中國科學院鹽亭紫色土農業生態試驗站

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中國科學院鹽亭紫色土農業生態試驗站隸屬中國科學院成都山地災害與環境研究所，1980年正式建站，位於四川盆地中北部的鹽亭縣林山鄉（105°27′E，31°16′N，海拔420米）。1991年成為中國生態系統研究網絡（CERN）的首批農業生態站。2005年成為農田生態系統國家野外科學觀測研究站。鹽亭站擁有生活、試驗用房1200m2，試驗區土地面積35hm2，為一完整的集水區，自有試驗用地80畝。野外已建成了自動氣象輻射觀測站、農地綜合觀測場、集水區測流站、坡地養分平衡場、紫色母岩風化試驗場等野外設施22項。室內擁有原子吸收分光光譜儀、氣相色譜儀、顯微鏡等先進進口儀器30套件。

目錄

研究方向與定位

（一）總體定位 面向糧食安全、水環境安全保障與長江上游生態環境建設的國家戰略需求，針對農業生態系統結構與功能優化、人口密集區農村生態環境的變化、水土保持與農業可持續發展的關鍵科學問題，以四川盆地紫色土丘陵區為主要研究對象，建立基礎性、公益性的長期試驗與觀測平台。監測典型生態區水、土、氣、生等生態要素的動態變化，開展以土壤圈層為核心的紫色土水-土-植物-大氣界面物質與能量過程的綜合實驗與觀測研究，剖析紫色土農業生態系統與環境變化及其人為活動的相互作用，揭示紫色土坡地水-土-植被相互作用機理，探索節水、保土、省肥、高產、優質的生態農業模式。為長江上游生態環境建設、國家糧食安全與水環境安全保障提供強有力的科技支撐。

（二）研究方向　 以土壤學、農業生態學和水土保持學為主要學科方向，研究自然過程與人為活動交互作用下的土壤質量演變、坡地土壤-水-植被相互作用機理和農田生態系統結構與功能變化與及其物質流、能量流、信息流傳輸、調控的關係，揭示人類活動影響及全球變化背景下的土壤質量、農田生態系統結構與功能、水土流失演變規律，為構建高效、可持續的生態農業體系，保護、改善農村生態環境提供科學理論與技術方法。

（三）當前研究重點

（1）農田生態系統物質循環與調控

（2）紫色土現代地表過程與全球變化的響應

（3）坡地徑流、泥沙與農業化學物質遷移過程

（4）經濟高效、環境友好的水土資源與養分管理技術與示範

承擔科研項目情況

鹽亭站建站以來，主要圍繞紫色土農田生態系統結構與功能變化和紫色土丘陵區環境變化與區域農業可持續發展開展了大量的定位試驗與觀測研究。近5年來，主要承擔了國家重點基礎研究發展計劃「973」、國家攻關、國家自然科學基金、中國科學院知識創新工程和四川省傑出青年基金等項目30多項，累計承擔科研項目合同經費達1530萬元。

①國家重點基礎研究發展計劃項目「長江流域水沙產輸及其與環境變化耦合機理」課題1「長江流域環境與水資源演化規律（2003CB415201）」：應用現代技術探索不同時空尺度上流域環境變化與水資源演變特徵以及它們的相互作用關係。

②國家重點基礎研究發展計劃項目「我國農田生態系統重要過程與調控對策研究」之子課題3「 水熱梯度變化下農田土壤養分累積的環境效應」 （2005CB121108-3）研究我國主要農田土壤碳-氮平衡水平及其水熱驅動機制，確定我國南北熱量梯度和東西水分梯度土壤養分平衡格局及無效碳、氮潛在釋放與遷移量，為我國主要農田系統水肥優化調控提供科學依據。

③國家自然科學基金重點項目 「土壤-農作物體系N2O排放係數的觀測與模式研究」（40331014）課題「不同類型農田N2O排放觀測研究」：以中國科學院鹽亭站的基礎設施為依託，在鹽亭站選取不同類型農田，對其N2O排放及與其相關的CO2和CH4排放實施連續三個輪作周期的觀測研究，以定量了解四川盆地紫色土丘陵區農田N2O排放的基本過程和規律。

④中國科學院知識創新工程重要方向性項目「長江上游典型小流域侵蝕產沙與調控機制研究」（KZCX3-SW-330）：查明坡地降雨產流產沙過程與機理，建立紫色土坡面降雨產流、產沙模型；初步闡明小流域泥沙平衡和泥沙輸移規律，為進一步建立小流域侵蝕預測模型積累基礎數據；針對川中丘陵區水土保持技術問題，提出符合當地社會和經濟發展的農林水複合泥沙控制技術體系。

⑤中國科學院知識創新工程重要方向性項目「中國主要農田生態系統氮磷鉀遷移、轉化規律與優化管理」（KZCX2-413）課題5「農田生態系統氮磷界面遷移及其環境效應」：依託鹽亭站及CERN另外6個台站對農田生態系統「土壤－大氣」、「土壤－水體」界面氮磷遷移過程開展定位監測與聯網研究；闡明我國主要農田生態系統施用氮磷造成的大氣和水體污染的主要方式、特徵與貢獻，為提出減少農業面源污染的政策和技術措施提供科學依據。

⑥中國科學院知識創新重大項目「中國陸地和近海生態系統碳收支」（KZCX-SW-01）專題「川中丘陵區農林複合生態系統碳通量觀測研究」：通過對川中丘陵區農林複合生態系統CO2、CH4、N2O通量及相關環境要素的定位觀測，闡明中國西南地區農林複合區生態系統CO2、CH4、N2O通量的季節和日變化特徵，碳淨通量及其與土壤、植被、氣象等環境因子的相互關係。闡明人類活動、特別是人為恢復森林對陸地生態系統CO2、CH4、N2O源匯強度和過程的影響，為確定西南地區碳收支格局提供可靠的基礎數據。

⑦國家自然科學基金項目「紫色土坡地硝酸鹽淋失及其環境效應」（40571093）：研究紫色土坡耕地氮素淋失過程，查明紫色土坡地土壤硝酸鹽淋溶特徵、坡面淋溶累加效應及其隨壤中流遷移的過程與機理，建立紫色土坡耕地硝態氮隨壤中流遷移的通量計算模型，估算氮素淋失的環境負荷，評價紫色土坡地氮素淋失的環境效應，為紫色土坡地農業氮肥合理施用、非點源污染調控及長江上游特別是三峽水庫水資源安全保障提供科學依據。

研究與監測成果

自建站以來，鹽亭站積累了大量紫色土區水、土、氣、生等生態要素觀測數據，同時農田生態系統結構與功能變化和區域環境演變等科學研究也有較豐富的數據積累。經過整理與整編，建立了數據管理信息系統。整編數據已於1999年編印數據集第1緝（1970~1995年），共10卷；1996年以後的試驗觀測數據已整編成第2緝（1996~2005年），共27冊。

鹽亭站代表了中亞熱帶紫色土丘陵區典型農業生態系統，長期開展紫色土土壤肥力、水土保持、環境演變與農業生態等領域的試驗觀測研究，承擔了大量國家「973」、自然科學基金、中國科學院和地方項目，積累了豐富的野外試驗觀測數據。發表論文500多篇，出版專着22本，獲得國家和省級獎勵16項。研發的生態農業與小流域生態恢復技術如「榿柏混交林模式」、「聚土免耕」、「糧經彈性種植」等技術在長江上游紫色土丘陵區廣泛推廣，取得了顯着的生態、經濟和社會效益。為長江上游特別是紫色土地區生態環境建設和農業可持續發展作出了重要貢獻。