禹城綜合試驗(yàn)站簡(jiǎn)介

1、禹城綜合試驗(yàn)站簡(jiǎn)介禹城綜合試驗(yàn)站成立于1979年，1987被批準(zhǔn)為中國(guó)科學(xué)院 首批開放試驗(yàn)站，1989年被列入中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基本站，并 于1999年被國(guó)家科技部確定為首批國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)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(zhì)為黃河沖積物，以潮土和鹽化潮土為主，表土質(zhì)地為 輕一中壤土。所在地區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，該地區(qū)黃 河古道形成的風(fēng)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(fēng)沙等自然災(zāi)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(jié)構(gòu)， 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(jì)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(xué)說(shuō)后，地理研究所就開始 了實(shí)驗(yàn)地理學(xué)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(diǎn)試驗(yàn)觀測(cè)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(guó)家科委副主任范長(zhǎng)江率領(lǐng)的國(guó)家抗旱工作隊(duì)，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(shí)驗(yàn)示范點(diǎn)，并由地 理所組成規(guī)劃隊(duì)，提出在禹城縣南部建立約14萬(wàn)畝的旱澇堿綜合治理

3、實(shí)驗(yàn)區(qū)，指揮部設(shè)在石屯鄉(xiāng)南北莊。十年文化大革命動(dòng) 亂結(jié)束后，1978年地理所承擔(dān)了國(guó)家科委下達(dá)的關(guān)于“南水北 調(diào)后的后效及其對(duì)環(huán)境影響和華北平原水量平衡研究”項(xiàng)目， 由所長(zhǎng)左大康主持與聯(lián)合國(guó)大學(xué)的環(huán)境科學(xué)家合作進(jìn)行了南水 北調(diào)沿線考察，最終確定在禹城南北莊實(shí)驗(yàn)區(qū)建立定位試驗(yàn)站 點(diǎn)，目標(biāo)是對(duì)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(jìn)行定點(diǎn)試驗(yàn)，以期獲得華北平原的水資源定量數(shù) 據(jù)，并對(duì)黃淮海平原的旱澇堿中低產(chǎn)田的水鹽動(dòng)態(tài)和綜合治理 改造進(jìn)行試驗(yàn)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(quán)等研究人員到南北莊開展土壤水 分、作物耗水、地下水動(dòng)態(tài)的定點(diǎn)觀測(cè)試驗(yàn)和籌

4、建試驗(yàn)站， 1980年由中科院資環(huán)局出資，在南北莊開工建設(shè)辦公樓，建立 氣象觀測(cè)場(chǎng)、水面蒸發(fā)觀測(cè)場(chǎng)，1979年禹城試驗(yàn)站掛牌，1982 年中國(guó)科學(xué)院正式發(fā)文批復(fù)，宣布中國(guó)科學(xué)院禹城綜合試驗(yàn)站 正式成立。并任命唐登銀為站長(zhǎng)，程維新、趙家義為副站長(zhǎng)。 同時(shí)左大康所長(zhǎng)又派遣氣候研究室謝賢群、葉芳德和技術(shù)研究 室杜懋林、張仁華籌建 60米氣象鐵塔和30米實(shí)驗(yàn)遙感鐵塔及 傳感器遙測(cè)工作，1984年該項(xiàng)工程完成并通過(guò)了專家的驗(yàn)收。直此，禹城試驗(yàn)站開始了完整的野外試驗(yàn)觀測(cè)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(xué)家麥克依羅（Mciroy ）合作，在禹城站建設(shè)我國(guó)第一臺(tái)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(yīng)精度為50克，即可感應(yīng)0。03mm勺水分變 化。是測(cè)定蒸發(fā)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀器。以該儀器為基礎(chǔ)，禹城試驗(yàn) 站于1986年申請(qǐng)了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的重點(diǎn)基金：“農(nóng) 田蒸發(fā)測(cè)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(cè)試驗(yàn)，獲得了豐碩成果， 1992 年獲中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。與此同時(shí)，禹城站又派遣了程維 新、張興權(quán)、歐陽(yáng)竹、逢春洛、李運(yùn)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(dān)和主持 了國(guó)家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”的科技攻關(guān)

6、 任務(wù)，在中科院的領(lǐng)導(dǎo)和組織下，聯(lián)合中科院多個(gè)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(guó)科學(xué)院科技進(jìn) 步特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)、第三世界科學(xué)院農(nóng)業(yè)獎(jiǎng)等大獎(jiǎng)，站上的程 維新、張興權(quán)、唐登銀等人還分別獲得國(guó)務(wù)院一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng) 表彰。1987年禹城站被批準(zhǔn)為中國(guó)科學(xué)院首批對(duì)外開放重點(diǎn)試 驗(yàn)站。成立了由國(guó)內(nèi)外專家組成的學(xué)術(shù)委員會(huì)，設(shè)立了開放基 金，先后吸引了國(guó)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(lái)站進(jìn)行試驗(yàn)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(guó)生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（CERN的籌建工作，派遣曲賢群

7、先后參與了CERN勺觀測(cè)指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的制定，并承擔(dān)和主持了中科院七五、 八五和九五的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)重大項(xiàng)目，1998年，由禹城站牽頭，謝賢群、唐登銀主持了 CERN勺第一項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng) 目“我國(guó)北方地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水分運(yùn)行及區(qū)域分異規(guī)律研究”。這也是CEREN勺第一項(xiàng)聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。1992年禹城站成為 CERN勺基本站，1998年被科技部遴選為國(guó)家生態(tài)系統(tǒng)重點(diǎn)站的 試點(diǎn)單位，2006年通過(guò)評(píng)估，正式成為國(guó)家生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn) 站。從此，禹城站成為國(guó)內(nèi)有較高知名度，具國(guó)際先進(jìn)水平的 試驗(yàn)站。2）禹城站簡(jiǎn)況和成果,研究方向和研究隊(duì)伍禹城站的重點(diǎn)研究任務(wù)是通過(guò)試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期積累，開 展

8、長(zhǎng)期觀測(cè)、研究和示范。學(xué)術(shù)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(biāo)，深 入開展地球表層的能量物質(zhì)輸送和轉(zhuǎn)換機(jī)制、模型的建立和空間尺度轉(zhuǎn)換方法的實(shí)驗(yàn)研究；進(jìn)行測(cè)定方法的革新與儀器的改 進(jìn)和研制；結(jié)合地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)的理論、方法和手段， 研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能，開展生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理模式 和配套技術(shù)的試驗(yàn)示范。經(jīng)過(guò)三十年的長(zhǎng)期研究積累，在農(nóng)田 生態(tài)系統(tǒng)水分和能量轉(zhuǎn)換機(jī)理、作物生長(zhǎng)過(guò)程和生態(tài)學(xué)機(jī)制、 實(shí)驗(yàn)遙感技術(shù)、農(nóng)田節(jié)水技術(shù)、農(nóng)業(yè)試區(qū)試驗(yàn)示范等方面形成 了優(yōu)勢(shì)。禹城試驗(yàn)站現(xiàn)有在編人員 21人，其中研究人員10人，技術(shù) 輔助人員3人，后勤服務(wù)及開發(fā)人員 3

9、人。研究人員中，研究 員 人，副研究員 人，實(shí)習(xí)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(xué)歷層次高、專業(yè)結(jié) 構(gòu)合理、團(tuán)結(jié)協(xié)作的研究隊(duì)伍。同時(shí)通過(guò)不斷地培養(yǎng)和培訓(xùn)， 建立起一支素質(zhì)相對(duì)較高，技術(shù)業(yè)務(wù)能力較強(qiáng)的試驗(yàn)觀測(cè)隊(duì)伍 和行政后勤管理人員。禹城站利用開放實(shí)驗(yàn)站的條件和先進(jìn)的 儀器設(shè)備、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，吸引了大批實(shí)驗(yàn)站外的研究人員和研 究生來(lái)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(xué)習(xí)。形成了一 支補(bǔ)充禹城站學(xué)科專業(yè)和人員的研究團(tuán)隊(duì)。,試驗(yàn)場(chǎng)地與設(shè)施禹城站現(xiàn)

10、有自主產(chǎn)權(quán)的農(nóng)田和試驗(yàn)土地約600畝，在試驗(yàn)地內(nèi)設(shè)置了下列試驗(yàn)場(chǎng)地：(1)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)綜合觀測(cè)場(chǎng)，在觀測(cè)場(chǎng)中布設(shè)有自制的 大型稱重式蒸發(fā)滲漏儀、土壤中子水分測(cè)試管、小氣候梯度 儀、土壤水勢(shì)儀等再配合作物葉面積測(cè)定儀、氣孔計(jì)和光合作用系統(tǒng)等生理生態(tài)測(cè)定儀器用以進(jìn)行農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)能量 輸送和生產(chǎn)力的綜合試驗(yàn)研究；(2)農(nóng)田水量平衡觀測(cè)場(chǎng)，其中布設(shè)有TDRK分測(cè)定儀、中子測(cè)定儀、土壤水勢(shì)儀、地下水位計(jì)等，用以進(jìn)行農(nóng)田水分 平衡和地表水與地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律的試驗(yàn)研究；(3)農(nóng)田微氣象觀測(cè)場(chǎng)，布設(shè)有渦度相關(guān)裝置和小氣候梯 度儀，并配合作物光合作用儀、葉面積測(cè)定儀等進(jìn)行農(nóng)田水 分、能量和二氧化碳輸送通量的

11、試驗(yàn)研究，并構(gòu)建了60米鐵塔以進(jìn)行邊界層氣候的試驗(yàn)研究；(4)水面蒸發(fā)場(chǎng)，在其中布設(shè)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(guó)際上 通用的水面蒸發(fā)裝置，用以進(jìn)行陸地潛在蒸發(fā)和農(nóng)田蒸散的試 驗(yàn)研究；(5)常規(guī)氣象觀測(cè)場(chǎng)，該觀測(cè)場(chǎng)按國(guó)家氣象局規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 置，有一套全自動(dòng)氣象和太陽(yáng)輻射觀測(cè)裝置和人工常規(guī)觀測(cè)儀 器，用以觀測(cè)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(cè)場(chǎng)，內(nèi)設(shè)有 30個(gè)養(yǎng)分池，按N、P、 K、空白等多種養(yǎng)分處理，進(jìn)行農(nóng)田養(yǎng)分平衡的長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)。(7)遙感試驗(yàn)場(chǎng)，配備有 30米高的鐵塔，

12、用以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)遙感 研究；禹城站是以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主要研究對(duì)象的生態(tài)實(shí)驗(yàn)站，農(nóng) 田耕作的質(zhì)量直接影響到試驗(yàn)觀測(cè)的代表性和數(shù)據(jù)質(zhì)量，因 此，優(yōu)良的農(nóng)田耕作的配套機(jī)械和試驗(yàn)用小型機(jī)械必不可少。 為此禹城站還配備了 12馬力小型拖拉機(jī)一臺(tái)，30馬力中型拖拉機(jī)一臺(tái)，小麥聯(lián)合收割機(jī)一臺(tái)，在各試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)均按農(nóng)田生產(chǎn) 和試驗(yàn)規(guī)劃布置了噴灌、滴灌、地下暗管等灌溉設(shè)備。禹城站 的有線和無(wú)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(gè)辦公室、實(shí)驗(yàn)室、住房都通了接口，實(shí)現(xiàn)了站 內(nèi)互聯(lián)，總計(jì)60個(gè)端口。儀器設(shè)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(dòng)換位 式波文比儀、遙感信息自動(dòng)操作系統(tǒng)、

13、大型多功能土壤蒸滲 儀、冠層溫度分布自動(dòng)觀測(cè)裝置和 IAG-II型中子土壤水分儀、 渦度相關(guān)技術(shù)、水分和 CO2 通量測(cè)定儀、20M冰面蒸發(fā)池 等。這些儀器設(shè)備的研制與開發(fā)，保證了禹城站試驗(yàn)資料的連 續(xù)性和準(zhǔn)確性，保證了研究成果的水平。禹城試驗(yàn)站研制的大 型多功能土壤蒸滲儀，為國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的野外試驗(yàn)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(dāng)于能測(cè)定 0.02mm水深的變 化量，絕對(duì)精度為1/50萬(wàn)。新型多功能蒸滲儀為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，在 設(shè)計(jì)方案、測(cè)量精度、穩(wěn)定性等方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)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(jìn)手段。工作和生活設(shè)施禹城站高度重視站的工作和生活條件，自建站以來(lái)已建設(shè)了 試驗(yàn)樓一座，面積600M2 ,內(nèi)有理化分析室、土壤物理實(shí)驗(yàn)室、 作物生態(tài)實(shí)驗(yàn)室、遙感實(shí)驗(yàn)室、氣象觀測(cè)室、計(jì)算機(jī)房、資料數(shù) 據(jù)庫(kù)、土壤和作物樣品室等。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室均與計(jì)算機(jī)房和資料數(shù) 據(jù)庫(kù)建立了局域網(wǎng)，所有試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)都能直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中。 另有生活樓一座，面積630M2,供來(lái)站的本站研究技術(shù)人員居住， 每間宿舍內(nèi)都配有站內(nèi)局域網(wǎng)連結(jié)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