中國(guó)科學(xué)院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站

中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所 哈爾濱 150081

中國(guó)科學(xué)院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“海倫站”）位于東北黑土區(qū)中部的黑龍江省海倫市（北緯47°27′，東經(jīng)126°41′），建于 1978 年，建立初期隸屬于原中國(guó)科學(xué)院黑龍江農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所（1978—2002 年），后因原中國(guó)科學(xué)院黑龍江農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所和原中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春地理研究所合并，現(xiàn)隸屬于中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（2002 年至今）。海倫站 1988 年首批進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）。2005 年被正式批準(zhǔn)進(jìn)入國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)，定名為“黑龍江省海倫農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站”，是中國(guó)科學(xué)院在東北黑土地上設(shè)置的一個(gè)從事農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、研究、示范和服務(wù)于農(nóng)業(yè)、農(nóng)村及農(nóng)民的重要實(shí)驗(yàn)基地。

1 主要研究方向

根據(jù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展中的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，海倫站以東北黑土地為研究對(duì)象，以農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展為重點(diǎn)，主要研究方向包括：① 東北黑土地農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和演變規(guī)律；② 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的變化過(guò)程與調(diào)控；③ 黑土地保護(hù)利用機(jī)制及其技術(shù)研發(fā)；④ 黑土地農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評(píng)價(jià)和健康診斷；⑤ 農(nóng)田系統(tǒng)生產(chǎn)力形成機(jī)制及其調(diào)控；⑥ 東北區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略研究。

2 研究成果與科學(xué)貢獻(xiàn)

針對(duì)東北黑土地作為國(guó)家商品糧生產(chǎn)基地的戰(zhàn)略定位及其耕地資源特征，海倫站先后圍繞黑土地保護(hù)利用、作物輪作連作、作物高產(chǎn)新品種選育、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與生物學(xué)過(guò)程及其調(diào)控等重大科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)展了長(zhǎng)期系統(tǒng)的理論研究和技術(shù)研發(fā)以及大面積示范推廣工作，取得了一系列重要科技成果，為東北黑土地保護(hù)利用、區(qū)域輪作休耕、東北商品糧基地建設(shè)、鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論與技術(shù)支撐，促進(jìn)了東北區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（1）首次提出了黑土層肥力變化主要發(fā)生在 0—35 cm 的土層內(nèi)，據(jù)此建立了肥沃耕層理論，研發(fā)了肥沃耕層構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)制了東北黑土地保護(hù)利用技術(shù)模式群，為東北黑土地農(nóng)業(yè)可持續(xù)利用提供了技術(shù)支撐。

（2）明確了東北黑土地農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)水分、養(yǎng)分循環(huán)過(guò)程及其高效利用機(jī)理，研發(fā)了農(nóng)田水肥高效利用技術(shù)體系并大面積示范應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家農(nóng)田生產(chǎn)節(jié)水、節(jié)肥的目標(biāo)提供了科技支撐。

（3）揭示了大豆連作障礙性機(jī)理，研發(fā)出大豆重迎茬減產(chǎn)控制技術(shù)，為東北地區(qū)增加大豆播種面積和提高產(chǎn)量提供了理論依據(jù)和技術(shù)模式。

（4）培育高油、高蛋白、高產(chǎn)的“東生”系列大豆新品種 10 個(gè)，其中 4 個(gè)通過(guò)國(guó)家審定。該項(xiàng)成果轉(zhuǎn)化的直接經(jīng)濟(jì)效益 2 000 萬(wàn)元，累計(jì)推廣應(yīng)用 5 000 萬(wàn)畝，增產(chǎn)大豆 10 億千克，增加效益 36 億元。

（5）揭示了黑土區(qū)域坡耕地水土流失規(guī)律，提出了阻水保土技術(shù)體系，建立了“光榮村”小流域綜合整治模式，為同類(lèi)地區(qū)控制水土流失提供了示范樣板。

建站以來(lái)，海倫站共獲得國(guó)家、院、省級(jí)科技成果 60 余項(xiàng)，其中獲獎(jiǎng)成果 30 余項(xiàng)。已發(fā)表論文 700 余篇（SCI 論文 300 余篇），授權(quán)專(zhuān)利 60 余項(xiàng)，海倫站積極為國(guó)家和黑龍江省相關(guān)部門(mén)提供 16 項(xiàng)建議，得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人批示 9 項(xiàng)。

3 人才培養(yǎng)與隊(duì)伍建設(shè)

海倫站利用野外臺(tái)站平臺(tái)作用，逐漸形成了以黑土和大豆為主要研究對(duì)象的科研隊(duì)伍，該隊(duì)伍是中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所“十三五”發(fā)展規(guī)劃和“特色研究所”建設(shè)的重要力量?，F(xiàn)有研究人員 19 人，技術(shù)支撐人員 5 人，海外特聘研究員 1人，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家 1 人，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者 1 人，中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”入選者 5 人、“青促會(huì)”會(huì)員 4 人、關(guān)鍵技術(shù)人才 1 人以及前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃拔尖青年科學(xué)家 1 人。近 5 年培養(yǎng)博士、碩士和博士后共 27 人，在讀研究生 32 人。

4 科研能力與技術(shù)平臺(tái)

海倫站建有 1 300 平方米綜合實(shí)驗(yàn)樓，設(shè)有分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和微生物培養(yǎng)室等 5 個(gè)實(shí)驗(yàn)室，土壤樣品儲(chǔ)藏室 5 個(gè)以及大小會(huì)議室各 1 個(gè)；配有同位素質(zhì)譜儀、原子吸收光譜儀、連續(xù)流動(dòng)注射儀和 TOC 等儀器設(shè)備，可滿足臺(tái)站常規(guī)監(jiān)測(cè)任務(wù)以及基本科研需求；建有 700 平方米專(zhuān)家公寓，可為來(lái)站人員提供良好的生活條件。站區(qū)現(xiàn)有試驗(yàn)田 21 公頃，其中后備試驗(yàn)用地 10 公頃；擁有 2 個(gè)萬(wàn)畝示范區(qū)。根據(jù)研究方向和 CERN 的要求，以黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立了 11 個(gè)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)綜合觀測(cè)場(chǎng)和輔助觀測(cè)場(chǎng)及 19 個(gè)采樣地，對(duì)水分、土壤、氣象和生物等生態(tài)環(huán)境要素開(kāi)展長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。針對(duì)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響，設(shè)有 13 組長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，包括我國(guó)農(nóng)業(yè)不同歷史階段經(jīng)營(yíng)模式模擬、黑土生態(tài)恢復(fù)、農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)與平衡、不同作物輪作與耕作及黑土母質(zhì)熟化過(guò)程等，最早的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)開(kāi)始于 1985 年。長(zhǎng)期定位試驗(yàn)為農(nóng)業(yè)優(yōu)化模式的建立，水土資源的高效利用及區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要的科學(xué)依據(jù)與技術(shù)對(duì)策，同時(shí)也為開(kāi)展合作與交流提供了良好的科技平臺(tái)。

5 開(kāi)放與交流

基于長(zhǎng)期定位試驗(yàn)樣地、先進(jìn)的科技基礎(chǔ)設(shè)施和便利的技術(shù)平臺(tái)，海倫站已建成為我國(guó)黑土農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)研究的國(guó)家級(jí)研究基地，成為與國(guó)外開(kāi)展黑土聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)和研究的重要野外平臺(tái)和學(xué)術(shù)交流基地。先后與美國(guó)、英國(guó)、加拿大、澳大利亞、德國(guó)、日本等國(guó)家的知名高校和科研機(jī)構(gòu)建立了實(shí)質(zhì)性的合作關(guān)系；同時(shí)也與中國(guó)科學(xué)院、高等學(xué)校等國(guó)內(nèi)相關(guān)單位科研人員開(kāi)展合作研究，已成為與國(guó)內(nèi)外相關(guān)單位開(kāi)展學(xué)術(shù)交流和研究合作的重要基地。此外，海倫站還是黑龍江省多所高校的本科生實(shí)習(xí)基地、中小學(xué)生的科普基地，曾獲得科技部頒發(fā)的“科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)面向社會(huì)開(kāi)放活動(dòng)先進(jìn)單位”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。

6 發(fā)展目標(biāo)

根據(jù)國(guó)家生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)及中國(guó)科學(xué)院的總體布局，面向建設(shè)東北優(yōu)質(zhì)商品糧基地的重大需求與黑土資源安全戰(zhàn)略，海倫站將建成東北黑土區(qū)生態(tài)與環(huán)境要素長(zhǎng)期系統(tǒng)監(jiān)測(cè)基地；黑土區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)領(lǐng)域重大科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題研究基地；農(nóng)業(yè)高新技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)與示范推廣基地；國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流與合作研究基地；人才培養(yǎng)與科學(xué)普及教育基地。