袁立敏 賈瑞庭 閆德仁 胡小龍 黃海廣 楊制國

內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學研究院

內(nèi)蒙古多倫渾善達克沙地生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站（以下簡稱“多倫站”）地處渾善達克沙地東南緣，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟多倫縣縣城南約4.6公里處。多倫站于2011年批復建立，2014年正式掛牌運行，并于當年加入國家陸地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究網(wǎng)絡（CTERN）和荒草聯(lián)盟。歸口管理單位為內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局，技術(shù)依托單位和建設單位為內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學研究院。

渾善達克沙地分布有大面積的天然榆樹疏林草地、固定沙地、半固定沙地及人工植被重建區(qū)等，但是受到氣候和人類活動共同作用的影響，整個區(qū)域生態(tài)服務功能較差，部分區(qū)域依然存在嚴重沙化問題?；诖?，多倫站以渾善達克沙地林草沙復合生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，開展氣候變化、人為活動與生態(tài)功能變化關(guān)系研究，進而摸清沙地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)律，為退化生態(tài)系統(tǒng)恢復及沙地全域生態(tài)建設提供科技支撐。主要研究方向：流動沙地、固定沙丘風蝕坑形成、演變機制及高效治理技術(shù)研究；林草融合型人工林、天然林空間配置及其固沙模式研究；樟子松人工林天然更新機制及可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)研究；喬灌草修復系統(tǒng)地力演變規(guī)律及土壤水運移機制研究。

重點研究內(nèi)容

基于國家科技支撐、國家自然科學基金、內(nèi)蒙古科技計劃等科研項目，逐步摸清了渾善達克沙地植被動態(tài)及其驅(qū)動因素、典型植被（灌叢、榆樹疏林、沙化草地、人工固沙林等）的退化、恢復與維持機制。重點開展了渾善達克沙地退化植被修復和沙化土地治理技術(shù)模式研究，系統(tǒng)集成構(gòu)建了封育（近自然恢復）、沙化草地修復、流動沙地土壤風蝕控制與植被恢復、固定沙地活化風蝕坑治理和人工灌木林平茬復壯等植被恢復與沙化土地治理技術(shù)，形成了一套較為完善的渾善達克沙地植被恢復與沙地治理技術(shù)模式體系，并在渾善達克沙地治理和國家重大生態(tài)工程中開展了示范、推廣與應用。

多倫站在近年來的監(jiān)測與研究中，圍繞渾善達克沙地生態(tài)建設與發(fā)展面臨的關(guān)鍵科學問題及國家重大生態(tài)工程建設需求，基于前期的科學研究基礎，研究重點傾向于沙地生態(tài)脆弱區(qū)治理技術(shù)與模式研究、典型沙化區(qū)防沙治沙工程技術(shù)與林草融合型生態(tài)修復模式研究、人工修復生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務功能評估與權(quán)衡等方面，擬為京津冀風沙源區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，以及我國北方生態(tài)安全等領域提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

研究成果與貢獻

依托多倫站定位監(jiān)測儀器、沙塵通量塔及地下水位監(jiān)測設施，2017—2021年，科研人員在《地理科學》《農(nóng)業(yè)工程學報》《中國沙漠》《干旱區(qū)資源與環(huán)境》《生態(tài)學雜志》《干旱區(qū)地理》等期刊累計發(fā)表論文40余篇；主編出版專著3部，參與編寫專著5部；制定并發(fā)布實施林業(yè)行業(yè)標準1項、地方標準3項；授權(quán)實用新型專利5項，授權(quán)發(fā)明專利2項。

2017—2021年，多倫站科研人員參加的項目獲得自治區(qū)科技進步一等獎1項、二等獎1項，梁希林業(yè)科學技術(shù)獎二等獎1項、三等獎1項，自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)豐收三等獎1項。

2018年，為錫林郭勒盟林業(yè)和草原局提供了渾善達克沙地生態(tài)系統(tǒng)服務功能監(jiān)測評估報告1份，其服務功能主要表現(xiàn)在土壤固碳、保持土壤養(yǎng)分、生物多樣性保護和水源涵養(yǎng)等方面的潛在生態(tài)價值。2020年，與錫林郭勒盟林業(yè)和草原局簽署了“多倫生態(tài)觀測研究站數(shù)據(jù)服務協(xié)議”，并根據(jù)年度監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果，不定期開展渾善達克沙地生態(tài)系統(tǒng)服務功能監(jiān)測評估。2021年，為渾善達克沙地規(guī)模化林場提供咨詢報告案例1份，為該林場的生態(tài)建設提供了有利的理論與技術(shù)支撐。

條件保障

多倫站技術(shù)依托單位和建設單位為內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學研究院，具體工作實行站長負責制。嚴格執(zhí)行國家和地方有關(guān)標準、規(guī)程，積極采用、借鑒、推廣同行已經(jīng)應用的成熟、實用、先進的技術(shù)，提高監(jiān)測科技含量和研究成果水平；采用固定、兼職和競聘相結(jié)合的方式，營造寬松的科研環(huán)境，努力提高技術(shù)人員的專業(yè)和科研水平。

多倫站主站現(xiàn)有磚混結(jié)構(gòu)三層綜合實驗樓1座，配備有資料室1間、樣品室1間、辦公室1間、展覽室1間、分析實驗室1間、學術(shù)報告廳1間、會議室1間，廚房1間、餐廳2間、研究人員宿舍10間。并配備有辦公桌椅、電腦、文件柜、實驗臺、展柜、展臺、整體廚房設備，宿舍配套家具、被褥、熱水器等。

多倫站有固定監(jiān)測樣地57個，其中植被、生物多樣性和土壤定位觀測樣地28個，大氣降塵觀測樣地6個，氣象觀測場3個，風蝕觀測場3個。配備的儀器設施包括標準氣象站1套（CR1000）、小型氣象站2套（HOBO U20）、沙塵通量監(jiān)測架1套、風蝕監(jiān)測系統(tǒng)6套、風速儀6套（HOBO U20）、地下水位自動記錄儀6套（HOBO U20）、土壤水分自動監(jiān)測系統(tǒng)15套（WatchDog）、土壤三參數(shù)自動監(jiān)測系統(tǒng)2套（WatchDog），差分GPS儀1套（麥哲倫i60）、激光粒徑分析儀1臺、土壤雙環(huán)入滲儀2臺、紫外可見分光光度計1臺、便攜式土壤鹽分計1臺、土壤原位pH計1臺、精密電子天平1臺、大量程電子天平1臺，物候觀測儀8套以及其他常規(guī)設備18臺套，沙塵觀測塔及設備1套，地下水位觀測井16口。

綜合實驗樓

黃柳林監(jiān)測樣地

榆樹疏林樣地

風蝕坑治理樣地

植被調(diào)查

土壤水分動態(tài)監(jiān)測

多倫站現(xiàn)有固定人員12人，其中，6人具有博士學位，6人具有碩士學位，4人具有高級職稱。自治區(qū)杰出人才獎獲得者1人，內(nèi)蒙古突出貢獻中青年專家1人，享受國務院特殊津貼專家1人，全國和自治區(qū)優(yōu)秀科技工作者1人，自治區(qū)中青年科學技術(shù)創(chuàng)新獎獲得者1人，內(nèi)蒙古青年創(chuàng)新人才1人。中國科學院“西部之光”人才培養(yǎng)計劃1人，內(nèi)蒙古“草原英才”1人，入選自治區(qū)“新世紀321人才工程”一層次1人。2017年，榮獲自治區(qū)“流動沙地綜合治理技術(shù)研究創(chuàng)新人才團隊”，2020年，該團隊獲得自治區(qū)“創(chuàng)新先鋒號”。

“十四五”工作思路

發(fā)揮多倫站長期定位監(jiān)測功能，觀測收集渾善達克沙地氣象、水文、土壤、植被和社會經(jīng)濟等信息，多倫站“十四五”工作思路主要參考《全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程總體規(guī)劃（2021—2035年）》《內(nèi)蒙古自治區(qū)黨委自治區(qū)人民政府關(guān)于新時代推進西部大開發(fā)形成新格局的實施意見》。開展渾善達克規(guī)?；謭鼋ㄔO和沙地重點危害區(qū)治理。深入實施京津風沙源治理、水土保持等重點生態(tài)工程等內(nèi)容。緊跟國家發(fā)展規(guī)劃布局和自治區(qū)行業(yè)發(fā)展動向，重點關(guān)注渾善達克沙地、沙化草原風蝕坑、農(nóng)田沙化治理等關(guān)鍵技術(shù)，以及線性廊道（交通、通訊、管道）、新能源場地及設施區(qū)風沙危害防治技術(shù)。

依托生態(tài)站，加強科學研究。一是防沙治沙新材料新技術(shù)的研發(fā)與應用。優(yōu)選生物固沙措施（開發(fā)利用鄉(xiāng)土植物、優(yōu)良固沙植物）及生物化學固沙措施（生物質(zhì)固沙劑技術(shù)、生物固沙劑+粉碎秸稈快速固沙技術(shù)），篩選應用典型沙生植物根際功能微生物（微生物肥料、保水劑、固沙劑等）；同時開展與以上技術(shù)相配套的機械施工裝備研發(fā)與應用技術(shù)研究。二是固沙林天然更新特征與可持續(xù)發(fā)展研究?；趦?nèi)蒙古多倫渾善達克沙地國家定位研究站，針對渾善達克沙地樟子松、楊柴固沙人工林、榆樹疏林天然更新特征及機制，地下水-土壤水-降水平衡關(guān)系等開展相關(guān)研究。三是林草融合型流動沙地疏林固沙技術(shù)研究，做到以水定林，量水而行。篩選喬灌草疏林結(jié)構(gòu)，優(yōu)化沙障保護下的喬灌草疏林配置模式，研制原生優(yōu)勢植物種子種植包及其種植技術(shù)。四是典型沙化草地風蝕機理與防治技術(shù)研究。風蝕坑對草地破壞嚴重，除形成較大的裸露深坑外，風蝕沙物質(zhì)對下風向草地的沙埋直接造成植物退化，使草牧場生產(chǎn)力降低。與流動沙丘相比，風蝕坑內(nèi)部氣流場復雜，風蝕坑的各部位地形差異較大，其治理難度增大；風蝕坑擴展與土壤物理性質(zhì)、植物退化耦合關(guān)系尚待研究。針對渾善達克沙地風蝕坑，主要開展草地風蝕坑與固定沙丘風蝕坑差異規(guī)律研究，風蝕坑擴張、發(fā)展機制研究，沙埋（輕度、中度、重度）草地土壤抗蝕性研究，以及風蝕坑治理技術(shù)研究。

制定隊伍建設及人才培養(yǎng)計劃。進一步擴大了專業(yè)技術(shù)人才總量，逐步優(yōu)化了人才結(jié)構(gòu)。強化與外單位合作，吸引領域內(nèi)科技人員參與生態(tài)站建設，改善專業(yè)技術(shù)人員隊伍層次、專業(yè)結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)。吻合生態(tài)站研究方向，逐漸完善學科布局，加強草原保護與修復、困難立地造林等創(chuàng)新團隊建設，逐步開展機械裝備、遙感應用等領域人才隊伍建設。依托生態(tài)站，加強與內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學、內(nèi)蒙古大學、內(nèi)蒙古師范大學等碩士、博士研究生聯(lián)合培養(yǎng)工作。并吸納北京地區(qū)高校、科研院所科研隊伍來多倫站開展研究。積極與自治區(qū)人社部門溝通，爭取畢業(yè)生來站工作機會。

提升生態(tài)站基礎條件。“十三五”時期，內(nèi)蒙古自治區(qū)行業(yè)主管部門加快了野外生態(tài)站的實驗儀器設備的能力提升。生態(tài)站的部分基礎設備從原來的手動、半自動升級為全自動，大型精密儀器比例逐年增高。室內(nèi)分析測試實驗和野外定位監(jiān)測實驗方法手段不斷更新，使研究工作效率和測試數(shù)據(jù)精度有了很大的提升。“十四五”時期，將與自治區(qū)科技廳緊密協(xié)作，按照《關(guān)于加快推進“科技興蒙”行動財政資金支持科技創(chuàng)新若干政策實施細則》及《內(nèi)蒙古自治區(qū)野外科學觀測研究站管理辦法》（試行）等管理規(guī)定，在提升生態(tài)站科研、監(jiān)測等能力的同時，積極爭取資助經(jīng)費，進一步提升生態(tài)站基礎條件。

完善生態(tài)站運行機制。生態(tài)站實行“開放、流動、聯(lián)合、競爭”的運行機制，形成了內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局主管和內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學研究院領導下的實驗室主任負責制。實行固定編制與流動編制相結(jié)合的人員管理體制。生態(tài)站人員的管理與內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學研究院管理機制相協(xié)調(diào)，激發(fā)在站人員工作積極性，爭取科研項目與經(jīng)費，并執(zhí)行固定人員聘期為五年、每年考評一次、五年進行總考評的相關(guān)政策。對精密貴重儀器、大型設備實行崗位專人責任制，做到專管共用。在保證研究任務完成的情況下，可開展對外技術(shù)服務，充分發(fā)揮大型精密儀器的綜合效能。

沙塵觀測塔