任務是通過試驗觀測數(shù)據(jù)的長期積累，開 展

8、長期觀測、研究和示范。學術研究方向是：以水、土、氣 候、生物等自然資源的合理利用與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展為目標，深 入開展地球表層的能量物質輸送和轉換機制、模型的建立和空間尺度轉換方法的實驗研究；進行測定方法的革新與儀器的改 進和研制；結合地理學、生態(tài)學、農(nóng)學的理論、方法和手段， 研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能，開展生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理模式 和配套技術的試驗示范。經(jīng)過三十年的長期研究積累，在農(nóng)田 生態(tài)系統(tǒng)水分和能量轉換機理、作物生長過程和生態(tài)學機制、 實驗遙感技術、農(nóng)田節(jié)水技術、農(nóng)業(yè)試區(qū)試驗示范等方面形成 了優(yōu)勢。禹城試驗站現(xiàn)有在編人員 21人，其中研究人員10人，技術 輔助人員3人，后勤服務及開發(fā)人員 3

9、人。研究人員中，研究 員 人，副研究員 人，實習研究員1人；具有博士后資歷者 3人，博士 3人、碩士 1人。建成了一支學歷層次高、專業(yè)結 構合理、團結協(xié)作的研究隊伍。同時通過不斷地培養(yǎng)和培訓， 建立起一支素質相對較高，技術業(yè)務能力較強的試驗觀測隊伍 和行政后勤管理人員。禹城站利用開放實驗站的條件和先進的 儀器設備、優(yōu)質的服務，吸引了大批實驗站外的研究人員和研 究生來站工作，禹城站 2003年起加大了研究生培養(yǎng)的力度，目 前禹城站共有研究生20余名。博士后 名，此外還有近10名 合作培養(yǎng)和客座的研究生參加禹城站的研究和學習。形成了一 支補充禹城站學科專業(yè)和人員的研究團隊。,試驗場地與設施禹城站現(xiàn)

10、有自主產(chǎn)權的農(nóng)田和試驗土地約600畝，在試驗地內(nèi)設置了下列試驗場地：(1)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)綜合觀測場，在觀測場中布設有自制的 大型稱重式蒸發(fā)滲漏儀、土壤中子水分測試管、小氣候梯度 儀、土壤水勢儀等再配合作物葉面積測定儀、氣孔計和光合作用系統(tǒng)等生理生態(tài)測定儀器用以進行農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中物質能量 輸送和生產(chǎn)力的綜合試驗研究；(2)農(nóng)田水量平衡觀測場，其中布設有TDRK分測定儀、中子測定儀、土壤水勢儀、地下水位計等，用以進行農(nóng)田水分 平衡和地表水與地下水運動規(guī)律的試驗研究；(3)農(nóng)田微氣象觀測場，布設有渦度相關裝置和小氣候梯 度儀，并配合作物光合作用儀、葉面積測定儀等進行農(nóng)田水 分、能量和二氧化碳輸送通量的

11、試驗研究，并構建了60米鐵塔以進行邊界層氣候的試驗研究；(4)水面蒸發(fā)場，在其中布設了 20M2蒸發(fā)池、5M2蒸發(fā) 池、AG蒸發(fā)器、r r n -3000蒸發(fā)器和E-601蒸發(fā)器等國際上 通用的水面蒸發(fā)裝置，用以進行陸地潛在蒸發(fā)和農(nóng)田蒸散的試 驗研究；(5)常規(guī)氣象觀測場，該觀測場按國家氣象局規(guī)范標準設 置，有一套全自動氣象和太陽輻射觀測裝置和人工常規(guī)觀測儀 器，用以觀測全年的天氣氣象，至今已積累了25年的氣象資料(1979-2004);(6)農(nóng)田養(yǎng)份平衡觀測場，內(nèi)設有 30個養(yǎng)分池，按N、P、 K、空白等多種養(yǎng)分處理，進行農(nóng)田養(yǎng)分平衡的長期定位監(jiān)測。(7)遙感試驗場，配備有 30米高的鐵塔，

12、用以進行實驗遙感 研究；禹城站是以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主要研究對象的生態(tài)實驗站，農(nóng) 田耕作的質量直接影響到試驗觀測的代表性和數(shù)據(jù)質量，因 此，優(yōu)良的農(nóng)田耕作的配套機械和試驗用小型機械必不可少。 為此禹城站還配備了 12馬力小型拖拉機一臺，30馬力中型拖拉機一臺，小麥聯(lián)合收割機一臺，在各試驗場內(nèi)均按農(nóng)田生產(chǎn) 和試驗規(guī)劃布置了噴灌、滴灌、地下暗管等灌溉設備。禹城站 的有線和無線通訊條件較好，禹城站目前已在站內(nèi)建成了小規(guī) 模局域網(wǎng)，每個辦公室、實驗室、住房都通了接口，實現(xiàn)了站 內(nèi)互聯(lián)，總計60個端口。儀器設備研制與開發(fā)禹城站特別支持新型儀器的研制與開發(fā)。主要有：自動換位 式波文比儀、遙感信息自動操作系統(tǒng)、

13、大型多功能土壤蒸滲 儀、冠層溫度分布自動觀測裝置和 IAG-II型中子土壤水分儀、 渦度相關技術、水分和 CO2 通量測定儀、20M冰面蒸發(fā)池 等。這些儀器設備的研制與開發(fā)，保證了禹城站試驗資料的連 續(xù)性和準確性，保證了研究成果的水平。禹城試驗站研制的大 型多功能土壤蒸滲儀，為國內(nèi)外先進的野外試驗裝置。土體表 面積3.142M2 , 土體深度為5.0M ,稱重系統(tǒng)承受重量約 32.7-35.99 噸，感量小于60g,相當于能測定 0.02mm水深的變 化量，絕對精度為1/50萬。新型多功能蒸滲儀為國內(nèi)首創(chuàng)，在 設計方案、測量精度、穩(wěn)定性等方面達到國際先進水平，該儀 器的研制成功，為農(nóng)田蒸發(fā)和 SPA蓋統(tǒng)研究提供了先進手段。工作和生活設施禹城站高度重視站的工作和生活條件，自建站以來已建設了 試驗樓一座，面積600M2 ,內(nèi)有理化分析室、土壤物理實驗室、 作物生態(tài)實驗室、遙感實驗室、氣象觀測室、計算機房、資料數(shù) 據(jù)庫、土壤和作物樣品室等。每個實驗室均與計算機房和資料數(shù) 據(jù)庫建立了局域網(wǎng)，所有試驗觀測數(shù)據(jù)都能直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中。 另有生活樓一座，面積630M2,供來站的本站研究技術人員居住， 每間宿舍內(nèi)都配有站內(nèi)局域網(wǎng)連結接口、彩電和電話，以豐富他 們的業(yè)余生活；1995年又修建了專家公寓樓一