海伦黑土水土保持监测研究站
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  海伦黑土水土保持监测研究站

    一、概况 

  海伦黑土水土保持监测研究站位于黑龙江省海伦市光荣村,N47°21′,E126°50′,东北典型黑土区中部,商品粮核心产区,漫川漫岗水土流失区,平均坡度为2.55°,土壤侵蚀模数>1000 t/(km2.a),沟壑密度2.27 km/km2。垦殖率80%,坡耕地占90%以上,主要作物为大豆和玉米,土壤为典型黑土,多年平均降雨530mm,气温1.5℃。  

  海伦黑土水土保持监测研究站,始建于2007年,原为中国科学院设在东北的黑土侵蚀研究基地,同年成为水利部全国水土流失动态监测与公告项目30个重点监测小流域之一,2010年建设成为全国水土保持监测网络738个监测站点中的2个,并成为水利部松辽委和黑龙江省水土保持重点监测站,国家外专局黑土侵蚀研究与治理引智示范基地,2012年建设成为水利部黑土地水土保持综合治理标准化示范基地。2013年经中国科学院东北地理与农业生态研究所研究决定正式成立海伦黑土水土保持监测研究站。 

  二、目标与研究方向 

  总体目标 

  立足我国东北粮食核心产区的漫川漫岗黑土水土流失区,以典型黑土区农业和生态为重点研究领域,系统开展水土流失监测、黑土侵蚀研究、水土保持技术研发和示范,成为独具特色的、国际一流的黑土水土保持科学监测与实验研究平台和区域生态可持续发展的科技支撑基地,为国家黑土保护与合理利用、区域农业和生态可持续发展提供科学数据、理论、方法和技术支撑。 

  研究方向 

  1)水土流失动态监测 

  利用坡面径流观测场、微型小流域和小流域控制站,对水土流失进行长期监测,服务于黑龙江省、东北松辽流域和全国水土流失动态公告。 

  2)黑土侵蚀特征与机理研究 

  重点研究各侵蚀营力作用下土壤侵蚀发生发展过程、引起水土流失各因子的定量评价及指标体系、侵蚀沟发生和发展过程及机理、侵蚀沟空间分布及发展变化趋势、不同水土流失类型区水土保持治理措施优化配置、水土保持对耕地和粮食生产的效益评价。 

  3)水土保持科技示范 

  引进组装国内外黑土水土保持先进技术,创建漫川漫岗黑土区水土保持综合治理标准化示范基地,集中展示,效益长期跟踪监测,成为水保科技研发、效益评价、培训、示范和国际合作基地。 

  三、科研队伍 

  海伦水保站共有人员16人,其中科研人员5人,支撑人员1人,研究生6人,长期聘用人员4人;客座研究人员3人。自2013年以来,毕业博士3名,其中联合培养1名;毕业硕士4名。 

  科研与支撑人员 

 

张兴义 

研究员 

研究领域: 

黑土生态 

 

刘晓冰 

研究员 

研究领域: 

作物生产力 

 

宋春雨 

研究员 

研究领域: 

水土保持 

 

   

助理研究员 

研究领域: 

土壤侵蚀 

 

   

助理研究员 

研究领域: 

土壤侵蚀过程与机理 

 

   

高级工程师 

(支撑) 

研究领域: 

水土保持 

  四、工作条件、野外观测与实验室 

  (一)工作条件: 

  海伦黑土水土保持监测研究站有6.5公顷土地,2012年新建360平米的综合实验楼,2016年购买401.25平米的校舍(原光荣小学)作为实验室,作为科研生活园区。目前水保站具有完善的服务系统,办公室、实验室、会议室、宿舍等一应俱全。 

 

综合实验楼                          生活区全景 

  (二)监测平台 

  1)坡面径流观测场 

  21个标准径流观测小区组成,涵盖3°、5°和7°三个坡度,免耕、少耕、传统、横坡、自然恢复和裸地6种措施,采用分流桶和无动力水土流失自动观测装置监测,9个小区实现径流和输沙过程自动监测。 

海伦黑土水土保持监测研究站坡面径流场

  2)微型小流域控制站 

  微型小流域控制面积0.13 km2,区域全部采取了水土保持措施,汇水沟道长240 m,三角剖面堰人工观测。 

海伦黑土水土保持监测研究站微型小流域控制站

  3)标准小流域控制站 

    小流域控制面积1.86 km2,区域以农田和水保林为主,汇水沟道长1800 m,三角矩形复合堰,人工和自动同步观测。 

海伦黑土水土保持监测研究站标准小流域控制站

 

  4)自动气象站 

    AMS-II自动气象站,该系统自动采集并存储气压、温度、湿度、风向、风速、雨量、草(雪)温、地温等气象要素。 

海伦黑土水土保持监测研究站气象站

  5)区域土壤水分及雪深系统 

  CRS1000B 区域土壤水分及雪深测量系统(美国),自动测量40 公顷范围050cm 深度土壤含水量或者等效于20cm 水深的积雪深度。 

海伦黑土水土保持监测研究站区域土壤水分及雪深系统

  (三)研究平台 

  (1)表土剥离长期定位试验 

  (2)极端土壤侵蚀模拟试验场 

  (3)作物与侵蚀试验场 

  (4)土壤侵蚀退化地理恢复试验场 

  (5)标准径流小区 

  (6)侵蚀沟复垦观测场 

  (7)条耕示范试验现田 

  (8)微生物试验场 

  (9)施肥制度试验场 

  (10)东北黑土区水土保持技术标准示区 

  (11)大垄示范田 

海伦黑土水土保持监测研究站研究平台分布图

  (四)设备与设施 

  1)自主研发“无动力水土流失过程自动监测仪” 

  2)小流域径流泥沙监测系统(LTWpro,中国) 

  3)区域土壤水分及雪深测量仪(CRS1000B,美国) 

  4)自动气象站(AMS-II,中国) 

  5)土壤粒径粒形测量系统(AZ-S0300,荷兰) 

  6)土壤非饱和导水率测量系统(ku pF,德国) 

  7)土壤空气传导性测量系统(PL-300,德国) 

  8)土壤中子水分仪(中国) 

  9TDR土壤水分仪(美国) 

  10)植被盖度仪(中国) 

  11)雷沃146马力拖拉及配套机具 

  12360 m2综合实验楼 

  13)水保实验室401.5m2 

  14)江淮皮卡车1 

  15)土流失过程自动监测系统 

  五、承担的主要项目及取得的成果 

  建站以来,承担国家科技部、国家基金委、水利部、中国科学院、黑龙江省及研究所内部获得了30余项科研项目,其中国家重点研发计划项目1项,国家基金6项,水利部4项,国家外国专家局引智项目1项,中科院3项。 

  (一)承担的主要项目 

项目名称 

项目类别 

执行期限 

东北黑土区侵蚀沟生态修复关键技术研发与集成示范 

国家重点研发计划 

2017-2021  

坡耕地有机碳演变 

国家自然科学基金 

2016-2018 

国家智力引进办引智黑土引智项目 

国家科研项目 

2010-2020 

细沟浅沟侵蚀定量化 

国家科研项目 

2016-2017 

黑土农田垄体地表径流汇集与输沙过程研究 

国家自然科学基金 

2018-2020 

国家农业综合开发水土保持2017-2018年度水土保持科技推广项目效益监测与评估 

地方及横向项目 

2017-2018  

侵蚀复垦技术应用 

地方及横向项目 

2016-2019 

海伦小流域监测 

水利部公告项目 

2007-现在 

  (二)取得的成果(2013-2017 

  建站以来,共发表SCI文章10篇,其中二区3篇(TOP1篇);中文8篇,其中CSCD文章7篇,学报级1篇;授权专利3项受理1项,软件登记注册2项;著书2部,撰写国家级咨询报告1份,获奖4项。    

论文题目 

刊物名称/卷期页码 

作者 

论文类别及分区 

A novel soil wetting technique for measuring wet stable aggregates 

Soil & Tillage Research/141 (2014) 1924 

T. Sun, Q. Chen, Y. Chen, R.M. Cruse, X.F. Li, C.Y. Song,Y.S. Kravchenko, X.Y. Zhang* 

SCI-2 

Design and initial evaluation of a portable in situ runoff and sediment monitoring device 

Journal of Hydrology/519 (2014) 11411148 

Tao Sun, Richard M. Cruse, Qiang Chen, Hao Li, Chunyu Song, Xingyi Zhang 

SCI-2Top 

Evaluating ephemeral gully erosion impact on Zea mays L. yield and economics using AnnAGNPS 

Soil and Tillage Research 2016 , 155 :157-165 

Li H, Cruse R M, Bingner R L,Zhang X Y. 

SCI-2 

Allocation of photosynthetic carbon to nodules of soybean in three geographically different Mollisols 

European Journal of Soil Biology 62 (2014) 60-65 

Yuan Chen, Zhenhua Yu , Jifeng Wang, Xingyi Zhang* 

SCI-3 

Spatial heterogeneity of soil organic matter and soil total nitrogen in a Mollisol watershed of Northeast China 

Environ Earth Sci/2014 10.1007/s12665-014-3081-4 

Shaoliang Zhang, Xingyi Zhang,Zhihua Liu,Yankun Sun ,Wei Liu , Lin Dai,Shicong Fu 

SCI-4 

Persistence of foraging chickens on grasshopper populations: A case study in Northwest China 

Biocontrol Science and Technology, 2014, 24(10): 1206-1208. 

Sun T, Liu ZY, Long RJ 

SCI-4 

Grasshopper (Orthoptera: Acridoidea) community composition in rangeland of northern slopes of Qilian Mountain (Northwestern China) 

 Journal of Insect Science 2015, 15(1):1-7 

Sun T, Liu ZY, Long RJ 

SCI-4 

Effects of topography and land use change on gully development in typical Mollisol region of Northeast China 

Chinese Geographical Science,226卷,779-788 

Hao LiRichard M. CruseXiaobing LiuXingyi Zhang 

SCI-4 

Conservation Practices and Management in Ukrainian Mollisols 

J. Agr. Sci. Tech. (2016) Vol. 18: 845-854 

Y. S. Kravchenko1,2, Q. Chen 2,4, X. Liu1, S. J. Herbert3, and X. Zhang1,* 

SCI-4 

Seasonal variation of soil physical and chemical properties in a black soil under no-till and conventional tillage in northeast China.The  

The Philippine Agricultural Scientist,2016,99(3):277-282 

Chen Qiang, Yuriy S. kravchenko, Li Hao, Chen Shuai, Liu Xiaobing and Zhang Xingyi. 

SCI-4 

  (三)创新成果 

  1)监测成果:  

  2007-2017监测结果表明,东北黑土侵蚀区平均每年土壤流失2-3mm,此结果为吉林省黑土地力保护立法条例、中央电视台黑土地保护节目、黑龙江省政协黑土地保护调研提供了重要依据。 

  2)产品研发: 

  XYZ系列型号的无动力水土流失监测仪通过水利部质量检验,已在全国推广。 

  3)技术研发: 

  条耕技术及配套农机具条耕犁研发应用,已经在黑龙江省宁安县、泰来县推广。 

   

  站址:黑龙江省海伦市前进镇光荣村 

  站长:张兴义 

  联系电话:13115606955 

  邮箱:zhangxy@iga.ac.cn 

 
地址:吉林省长春市高新北区盛北大街4888号 
邮编:130102 电话: +86 431 85542266
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