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伊犁河流域生态系统研究站于2010年8月提出建站，2011年12完成基建可行性报告，2012年5月中国科学院批准立项，2013年6月开始建设，2015年12月完成建设。伊犁河流域生态系统研究站是原“中国科学院天山积雪雪崩研究站”基础上，为拓展其研究方向及学科领域、综合开展大气、土壤、水文、生态学 <ref>[https://www.sohu.com/a/679680483_121619504 生态学专业研究方向有哪些？就业怎么样？各科考多少分比较稳妥呢] ，搜狐，2023-05-28</ref> 等方面的研究而建设的。

伊犁河流域生态系统研究站地处伊犁河上游新源县那拉提镇，站区面积106.7亩；地理坐标43°33′06″N, 84°00′28″E，海拔高度1400米；气候类型为暖温带大陆性气候，年降雨量在600-800毫米左右，夏季平均气温20℃左右，年均无霜期169天。受西风环流的影响，伊犁河流域源区是中国西北及中亚内陆区的最大降水中心，也我国干旱区生物种类最丰富的地区和产流区最长的河谷。河谷内积雪、森林、草地、农田、湿地和荒漠生态系统 <ref>[https://www.sohu.com/a/455965944_162758 研究揭示荒漠生态系统对气候变化响应] ，搜狐，2021-03-17</ref> 构成了完整的垂直带谱；下垫面条件多样，气候变化与人类活动影响下的产汇流过程复杂，是开展干旱区河谷生态水文过程及其交互作用研究的天然实验室，在中亚干旱区流域生态系统和生态水文过程中具有典型性和区域代表性。