中國科學院阿克蘇水平衡試驗站

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中國科學院阿克蘇水平衡試驗站塔克拉瑪干沙漠西北邊緣，塔里木河三大源流交匯處，坐落着中科院阿克蘇水平衡試驗站。

阿克蘇水平衡試驗站隸屬中國科學院新疆生態與地理研究所，自試驗站1982年建站後，該站的科研人員長期研究綠洲農田生態系統水分、鹽分和養分過程變化規律，為當地綠洲農業可持續發展作出貢獻。

2002年，阿克蘇水平衡試驗站成為新疆五大灌溉試驗站和中國科學院特殊環境與災害網絡研究站，2005年進入中科院生態環境網絡和國家野外研究站網絡，2010年進入農業部耕地保育野外研究站網絡。

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「兩座大山」下的「理想場所」

「缺水、多鹽是當地農民背負的『兩座大山』，怎麼在水鹽之間尋找到平衡點是目前要解決的問題。」阿克蘇站站長趙成義說。

站區氣候屬暖溫帶乾旱型，與同緯度地區相比，夏季溫度偏高，冬季偏低，春秋季節氣溫升降劇烈，常常出現春季低溫和秋季過早降溫。多年平均降水量45.7毫米，水分供給依靠高山降水和冰雪消融；多年平均氣溫11.2℃，無霜期207天，全年日照數2940小時，年平均風速2.4米/秒，春季有浮塵，夏季有冰雹，有時出現夏季持續高溫天氣。農作物一年一熟制，是我國重要的優質棉基地。

40年來，新疆累計開墾鹽鹼荒地340萬公頃，而實際保留面積186.6萬公頃，其餘大部分因土壤次生鹽鹼化發展，耕種後不久由於缺水便被棄耕。隨着耕地的不斷增加，耕地次生鹽漬化面積也逐步增大。鹽漬化耕地占耕地面積的比例波動在30%至37%之間。

「阿克蘇站地處塔里木極端乾旱背景下分布面積最大的綠洲，同時也是塔里木盆地水系變遷最劇烈的區域和農田水分消耗最大的區域，因此，這裡成了監測與研究極端乾旱區綠洲農田生態系統水分、鹽分和養分過程變化規律、節水灌溉理論和技術示範體系以及綠洲農業可持續發展的理想場所，極具典型性。」趙成義說。

向水而生的試驗站

阿克蘇站里的大部分試驗場地都與「水」有關。

幾乎每天，阿克蘇站的副研究員李君都會到生態耗水試驗場地看看植物的生長情況。時值8月，生態耗水試驗場地里，檉柳淺紫紅色的花映正襯着胡楊細嫩的葉片。在這片小園子裡，李君的目的是研究植物種間競爭的生態耗水情況。

李君告訴記者，他們正在開展荒漠河岸植被生態水文機理與調控技術項目研究，基於根系生態學、形態解剖學和顯微鏡技術，研究了胡楊、灰葉胡楊等植物的營養物質組成、不定芽空間分布及根櫱苗生長特徵，揭示了胡楊種群繁殖對洪水漫溢、人工灌溉的響應與適應機制。

在生態耗水試驗場地的附近，一個20平方米的大水池映襯着藍天，顯出藍綠色的清澈。這是自記水面蒸發儀，通過這個儀器，可以了解當地水面蒸發情況。

「這是我國乾旱區唯一一個擁有30年長期資料的水面蒸發儀。」趙成義告訴記者。

在這個地廣人稀的地方，除了生態耗水試驗場地和蒸發儀之外，試驗站還擁有水面蒸發觀測場、潛水蒸發觀測場、水均衡觀測場、土壤水鹽動態觀測場、地下水觀測場，以及大型移動式蒸滲儀、便攜式光合測定儀、34米氣象鐵塔、土壤入滲儀……

「我們會將測量的數據提供給當地部門，以指導當地的農田種植和生態治理工作。」趙成義說。

把成果推到國內外

多年來，阿克蘇站的科研人員長期研究暖溫帶典型農田生態系統水、熱、鹽交換過程與規律，地下水—土壤—植物—大氣水文界面過程及其相互關係，綠洲農田水、鹽、養分運移規律與調控技術研究，綠洲農田環境質量演變過程及其相互聯繫，綠洲農田節水灌溉理論與技術推廣，綠洲農業節水灌溉對流域水、鹽循環過程的影響與調控，綠洲—荒漠區植物個體、群落、系統生態耗水規律。

「結合『973』項目、『863』項目、中科院創新重大項目等，我們開展了一系列試驗示範。」趙成義說，阿克蘇站與新疆水利廳、塔里木河流域管理局合作，進行綠洲區農田灌溉定額試驗技術推廣與示範、鹽鹼地改良與示範研究等。通過新疆鹽鹼地生態修復新技術與示範研究、塔里木盆地綠洲農田灌溉決策系統、乾旱區水面、土面蒸發技術體系建立，為綠洲農田生態系統穩定高效管理模式提供了範式，取得顯着的示範效果。

趙成義介紹，最近5年，依託阿克蘇站，中科院新疆生態與地理研究所完成了「胡楊林生態格局與過程對洪水漫溢、人工灌溉的響應與調控」「新疆適應氣候變化的水資源利用技術集成與應用」「綠洲化的水、土、氣、生過程及其相互作用機制」等項目。

結合院地合作，阿克蘇站還先後完成了「阿克蘇地區高效節水灌溉技術」「棉花高產節水灌溉方法及技術體系」「塔里木河流域灌溉決策系統」「荒漠河岸植被生態水文機理與調控技術」等與生產部門緊密結合的應用項目。

不僅如此，阿克蘇站的科研人員還先後與哈薩克斯坦、以色列、美國、日本等國家，開展了「亞洲中部地區水資源與環境」「風送沙塵的形成、輸送機制及其對氣候環境影響」等的合作研究。「目前，我們正在與德國政府開展塔里木河綠洲可持續發展項目研究，項目經費在740萬歐元。」趙成義說。

「我們的目標是，建成國際一流的極端乾旱區水分平衡野外研究試驗站，對暖溫帶典型綠洲農田生態系統水、土、氣、生進行長期定位監測，發展成綠洲農田生態系統管理與農業可持續發展示範基地、綠洲農業科學知名學者培養的搖籃與科普教育基地，並建成國內外團隊合作研究的野外基地、國際交流與合作的平台。」趙成義說。