奈曼站：40年科技治沙守北疆，闯出生态富民路
内蒙古奈曼农田生态系统国家野外科学观测研究站。
■本报通讯员 王旭洋 李玉强 记者 叶满山
科尔沁沙地作为我国北方典型的生态脆弱农牧交错带，长期受自然气候与人为活动双重影响，土地沙漠化问题突出，使得区域生态保护与经济发展受到制约。
40余年来，中国科学院西北生态环境资源研究院内蒙古奈曼农田生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称奈曼站）科研团队扎根沙地一线，秉持“边研究，边示范，边转化”理念，深耕沙漠化治理、生态修复、科技惠民与科普育人等工作，依托国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）的长期帮扶和奈曼旗地方政府的支持，持续破解沙区发展难题，为我国“三北”工程建设、北疆生态安全屏障筑牢及农牧交错带可持续发展提供了坚实科技支撑。
向沙而行，科研攻坚锻造治沙“硬核实力”
作为我国土地沙漠化治理领域重要的国家级野外观测平台，奈曼站自1985年建站起，直面野外科研周期长、工作条件艰苦的现实难题。
“沙地生态演化是漫长过程，很多成果需要数十年持续定位观测才能沉淀下来，稳定的科研项目支持是台站开展工作的重要保障。”奈曼站第五任站长、中国科学院西北生态环境资源研究院研究员赵学勇告诉《中国科学报》。
据介绍，自1995年获得首个国家自然科学基金青年项目至今，奈曼站累计获批各类国家自然科学基金项目68项，总经费2893万元，为沙地长期基础研究提供了有力支撑。与此同时，奈曼站科研团队主动承接中国科学院科技服务网络计划、科技扶贫等任务，落地草牧业-肉牛养殖一体化、光伏扶贫示范、乡村生态循环产业构建等技术试验示范，让实验室里的研究成果转化为服务地方的绿色生产力。
针对半干旱沙区生态恢复的现实瓶颈，科研团队持续开展理论攻关。研究人员系统追踪北方农牧交错带沙漠化演变全过程，量化科尔沁沙地放牧退化压力阈值，揭示了土地退化的多要素、复合过程的作用机理，编制《科尔沁沙地土地沙漠化图集》，厘清区域沙漠化分布与形成机理。
依托水-土-气-生多要素长期定位监测，团队揭示植被群落与土壤之间的互馈机制，解析沙区碳氮磷元素协变规律以及微生物调控作用，提出土壤修复是固沙植被实现长期稳定演替的核心。针对当地水土资源失衡的突出矛盾，团队进一步阐明地下水埋深对固沙植被稳定性的驱动机制，提出水资源承载能力约束下的植被配置方案，解析极端干旱条件下防风固沙林群落维持机理，为打好“三北”工程攻坚战提供完整的科学依据。
时间回溯至20世纪60年代，作为奈曼站建站早期成员，中国科学院沙漠考察队承担了京通铁路路基防沙设计任务。铁路通车后，科研人员搭建了乔灌草防护林进行先行试验，后来这套防护模式全线推广，守护铁路40余年免受风沙侵害。
奈曼站正式建站后，团队全面投入基础理论研究与实用技术研发，及时转化研究成果，服务防沙治沙、经济发展，先后试验示范实用技术近100项，示范推广28万余亩，造林成活率达85%以上。2000年后，团队相继研发了线状-鱼鳞坑-底土改制节水造林、膨润土改良保水灌木造林、密集型流动沙丘植被建植、有机混合物诱导生物结皮改土等治理技术，示范面积达百万亩以上，有效破解了旱区造林成活率低、耗水大的核心难题。
“沙漠化和贫困往往交织在一起，我们在实践中确立了‘要治沙、先治穷’的思路，确保生态治理不能脱离老百姓的生计。”赵学勇表示。为此，奈曼站搭建了乡、村、户三级“生态网、多元系统、小生物圈”综合开发模式，打造三处示范村，示范面积近10万亩。通过研发沙地衬膜水稻技术，团队引种抗旱小麦、西瓜等十余种适合作物，带动群众增收。数据显示，示范区单位面积纯收入从建站初期几十元提升至1500~2000元，当地人均年收入由建站初期178元增长至2025年近2.2万元。系列成果支撑“三北”工程、京津风沙源治理、退耕还林还草等国家重大工程建设，先后获联合国环境规划署“拯救干旱区土地成功业绩奖”，国家科学技术进步奖一、二等奖等荣誉。
平台聚力，科学赋能乡村振兴
科研平台既是集聚人才的高地，也是连接科研与地方发展的桥梁。2004年，依托奈曼站建设的自然科学基金委奈曼青少年科学教育基地揭牌运行，形成“一站一基地”特色格局。
“‘一站一基地’不仅为引进人才、促进合作提供了平台，而且成为野外科研人才成长的‘摇篮’，以及科学普及的知识源。”奈曼站副站长刘新平研究员向《中国科学报》介绍，平台青年人才梯队建设成效显著，45岁以下青年骨干占比达70%，集聚一批优秀青年科学基金项目获得者、中国科学院及地方高层次人才计划入选者等，有效缓解西部地区生态学研究人才断层困难。
中国科学院西北生态环境资源研究院高度重视这一平台，利用国家自然科学基金科学传播专项资助，基地建成标准化科普展馆与野外科普观测场地。每年接待大中小学生及培训农牧民数千人次，将科技成果转化为生动的科普实践，并成功入选首批全国科普教育基地（2021—2025年），科普影响力辐射国内，也吸引十多个国家青年科技工作者前来交流学习。
20余年来，自然科学基金委持续对奈曼旗开展对口帮扶，选派多批干部扎根基层一线，把自然科学基金委的科研资源、专家资源源源不断导入地方，打通科学赋能乡村振兴的落地通道。
2024年8月，自然科学基金委地球科学部的李海龙来到奈曼旗挂职副旗长。到岗之后，李海龙把摸清区域生态家底作为首要任务。他跑遍当地开展实地调研，系统梳理奈曼旗生态本底条件，充分发挥自然科学基金委链接全国科研专家的优势，多方邀约科研力量，联动奈曼站科研团队协同攻坚，组织编制完成奈曼旗1：10万沙漠化土地时空分布图集（1975—2025年），完整还原近半个世纪奈曼旗沙漠化演变的时空轨迹，为当地生态治理、国土空间规划提供权威基础资料。
在此基础上，李海龙牵头组织出版《地球科学进展》“地球科学赋能奈曼乡村振兴”专辑，集合多方研究成果，深度剖析科尔沁沙地生态演化规律、现实挑战，探索地球科学服务县域振兴的实现路径，把奈曼的实践经验提炼成可借鉴的模式、范式，推动自然科学基金委对口帮扶成果走出奈曼旗，辐射更广区域。
多年来，自然科学基金委对奈曼站建设发展高度重视。2021年至2024年间，自然科学基金委主要领导先后赴奈曼站实地调研，对台站长期定位观测、基础研究攻关、科技成果转化等工作给予充分肯定。
半生坚守大漠、矢志科技治沙的赵学勇深有感触地表示，40年来，自然科学基金委的持续支持、合作引导是奈曼站攻克半干旱区生态恢复关键科学问题的坚强后盾。
站在新的历史起点，奈曼站将继续紧盯国家打好打赢“三北”工程攻坚战的重大战略需求，发挥“一站一基地”的优势，瞄准防沙治沙研究前沿，为服务“三北”工程建设、筑牢祖国北疆生态安全屏障和区域可持续发展作出理论和技术贡献。