北京師範大學懷來野外實驗站將開展水土流失、土地沙化、面源污染過程、生態重建的觀測和治理技術的試驗示範，推廣、引進和繁育優良樹種、草種，以生物與土地資源合理利用、多尺度生態過程和區域生態-生產範式為研究目標，開展相關研究工作，為懷來山盆系統與北京市淺山區生態治理和生物資源開發提供完整的配套技術和示範樣板。也通過實驗研究的科學結論來探討北京地區社會經濟發展中的水資源短缺、水環境污染和生態失衡問題。
基本介紹
- 中文名：北京師範大學懷來野外實驗站
- 主管部門：北京師範大學
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）山盆複合生態系統動態監測研究
對土壤水分、養分、植被、氣候、風沙進行長期監測，掌握生態系統的動態變化。對山盆系統的關鍵過程展開定位研究。
（2）山盆生態系統退化過程與恢復機理
研究典型山盆系統生物多樣性、植被結構、景觀格局動態，揭示林灌草地生態系統過程與相互作用機制，探索退化生態系統的恢復機理。
（3）山盆地區流域水沙耦合機理及調控
（4）山盆地區可更新自然資源高效利用試驗示範
通過試驗與示範，建立山盆地區生態-生產範式，促進當地區域經濟發展。
發展歷史
北京師範大學懷來野外實驗站建站在北緯40°15'32"，東經115°37'0.44"附近，官廳水庫東側（圖）。實驗站位於河北省懷來縣官廳鎮東南部，與官廳水庫管理局、施莊村、顏家溝村、南寨村相鄰。實驗站占地20畝，總建築面積1500m2。
對懷來山盆“自然林灌草生態系統”和人工“農林複合生態系統”進行長期觀測，揭示植被結構、格局變化、土壤水文過程和風水複合侵蝕過程，探索山盆複合系統修復與水、土、生物資源綜合開發利用的途徑。
科研條件
懷來野外實驗站購買了一系列用於氣象要素、土壤碳循環、土壤氮循環、植物生理生態、植物徑向生長以及植物、土壤樣品前處理等試驗設備14套件，總價值達620餘萬元。
（1）、主要試驗觀測儀器設備
（1）氣象觀測設備：已建成投入使用的16m*16m標準自動氣象觀測站（HL20GCC）主要可以同時觀測大氣溫度、空氣濕度、風速、風向、氣壓、雨量、淨輻射、光合有效輻射、總輻射、土壤溫度、土壤濕度、熱通量、蒸發量等要素；小流域土壤溫濕度監測系統(E-TM50)可實時監測設定流域內不同土層土壤溫濕度等要素的變化規律，所有設備都已經安裝在16m*16m氣象觀測場內，業已啟動數據自動觀測（圖6）。
（2）樣品前處理系統。
（3）碳、氮循環觀測儀器。
（4）植物生理生態測定儀器。
（2）、試驗觀測場及基礎設施
擬建觀測場共8個：（1）水土流失觀測場；(2)面源污染觀測場(3)林灌草生長與養分循環觀測場；(4)生態系統水分循環觀測場；(5)沙地風蝕控制觀測場；(6)大氣沙塵監測塔；(7)山地植被恢複試驗區；(8)植物多樣性引種試驗區。
實驗室共有8個：（1）樣品處理室；（2）水分析室；（3）植物分析室；（4）土壤分析室；（5）樣品培養室；（6）數據分析室；（7）精密儀器室；（8）樣品存放室。能夠滿足來站科研人員進行相關科學研究，採集水、土、植物等不同樣品的前處理、培養以及相關測定工作。
科研成就
野外實驗站區域和學科代表性及生態系統類型
（1）、區域代表性
懷來野外實驗站位於農牧交錯帶南緣壩上草原區向華北平原農區的過渡地帶（圖5），典型景觀類型為山盆林草-農田複合生態系統，土地利用類型以農田、林果、草地等為主，地表過程以風/水複合侵蝕以及生態/水文過程等研究為重點，對於拱衛北京戰略備用引用水源保障基地有著居住輕重的地位，同時在三北防護林工程，退耕還林（草）工程，水土流失治理工程，京津風沙源治理工程等方面地位獨特。
（2）、學科代表性
本站處在北方農牧交錯區向華北平原農區的過渡帶內（圖5），是我國半乾旱農牧交錯生態脆弱帶的重要組成部分，是全球變化的敏感區域，同時也是許多學科研究的熱點地區。該區域開展的前沿性學科主要包括以下幾方面：
(a)生態系統生態學（Ecosystem Ecology）：系統觀測懷來複合山盆系統自然“林灌草”生態系統和人工“農林複合”生態系統的水、土、氣、生等特徵，研究生物多樣性及其結構和功能的動態變化，揭示生態系統物質和能量的轉化規律。
(b) 資源生態學（Resource Ecology）: 從生態學角度研究自然資源形成、分布、流動、消耗及其過程和規律的學科。並強調研究這些過程產生的生態環境影響及其自然資源維護與重建的理論與方法。
(c) 恢復生態學（Restoration Ecology）：研究農牧交錯帶山盆複合系統退化過程與機理，退化生態系統恢複方法與重建技術以及沙地高效開發利用途徑。
(d)生態水文學（Ecological Hydrology）：描述懷來山盆複合系統生態格局和生態過程水文學機制，研究植物如何影響水文過程及水文過程如何影響植物分布和生長的水文學和生態學互動作用機理，重點研究植物和水分之間的相互作用，揭示北方農牧交錯帶獨特生態水文過程特徵。
(e)土壤侵蝕與水土保持（Soil Erosion and Soil & Water Conservation）：探索農牧交錯帶風-水兩相侵蝕營力交替作用模式，建立風-水複合侵蝕過程理論，揭示山盆系統風-水兩相侵蝕的分布規律，認識現代侵蝕營力和風-水複合侵蝕速率變化。
(f)風沙與沙漠化（Aeolian Research & Desertification）：研究懷來山盆系統地表沙塵起動、搬運與沉降動力學過程，揭示自然和人為因素對風沙過程的影響機理，探索水土保持和沙漠化防治技術原理。
（3）、生態系統類型
懷來野外實驗站生態系統類型為“林灌草-農田”複合生態系統。包括以“林灌草”為主體的自然生態系統，農田（基本農田、人工梯田）生態系統、人工林地系統（杏園、葡萄園等），最終構成農牧交錯帶人工“農林複合”生態系統。主要地貌類型為山間盆地、低山丘陵和中山山地等，主要土壤類型為褐土與碳酸鹽褐土等。
3、研究方向與目標任務
人才培養
實驗站共有學術帶頭人4人，及長期在站固定和流動研究人員10人（教授1人，副教授6人、高級實驗師1人及講師2人）；研究人員多來自校內不同院系單位（地表過程與資源生態國家重點實驗室、資源學院、水科學研究院等），其餘人員為研究生和短期實驗研究人員；此外，聘用駐地管理人員1人，勤雜人員2人。
