中國科學院鷹潭紅壤生態(tài)實驗站

中國科學院南京土壤研究所 南京 210008

中國科學院鷹潭紅壤生態(tài)實驗站（以下簡稱“鷹潭站”）建于 1985 年，地處江西省鷹潭市余江區(qū)劉家站，隸屬于中國科學院南京土壤研究所。1989 年成為中國科學院開放研究站，1990 年成為中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）重點站，2002 年被批準為江西省紅壤生態(tài)重點實驗室，2005 年被科技部確定為國家生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)（CNERN）重點站（江西鷹潭農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站），2007 年成為第一批水利部水土保持科技示范園區(qū)。2001—2005 年被評為 CERN 優(yōu)秀野外站，是中國科學院部署在南方紅壤區(qū)致力于農(nóng)業(yè)、資源、生態(tài)與環(huán)境綜合研究的最主要的野外實驗基地，也是國際上知名的紅壤退化生態(tài)修復和紅壤關(guān)鍵帶研究基地。

1 主要研究方向

鷹潭站以紅壤資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境建設(shè)為重點，以可變電荷土壤學為特色，以紅壤生態(tài)過程長期試驗研究和監(jiān)測為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開展3 個方面的研究：① 紅壤生態(tài)系統(tǒng)水、土、氣、生等要素的長期演變與預測；② 紅壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和關(guān)鍵過程的演變機制與調(diào)控；③ 紅壤生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理和區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)的技術(shù)和模式。

2 研究成果和科學貢獻

建站 30 余年來，鷹潭站面對紅壤質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境退化、季節(jié)性干旱、經(jīng)作經(jīng)林經(jīng)果生產(chǎn)力低下、現(xiàn)代生態(tài)高效農(nóng)業(yè)發(fā)展模式不確定等問題，重點開展了紅壤退化修復和地力提升、紅壤養(yǎng)分高效利用和環(huán)境污染治理、紅壤生態(tài)高效農(nóng)業(yè)模式和區(qū)域發(fā)展對策3 個方面的集成研究，推動了紅壤發(fā)生分類學、可變電荷土壤界面化學、紅壤水土保持學、紅壤生態(tài)學的發(fā)展。2000 年以來，發(fā)表研究論文1 100 余篇，其中在 ISME Journal、Molecular Ecology、Soil Biology& Biochemistry、Environmental Science and Technology、Environmental Microbiology、Plant and Soil、Soil and Tillage Research 等 SCI 期刊上發(fā)表研究論文 441 篇，出版專著 20 部，授權(quán)國家發(fā)明專利 60 項，獲國家科技進步獎二等獎3 項，省部級科技獎勵8 項。

（1）建立和示范了我國東南丘陵區(qū)“頂林-腰果-谷農(nóng)-塘魚”紅壤退化防治模式。系統(tǒng)揭示了研究紅壤侵蝕、肥力衰減、酸化和季節(jié)性干旱等主要退化類型的成因、形成過程和時空演變規(guī)律，研發(fā)了侵蝕紅壤快速綠化與開發(fā)型崩崗治理技術(shù)、退化紅壤有機質(zhì)提升和氮磷庫容快速恢復技術(shù)、石灰類物質(zhì)精準降酸-有機肥阻酸-減氮控酸技術(shù)、坡地集水-節(jié)水灌溉-避旱栽培抵御季節(jié)性干旱技術(shù)，構(gòu)建了紅壤丘陵立體種養(yǎng)和小流域綜合開發(fā)利用模式，提出紅壤退化防治技術(shù)及紅壤綜合開發(fā)利用戰(zhàn)略。出版了《中國紅壤退化機制與防治》《紅壤退化阻控與生態(tài)修復》《水土流失防治與生態(tài)安全（南方紅壤卷）》等專著，帶動了地方農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，加快了水土流失治理和中低產(chǎn)田改造?！爸袊t壤退化機制與防治”獲得 2005 年度國家科技進步獎二等獎， 參與“中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建及其觀測研究和試驗示范”并獲得 2012 年國家科技進步獎一等獎，“我國典型紅壤區(qū)農(nóng)田酸化特征及防治關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”申請 2018 年度國家科技進步獎二等獎（初評通過公示）。

（2）率先引入“土壤圈”理論模型。從紅壤圈與水、氣、巖石、生物圈物質(zhì)循環(huán)關(guān)系角度，系統(tǒng)開展紅壤發(fā)生分類研究，闡明了紅壤形成的脫硅富鋁化與現(xiàn)代生物富集耦合過程，出版《紅壤物質(zhì)循環(huán)及其調(diào)控》等專著。

（3）率先引入“土壤質(zhì)量”概念。建立了紅壤肥力、環(huán)境和健康質(zhì)量監(jiān)測指標體系和監(jiān)測方法，制定了《自然生態(tài)系統(tǒng)土壤長期定位監(jiān)測指南》國家標準，系統(tǒng)揭示了紅壤質(zhì)量演變機制，提出紅壤“大團聚體生物培肥”理論，出版《紅壤質(zhì)量演變與調(diào)控》等專著。參與"陸地生態(tài)系統(tǒng)變化觀測的關(guān)鍵技術(shù)及其系統(tǒng)應(yīng)用"并獲得 2011 年度國家科技進步獎二等獎。

（4）率先開展污染水稻田大面積治理示范工程。建立了“低積累水稻品種+鈍化材料（納米羥基磷灰石等）降低活性+分蘗期微肥（硒/鐵/鋅）根控+孕穗期淹水生理阻控”的水稻安全生產(chǎn)技術(shù)體系，構(gòu)建了重金屬污染水稻田“邊生產(chǎn)邊修復”模式。

3 科研能力與技術(shù)平臺

鷹潭站圍繞紅壤資源和生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，依托中國科學院院士、“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目首席科學家、國家“千人計劃”（B 類）、國家杰出青年和優(yōu)秀青年科學基金獲得者、國家“萬人計劃”青年拔尖人才、中國科學院特聘研究員、中國科學院“百人計劃”入選者、江蘇省“333”人才工程（第二層次）入選者、江蘇省杰出青年基金獲得者、江西省“贛鄱英才 555 工程”入選者等人才隊伍，匹配支撐和管理隊伍，組建老中青結(jié)合的紅壤科研大團隊。目前，長期在站進行科研工作的核心和客座研究人員共計 46 人。此外，每年到站開展實驗研究工作的研究生 100 余名。2000 年以來，共培養(yǎng)研究生9 9 名，其中碩士研究生 60 名，博士研究生 39 名，出站博士后6 人。

4 科研能力與技術(shù)平臺

鷹潭市地處我國南方紅壤丘陵區(qū)的代表性區(qū)域——鄱陽湖流域的贛東北丘陵區(qū)，屬中亞熱帶季風氣候，代表湘贛丘陵常綠闊葉林-農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)。鷹潭站占地1 695 畝，其中耕地 360 畝，林果草地 225 畝，水面 85 畝。建有各類試驗和觀測場等 40 余個，涉及紅壤旱地施肥和養(yǎng)分循環(huán)、水稻土養(yǎng)分循環(huán)和有機質(zhì)周轉(zhuǎn)、紅壤坡耕地土壤侵蝕與阻控、紅壤酸化機制和改良、紅壤污染物遷移轉(zhuǎn)化和修復、紅壤旱作和蔬菜連作障礙和防治、紅壤輪作和耕作、土壤生物演替和調(diào)控等定位試驗，以及林地植被生態(tài)恢復、紅壤關(guān)鍵帶過程等綜合觀測場。鷹潭站具備土壤和植物分析及觀測儀器9 0 余臺套；構(gòu)建了長期監(jiān)測數(shù)據(jù)無線傳輸和網(wǎng)絡(luò)共享系統(tǒng)，建立了可容納2 萬個土樣和植物樣品的長期樣本庫。鷹潭站建有5 200 平方米綜合大樓，包括實驗、辦公、食宿和車庫功能，具備接待 60 人到站工作能力。

5 開放與交流

鷹潭站一直秉持“流動、開放、聯(lián)合、競爭”的原則，針對紅壤生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展提出共同關(guān)注的科學問題，積極開展實質(zhì)性國內(nèi)外合作與交流。一方面，與歐美發(fā)達國家的高校和科研機構(gòu)建立了合作關(guān)系，如美國斯坦福大學、俄克拉荷馬州立大學，法國巴黎大學，德國波鴻大學、基爾大學、不萊梅大學，以及新西蘭梅西大學、比利時魯汶大學、英國阿伯丁大學、法國發(fā)展研究院、法國農(nóng)業(yè)科學院等；另一方面與國內(nèi) 40 多家高校和科研院所進行學術(shù)交流與合作研究，如中國科學院大學、中國農(nóng)業(yè)科學院研究生院、南京大學、浙江大學、南京農(nóng)業(yè)大學、華中農(nóng)業(yè)大學、江西農(nóng)業(yè)大學、江西師范大學、江西省科學院等。同時，與相關(guān)高校和地方農(nóng)業(yè)管理部門聯(lián)合建立了研究生實習基地、農(nóng)技人員和農(nóng)民培訓基地（鷹潭市農(nóng)業(yè)星火科技專家大院），近5 年來為地方培訓各級農(nóng)業(yè)管理和技術(shù)人員 200 人，培訓種養(yǎng)大戶總?cè)藬?shù)超過1 000 人，為中小學和專業(yè)技術(shù)學校提供科普服務(wù) 500 人次。（相關(guān)圖片請見封三）