中國科學院阿克蘇水平衡試驗站位於我國最大內陸河-塔里木河的平原荒漠-綠洲區內，所在區域是塔里木盆地極端乾旱背景條件下分布的最大綠洲，也是我國最大的棉花生產區；同時這裡是塔里木盆地水系變遷最劇烈的區域，也是塔里木河流域農田水分消耗最大的區域，是監測與研究極端乾旱區綠洲農田生態系統水分、鹽分和養分過程變化規律、節水灌溉理論和技術示範以及綠洲農業可持續發展的理想場所，極具典型性。
基本介紹
- 中文名：中國科學院阿克蘇水平衡試驗站
- 主管部門：中國科學院
研究方向,發展歷史,科研條件,科研成就,人才培養,
研究方向
（1）內陸河流域不同下墊面水熱鹽氣過程與規律。研究內陸河流域不同下墊面水、熱、鹽、氣與能量的交換特徵，探明不同下墊面水、熱、溶質遷移規律，揭示荒漠-綠洲生態系統水、熱、鹽、氣交換機制，探索流域水循環過程改變的生態效應，為流域的水資源合理分配提供科學依據。
（2）內陸河流域關鍵生態過程與調控機制。研究生物產量形成的生理生態學過程、農田生態系統養分循環、水肥耦合效應及界面傳輸過程，重點探索土壤-作物系統水肥熱最優配置模式、土-水界面碳/氮通量與遷移規律，提出環境友好的水肥最佳化管理模式，篩選農田生態系統健康診斷指標，集成農田生態系統穩定高效管理技術體系與示範模式。
（3）內陸河流域關鍵生態水文過程變化研究。研究個體-群落-景觀不同尺度植物耗水規律及植物生長與地表水-地下水的相互關係，探索內陸河流域尺度水-經濟-生態的協調關係，揭示荒漠植被格局與水文過程的耦合機理，為荒漠河岸林生態系統的管理和恢復提供科學依據。
（4）氣候變化對內陸河流域水循環影響與適應技術研究。研究流域氣候變化對水循環的影響，評估綠洲灌溉農業發展對流域尺度水循環影響的生態效應，診斷氣候變化與極端氣候事件發生的關係，確定區域氣候變化適應的關鍵問題，建立區域氣候模式驅動的流域水資源系統和生態系統綜合適應性評價模型，評估已有水資源利用與管理等方面適應技術與措施。
發展歷史
中國科學院阿克蘇水平衡試驗站位於新疆阿克蘇，地理坐標：東經80°45′，北緯40°37′，海拔1 030 m。站區多年平均氣溫11.2 oC，降水45.7 mm，無霜期207天。阿克蘇站建於1982年，2002年成為新疆五大灌溉試驗站和中科院特殊環境與災害網路研究站，2005年進入農田生態系統國家野外研究站網路，2008年進入中科院生態系統研究網路，2011年進入農業部耕地保育研究網路。
科研條件
緊緊圍繞內陸河流域水循環過程與模擬，重點研究氣候變化和人類活動下水資源利用、土地開發、生態建設過程中的環境變化與演變規律，揭示綠洲生態系統水土平衡、水鹽平衡過程與變化趨勢，闡明綠洲生態安全、穩定性和可持續發展的問題與對策為研究目標，在綠洲生態過程與綠洲農業、綠洲環境演變與生態修復、農業資源開發利用與區域可持續發展等領域開展理論探索與原創性研究。1 主要研究方向
瞄準國際極端乾旱區研究發展前沿，面向荒漠-綠洲生態系統可持續發展的戰略需求，以水循環過程為核心，開展資源生態環境相關要素（包括水、土、氣、生）的長期定位監測、基礎數據的積累與資源生態環境演化趨勢分析和預測；研究荒漠-綠洲生態系統的結構、功能和生產率以及各種亞系統（水、土、氣、生）中及之間的物質循環過程與能量轉換規律與相關調控理論的建設；開發節水、節肥、節地新技術體系以及綠洲農業可持續發展模式的構建與試驗示範。為乾旱區綠洲生態環境建設、資源持續利用、農業結構和布局的最佳化及其相關技術的發展提供理論依據和示範最佳化模式。
科研成就
中國科學院阿克蘇水平衡試驗站依託不同下墊面水、熱、溶質運移過程的長期監測，系統闡明了內陸河流域農田-灌區-流域尺度土壤水鹽運移規律，建立了綠洲棉田水肥熱最佳化管理模式及灌區尺度水鹽調控策略，構建了綠洲農業可持續發展理論體系。初步闡明了水面蒸發、農田蒸散發、植物生態耗水規律，定量研究了荒漠植被格局與土壤水-地下水的互饋關係，揭示了典型植被格局生態-水文過程的相互作用機制。探索了氣候變化和人類活動對荒漠河岸林生態水文過程的影響機理，獲取了關鍵生態水文參數閾值，提出了綠洲農田用水和生態用水的時空調配比例，集成了適應氣候變化的水土資源開發技術，對優勢適應技術進行了試驗示範，並推進把適應氣候變化技術納入塔里木河流域水利工程規劃和生態建設中，為塔里木河流域水資源合理配置提供了理論依據。利用阿克蘇站的水面蒸發、潛水蒸發的長期觀測數據，為山區水庫設計、平原水庫除險加固及無效蒸發消減等工程建設提供了技術諮詢服務；集成了山區水庫-平原水庫聯合調度技術、綠洲區地表水-地下水聯合開發技術、綠洲農業高效節水灌溉等適應氣候變化技術，建成了塔河幹流43座生態閘人工漫溢管理、溫宿1 000畝棉-棗複合生態、庫爾勒800畝棉花高壓滴灌等5個示範區，為國家氣候變化報告提供了基礎數據和研究案例。
阿克蘇站的棉花膜下滴灌水/鹽/肥最佳化調控技術，被廣泛用於指導綠洲農田節水灌溉，兵團農一師塔里木北部灌區95%的棉田、巴州灌區有80%的棉田、阿克蘇灌區有50%的棉田均採用膜下滴灌高效節水。僅塔北灌區每年節水超過6 000萬立方米，增產超過800萬公斤，平均每畝棉田節水30%，增產20%以上，極大促進了當地棉花種植業的發展。5年來，阿克蘇站先後完成了國家“ 973”“ 863”、科技支撐計畫、中國科學院和地方委託的60多項研究任務，總經費達5 500.5萬元，與進入國家站前的2005年相比，研究經費增加了55倍。5年發表論文169篇，其中SCI/EI論文50篇，CSCD論文119篇，與進入國家站前的2005年當年發表論文的19篇相比，2010年當年發表論文達到了60篇。依託阿克蘇站完成的《塔里木河流域水資源與生態環境綜合整治研究》《乾旱內陸河灌區節水農業綜合技術體系研究與集成》《塔里木河流域水文過程研究》等，獲國家科技進步獎二等獎2項、自治區科技進步獎一等獎3項、自治區科技進步獎二等獎3項、自治區科技進步獎三等獎1項。獲得國家發明專利、新型實用專利、軟體登記總計23項。出版專著3部。
完成了台站數據信息系統平台建設，實現了站區數據傳輸與野外監測遠程數據傳輸自動化，建立了站網頁及數據共享平台，出版了4部數據集，全部完成阿克蘇站原始數據的填報以及監測數據的整理入庫工作，實現了數據資源的網路共享。5 開放交流為促進學術交流與合作，阿克蘇站本著“開放、流動、聯合、競爭”的原則，與國內外高校和研究機構開展深入的合作和交流，面向國內外科學家定期發布開放課題指南，積極吸引、鼓勵和支持國內外學者來實驗室從事合作研究，吸引了一大批國際同領域的專家學者作為訪問學者來阿克蘇站開展訪問並從事合作研究。5年來，先後與以色列、美國加州大學Riverside分校、德國霍因海姆大學、德國吉森大學、慕尼黑理工大學的專家，在農田灌溉、流域水文生態過程模擬、植物水分生理等，開展了廣泛合作與交流，有105名國外專家、學生先後來站交流與工作。與中亞地區國家的學者和肯亞等南非國家的學者建立了學術關係。
與德國慕尼黑理工大學水資源所共同申請的德國政府BMBF項目《塔里木河綠洲可持續發展管理》（Sustainable management of river oases along the Tarim River，簡稱SuMaRiO項目）於2010年11月獲得批准，總經費760萬歐元。該項目已於2016年3月通過驗收，在中德雙方以往合作的基礎上，共同關注了塔里木盆地氣候變化對流域水資源利用的影響、與水有關的生態脆弱性、農林業對氣候變化的適應技術、氣候變化對社會經濟的影響與適應等熱點問題，進一步增進了德國科學家對塔里木河流域的全面了解，提升了阿克蘇站積極參與國際合作研究的能力。
先後建立了科技陳列品（如動植物等展示標本、實物展品等）、科普展板、科普模型等1 000多件，策劃舉辦科普夏令營3場、開展科技下鄉等10場（次），參加人數達1 500人次。
人才培養
現有固定人員33人，含正高級職稱11人，副高級職稱5人。其中，中組部東部支疆學者1人，中科院“百人計畫”引進人才4人。在站工作的外國博士5人，國內外學術機構/期刊任職6人次，每年來站工作的研究人員達40多人。已形成一支以中青年科學家為主體、自主創新能力強、富有團隊精神的人才隊伍。近5年共培養畢業博士15名，碩士35名，聯合培養博士2名，碩士6名。每年接納10-20名塔里木大學畢業學生來站完成畢業論文。4 能力建設和技術平台通過近30年的努力，阿克蘇站已經建成了以站區為中心，從站區-灌區-流域-點-線-面相結合的乾旱內陸河流域水、土、氣、生各要素長期監測體系，為乾旱區綠洲水、土、氣、生過程與變化規律、綠洲水土資源開發與利用及綠洲生態安全的研究、試驗示範和人才培養提供了良好平台。在兵團科技局的大力支持下，阿克蘇站與塔里木大學共同創建了南疆人才教育科技創新基地。
