在中国广袤的西北大地，沙坡头作为“草方格的故乡”和治沙“中国方案”诞生地，闪耀着科学治沙的光辉。自1955年建站以来的70年间，依托于中国科学院西北生态环境资源研究院（中国科学院兰州沙漠所，1954—1999年；中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，2000—2016年）建立的宁夏沙坡头沙漠生态系统国家野外科学观测研究站（沙坡头站）始终面向国家防沙治沙重大需求，成为中国乃至全球沙漠生态研究与治理的前沿，为沙区生态安全屏障构建贡献了科学智慧。

沙坡头站率先提出并践行了“以固为主、固阻结合”的沙漠铁路防护体系建设理论与模式，成功发明了半隐蔽式草方格沙障，其精妙设计有效遏制风沙侵袭铁路。经长期观测与实践优化，构建起稳固的沙漠铁路防护体系，保障了包兰铁路畅通无阻，此成就为沙漠铁路建设运营提供关键范式，极大推动了沙漠交通基础设施发展，成为沙漠工程防护领域的经典范例。此成就获中国科学院科技进步一等奖（1987年）、国家科技进步特等奖（1988年）、联合国环境规划署“全球环境500佳”（1988年）及联合国开发计划署“最佳实践奖”（1998年）等。

在植被建设关键技术研发上，科研团队在近70年长期定位监测研究的基础上，精准剖析干旱沙漠地区水循环植被调控机理，提出“水量平衡、以水定植”核心策略。依据不同气候带沙区土壤水的植被承载力，筛选适配植物种并优化配置，解决降水小于200 mm地区植被构建难题，实现生态修复从理论到实践的重大突破，为干旱沙区生态恢复工程提供科学支撑，引领沙漠植被恢复技术走向成熟。此外，通过对沙区植被的生态用水需求进行研究，提出了合理的生态用水配置方案，为沙区生态系统的恢复和重建提供了水资源保障。成果获国家科技进步二等奖（2009年）、甘肃省科技进步一等奖（2017年）和宁夏回族自治区自然科学一等奖（2023年）。

沙坡头站的科研工作不仅局限于植被建设本身，更着眼于沙区生态系统整体恢复与重建。不断探究人工植被稳定性机理，推动“生境恢复、荒漠逆转”近自然恢复进程。通过长期监测揭示植被-土壤系统演替规律，为荒漠化治理策略制定奠定基础。经不懈努力，固沙植被区生态功能逐步恢复，生物多样性显著提升，荒漠生态系统向良性循环转变，为全球荒漠化防治贡献中国智慧与成功样本，彰显生态修复科学路径的可行性。成果获宁夏回族自治区科技进步一等奖（2007年）、国家科技进步二等奖（2018年）。

从2000年来，沙坡头站持续发力，实现“技术革新、治沙加速”。从传统固沙技术改良到新型微生物固沙技术研发，不断拓展治沙手段，如微生物制剂促进生物土壤结皮发育技术，有效缩短流沙固定周期、提升治沙效率，推动沙漠治理技术多元化、高效化发展，引领行业技术变革潮流。此外，沙坡头站还建成了“中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统——Lysimeter 群”，这一先进的监测系统能够全自动模拟控制降水和地下水位，量化植物水分来源，自动监测蒸散发、植物蒸腾、土壤水渗漏等过程，为沙区生态-水文过程研究提供了精准的数据支持，极大地提高了治沙工作的科学性和效率，使沙区治理进程显著加快，为中国沙区生态建设的现代化和科学化发展奠定了坚实基础。成果获甘肃省自然科学一等奖（2008年）、宁夏回族自治区科技进步一等奖（2017年）。

面对极端环境挑战，沙坡头站的研究向微观世界深入，在探究植物的抗逆机制方面，从分子层面揭示了植物适应干旱、盐碱等逆境的生物学基础，“逆境求生、基因显韧”研究成绩突出。通过深入挖掘植物抗逆分子生物学机制，发现如角质层基因Eibi1等关键基因与抗旱关联，解析荒漠植物适应策略，为抗逆植物培育提供基因靶点，增强沙漠生态系统韧性，拓展沙漠植物学研究深度和广度。此外，通过对固沙植物水力功能性状的研究，揭示了木质部水力安全和水力效率的协同变异是限制其生长和维持生存的关键水力机制。这些研究成果不仅丰富了植物逆境生物学的理论体系，还为沙区植被的选育和改良提供了科学依据，有助于提高植物在恶劣环境下的生存能力和生态修复效果，进一步推动了中国沙区生态治理的科技进步。

70年的砥砺奋进，沙坡头站以卓越的科研成果和创新精神，为中国沙区生态治理树立了典范。展望未来，沙坡头站将继续秉持初心，勇攀科学高峰，不断探索沙区生态恢复与可持续发展的新途径、新方法，为中国生态文明建设和全球生态安全做出新的更大贡献。