科研成果
作者：奈曼站 更新时间：2007-05-18
成 果
1、 监测
1)数据积累：目前已经积累包括科尔沁沙地土壤、植被、气候、水分和社会经济在内的数据15G（表1）。在遵守国家相关保密原则的基础上，数据对CERN成员全部开放，70％对非CERN成员开放，其余部分则有条件开放。
表1：奈曼站监测与专题研究数据简况表（部分土地利用数据到1915年）
2) 决策支持：监测发现科尔沁沙地土地沙漠化在上个世纪50－70年代中期经历了一个比较快的发展阶段，到80年代中期后出现逆转趋势（图1），为国家沙漠化防治战略提供了支持。同时，为国家林业局和内蒙古林业厅在科尔沁沙地实施的‘5820’项目提供了全面的技术、决策和评估支持，累计经济效益达8亿。
图1：科尔起沙地土地沙漠化变化
3) 预警：监测发现从上个世纪90年代中期以来科尔起沙地出现了以地表水体萎缩、地下水位下降与河流断流为特征的水文过程（图2）。根据监测结果，奈曼站及时向科尔沁沙地相关部门提出了水资源可利用性减小的预警和对策建议。
图2：科尔沁沙地西湖水位变化曲线与西辽河干涸河床
2、研究
1）生物固沙的近地面物理－化学－生物原理和风沙阻滞效应关系
利用植物生长增加地表粗糙度，减少风沙流活动的原理，选取能够忍耐风沙流作用并能采取相应适应性繁殖方式和生存对策的当地植物差巴嘎蒿（Artemisia halodendron）建立流沙固定沙障，可以阻滞60％的风沙流搬运物。本研究为科尔沁沙地进行可持续流沙固定与沙地改造提供了理论依据。
2）系统揭示了科尔沁沙地土地沙漠化的生物学过程及其机理
图3：土地沙漠化过程与生物生产力变化
土地沙漠化是由于植被破坏而导致土壤侵蚀，养分和结构物质流失与生产力下降的过程（图3）。恢复则是通过重建植被，逐步消减土壤侵蚀，改善土壤养分与结构基础的过程。在存在种质资源的条件下，退化榆树稀疏草原的恢复需要30－50年，而导致这一景观退化的时间一般不超过3－5年。
3）农牧复合系统资源持续利用的关键技术与系统生态学原理
农林复合生态系统是自然、人工生态系统交互分布并与人类活动和气候变化密切相关的生态系统类型。奈曼站的长期研究显示农牧交错带的农：林：草比例在1：1：4时开始促进退化土地的恢复（图4），但面临着水资源可利用性减小的威胁。
图4：科尔沁沙地保护性农林草复合生态系统
4）丰富了农牧交错带恢复生态学理论
监测与研究揭示科尔沁沙地生态系统恢复的目标可以是榆树稀疏分布的针毛或羊草草原；恢复的途径是建立基于水资源制约机理的农牧业协调发展机制；恢复的过程是退耕、减畜和提高土地生产力；恢复的基本模式是经济发展与生态恢复的合理有效组合。
3、示范
奈曼站在建站时就建立了一个面积200ha的示范村。当时该村共有流沙面积1000ha,95%发生沙漠化，粮食单产只有560kg/ha,人均年收入174元。通过营造乔灌草混合生态薪材林、封沙育草,合理调整土地利用结构,兴建基本农田,引进经济作物和优良品种,输入先进生产技术等,收到了良好的生态与经济效益（图6）
图6：示范村（1985－2000年）主要经济生态参数对比
近年来,通过与地方有关部门的通力合作，沿巡由示范村到示范乡、示范县逐步推广的方式，在当地推广各类新品种120多个，新技术40多项，推广总面积累计140万ha，进一步巩固和拓展了现有的研究成果的转化与应用，为研究区经济发展和环境改善做出了积极贡献。
4、科研获奖
- 《沙漠化的生物过程及植被恢复机理》课题，2005年获甘肃省科技进步二等奖。
- 《中国沙区草地资源与合理利用研究》课题，2001年获甘肃省科技进步二等奖。
- 《科尔沁沙漠化土地综合整治与农业高效开发利用研究》课题，2001年获内蒙古自治区科技进步三等奖。
- 《奈曼沙漠化土地综合整治》项目，获1998年联合国环境署授予的“拯救干旱土地成功业绩”奖。
- 《科尔沁沙地生态环境综合整治途径、模式和配套技术研究》课题，获1997年中国科学院科技进步二等奖。
- 《沙地薄膜水稻栽培技术》1997年获专利。
- 《科尔沁沙地生态环境综合整治途径、模式和配套技术研究》课题，获1996年国家科委、国家计委和财政部“八五”国家重大科技成果奖。
- 《奈曼旗沙漠化土地综合整治研究》课题，获1991年中国科学院科技进步三等奖。