科尔沁沙地曾是中国土地沙质荒漠化发生发展最严重的区域。这里生态环境非常脆弱，具有明显的蒙古高原-东北平原、农业-牧业交错经营以及半干旱-半湿润气候等过渡带特征。20世纪80年代初基于沙质荒漠化发生发展导致的严重环境问题和迫切的生产实践需求，以及开展沙质荒漠化治理与应用基础理论研究的急需，促成了中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站（奈曼站）成立^［1-5］。

伴随40年努力奋进的发展历程，奈曼站先后成为中国科学院生态系统研究网络和国家野外科学研究站成员，现已成为著名的从事沙质荒漠化理论研究、生态环境监测、治理技术模式研发、科普教育与人才培养及国内外相关合作交流的重要野外研究站。奈曼站长期以科尔沁沙地为研究对象，秉持科学研究服务生产实际需求的理念，沿着研究、监测、示范、推广，再研究及持续示范推广的沙化土地综合治理之路前行。在这个过程中，奈曼站的研究、治理技术示范工作得到了各级政府和广大群众以及同行们的高度认可、评价和赞扬^{［2，5-8］}。奈曼站先后获得国家科技进步一等奖1项、国家科技进步二等奖2项，省部级科技进步奖一等奖3项、省部级自然科学二等奖1项，省部级科技进步二等奖5项、省部级科技进步三等奖2项，联合国干旱土地拯救业绩奖1项，“科教兴市”特别奖1项。这些奖项是奈曼站几代科技工作者持续努力和多年奋进的重要成果。本文将从成果简介、主要研究进展以及未来研究展望等方面进行简要的回顾与总结，以期为奈曼沙漠化研究站未来科研水平更上一层楼以及治沙成果推广示范更加精准的发展服务。

奈曼站长期坚持以半干旱农牧交错区土地沙漠化及其治理为研究方向，积极促进了人-地生态和谐、农牧业高效发展、沙漠与沙漠化科学的进步。先后在沙漠化形成演变、流沙治理、资源高效利用、生物生态恢复机理及沙化土地综合整治技术与途径研究等方面取得长足进展，获得了诸多国内外奖项。

1991年“内蒙古奈曼地区沙漠化土地综合整治”，获得中国科学院科技进步三等奖；

1996年“科尔沁沙地生态环境综合整治途径、模式和配套技术研究”，获得国家“八五”科技攻关重大科技成果奖；

1997年“科尔沁农牧交错带生态环境综合整治途径、模式和配套技术研究”，获得中国科学院科技进步二等奖；

1998年，“Comprehensive Project on Desertification Control in Naiman Banner County China”，获得联合国干旱土地拯救业绩奖；

2001年“中国沙区草地资源与可持续利用研究”，获得甘肃省科技进步二等奖；

2001年“科尔沁沙漠化土地综合整治与农业高效开发利用研究”，获得内蒙古自治区科技进步三等奖；

2005年“沙漠化的生物过程及植被恢复机理”，获得甘肃省科技进步二等奖；

2006年“中国北方沙漠化过程及其防治研究”，获得甘肃省科技进步一等奖；

2007年“中国北方沙漠化过程及其防治研究”，获得国家科技进步二等奖；

2013年“中国生态系统研究网络的创建及观测研究和试验示范”，获得国家科学技术进步一等奖；

2016年“半干旱典型黄土区与沙地退化土地持续恢复技术”，获得甘肃省科技进步一等奖；

2016年赵学勇，荣获通辽市“科教兴市”特别奖；

2017年“内蒙古退化沙地生态系统持续恢复与资源有效利用技术”，获得内蒙古自治区科技进步二等奖；

2018年“风沙灾害防治理论与关键技术应用”，获得国家科技进步二等奖；

2022年“科技帮扶助力内蒙古库伦旗脱贫摘帽”，获得中国科学院科技发展促进奖。

鉴于40年来参与奈曼站建设与研究发展的人员众多，初步统计仅直接工作的就达60人。值此奈曼站成立40周年之际，对他们的辛勤付出、所做贡献和成绩致以崇高敬礼。受篇幅所限不能一一例举他们取得的辉煌成就。在此仅将已退休的历任站长在奈曼站工作期间的主要贡献和成绩做一简要介绍。

王康富研究员，首任（1985—1989年）站长，全国五一劳动奖章获得者，沙质荒漠化土地治理成功与经济-生态社会效益并举的理论与实践之开拓者。确定了赤峰至通辽段铁路穿越沙区的最佳路线和防沙治沙设计方案；引种、栽培、筛选和推广适宜当地种植的果树品种和经济作物，实现了沙质荒漠化土地治理的同时，也使农牧民收到了可观的经济效益。发表《沙层紧密度对固沙植物生长的影响》《铁路沙害的防治》《内蒙古科尔沁沙地奈曼地区沙漠化土地综合整治初步研究》等论著^［9］。

刘新民研究员，1990—1992年站长，科尔沁沙地沙质荒漠化治理典范——尧勒甸子村示范区的设计者和建设者。总结规范了沙地“小生物圈”技术治理模式，创造性提出了沙地衬膜水稻种植理念和技术研发，得到了广泛推广和应用。发表《科尔沁沙地生态环境综合整治研究》《科尔沁沙地风沙环境与植被》等论著^［1-2］。

赵哈林研究员，1992—2000年站长，毕业于甘肃农业大学。从1991年到奈曼站从事沙质荒漠化防治与研究直至退休。总结提出沙地草地补播、草地改良及农田预防风蚀等综合治理技术20余项；总结规范提出了村级治理模式——尧勒甸子村模式、乡镇级治理典范——林网治理模式等；首次系统总结和发展了沙质荒漠化生物学、沙漠生态学及沙质荒漠化防治学以及相关野外观测研究方法。发表《科尔沁沙地沙漠化过程及其恢复机理》《沙漠生态学》《沙漠化防治学》《生态恢复学通论》《北方农牧交错区沙漠化的生物过程研究》等论著13部、论文230多篇^{［5，7-8，10-12］}。

常学礼研究员，2000—2001年站长，毕业于内蒙古农业大学。从1986到奈曼站从事固沙造林及景观生态过程研究直至2001年离开。总结提出了沙地黄柳、差巴嘎蒿、樟子松防风林带等固沙造林技术10余项。首次将景观生态学原理拓展和应用于沙地退化生态系统的治理和恢复，取得很好学科引领效应和实践指导作用。发表《荒漠绿洲交错区景观稳定性与维持机制》《科尔沁沙地景观过程与沙漠化》等论著^［13-14］。

赵学勇研究员，2001—2017年站长，毕业于内蒙古林学院。从1988年到奈曼站从事沙漠化生态系统恢复重建研究直至退休。总结提出密集型流动沙丘植被建植与持续恢复辅助技术、沙地有机混合物发酵与诱导土壤生物结皮快速生成技术、沙地自然资源高效利用技术、荒漠植被调查技术等15余项。总结拓展了受损生态系统快速恢复理论、沙地退化植被节水-近自然恢复理论等研究内涵，系统完善了荒漠植被野外监测、调查研究方法。发表《科尔沁沙地沙漠化土地恢复面临的挑战》《中国荒漠主要植物群落调查的意义、现状及方案》等论著^［15-16］，独立与合作发表论文210多篇。

奈曼站从建站起就坚持沙地生态环境治理应用基础研究与技术集成研发和示范推广紧密联系、相互结合、互为驱动的发展思路，上述各项获奖的成果都是这一思想的具体表现。这些成果里包含了沙漠化理论研究及诸多适宜推广应用的沙地生态环境综合治理技术与农业可持续发展模式等^{［1-2，5-10］}。

通过对不同类型土地覆盖和不同沙漠化程度土地土壤C、N的大量取样分析，以及对土壤C、N含量与土壤理化特性的研究，确定了沙区不同类型土地覆盖和不同沙漠化程度土壤C、N的分布模式，揭示了沙质土壤C、N随土地覆盖变化而变化的规律；给出了沙质土壤中C、N在土壤颗粒中的分布格局，揭示了与不同土壤颗粒结合的C、N类型及其对风蚀敏感性的机制，阐明了沙质土壤C、N的易损机理；确定了土壤风蚀过程中沙质C、N的衰减规律，建立了土壤C、N的沙漠化衰减模型，给出了土壤黏粉粒每吹蚀1%和沙漠化程度每增加一级土壤C、N的损失量；阐明了土壤C、N损失对土壤理化性质及植物生长的作用和机制，确定了封育、栽种豆科植物对土壤C、N含量恢复的作用^［17-19］。此成果对于揭示半干旱区土地沙漠化的成因、过程和机制及其生态效应具有重要科学意义，对于沙地沙质土壤的保护和培肥改土具有重要的实践指导意义。

通过对土壤动物、微生物种群动态及其与土壤环境关系的研究，确定了沙漠化过程中土壤动物和微生物群落的衰退规律，阐明了土壤动物和微生物优势种种群的更替机制，提出了土壤动物和微生物在环境恶化时存在着从r-对策向k-对策转化的趋向，而这对策正好与植物在环境恶化时的对策相反。通过植物群落、种群和个体受损过程的研究，①在群落水平上，阐明了中国东部沙区原生植被的基本结构模式，揭示了在过度放牧和风沙活动下沙质草地植物群落的物种结构、生物多样性、经济类群和功能类群的变化过程及逆行演替规律，并首次从植物的生理受损过程讨论了植被逆行演替的机制；②在种群水平上，阐明了羊草、冷蒿、糙隐子草、差巴嘎蒿等沙地主要植物种群数量的衰减特征，揭示了这些植物种群生活周期的变化规律，并确定了过度放牧和土地沙漠化对沙地主要植物繁殖方式和繁殖有效率的危害程度；③在个体水平上，确定了植物构型的变化，阐明了植物体营养物质含量和分配变化，特别是生长调节物质减少对植物生长的影响；④在植物组织和细胞水平上，阐述了细胞种类和排列方式的变化特征，确定了细胞内保护酶系统、细胞膜系统的受损规律和机制；⑤在分子水平上，揭示了过度放牧条件下，冷蒿基因多态位点减少，等位基因频率下降，种内遗传多样性降低，遗传一致性增强，群间的遗传多样性增加，遗传一致性下降，种群分化明显的规律^{［2，5，10，11-12］}。这些成果对揭示沙漠化的生物过程中植物的繁殖策略变化，以及阐明受损植物的恢复和演替机理具有重要意义。

通过植物的繁殖、种子萌发、生长及物质能量的分配等方面，对沙漠化过程中植物的适应策略进行了研究，从物质能量分配的时空变化、繁殖方式的改变和开花结实率的调整等方面揭示了沙地植物的繁殖策略；从植物种子分批萌发、根和芽生长速度差异等方面揭示了植物幼苗期的存活策略；从植物构型、分蘖分枝级别和数量、地下茎节长度和地下芽的多少、植物根系空间分布格局和生长节律等方面揭示了植物的生长策略；从种群存活曲线和种群调节作用，阐述了植物的生活史策略；从植物茎、叶、根组织细胞的类型和构成，维管束的结构及表皮细胞的物质含量等方面揭示了植物解剖结构的适应策略^{［5，11-12，20-23］}。以前认为在干旱条件下植物优先是发展垂直根系，而我们提出了在干旱环境中沙地乔木（如杨树）存在优先发展水平根系以增强抗旱能力的策略。我们还确定了沙漠化过程中，植物通过将更多的物质和能量分配于前期生长，增加营养生长的物质和能量，减少生殖生长的物质和能量，以提高存活能力；更多采取无性繁殖方式，减少有性繁殖途径，以增加繁殖的有效性等一系列策略^{［5，11-12，20］}。这一成果对于揭示沙漠化的生物过程及植物的适应策略，阐明受损植物的恢复和适应机理具有重要意义。

通过大量野外调查和长期定位试验，研究了退化植被恢复过程与不同时间尺度气候变化、沙地景观格局特征的关系，分析了土壤种子库与植被的关系、灌丛的种源作用和肥岛效应，植被与土壤的相互作用等，最后确定了科尔沁沙地的植被退化存在着气候驱动、景观驱动、植被自我修复、植被与土壤互馈作用这样四大主要自然恢复机理，首次提出了不同驱动机制对退化植被恢复的作用位点和区段，以及对恢复速率的影响，建立了研究退化植被恢复机理的新途径、新方法^{［5-8，11-12，20-22］}。同时，揭示了沙区大面积流动沙丘难以自然恢复，需要加以人工辅助措施助其恢复的机理^{［5-6，11-12，20-22］}。这一研究成果对促进恢复生态学和荒漠生态学的发展具有重要意义。

目前，众多专家普遍用物种的多样性和均匀度评价植物群落的稳定性，且多为定性描述。研究结果认为虽然在区域尺度上物种多样性对植被的稳定性具有明显效应，但对沙地植物群落稳定性真正发挥决定作用的不是群落的多样性，而是与土壤与生境条件相适应的群落优势种。在影响沙地植被稳定性的因素中，除了优势种的作用特别突出外，还存在明显的水分和养分的密度制约机制^{［5，11-12，20-23］}。这一结论改变了植被稳定性多样性制约机制的传统观念，对于沙区天然植被保护和人工植被建设具有重要指导意义。同时，我们首次提出了包括土壤质量、水分供给、植物耗水量、密度等13项指标在内的沙地植被稳定性评价指标体系，提出了植被稳定性综合评价的指数模型^{［11-12，24］}。此研究成果为沙地植被稳定性评价提供了一套全新思路和方法。

利用蒸渗仪法、茎流计法和水分面积局限法，确定了沙区杨树、榆树、樟子松、小叶锦鸡儿、黄柳、山竹子、玉米、小麦、谷子等13种主要植物（作物）的耗水量及耗水规律^［18］，揭示了沙地主要植被（作物）类型的水分盈亏动态，建立了作物适时定量灌溉的基本模式；掌握了不同植被类型的水分平衡状况和流动沙丘的集水功能^［25-26］，确立了沙地主要植物的临界土壤含水量和水分营养面积，给出了典型区以水资源容量为基础的人工植被建设容量^{［5，12，25-26］}。利用植物耗水量与植物茎干粗度（直径）、长度、叶面积、茎叶重量的数量关系，建立了沙地几种主要乔灌木耗水量与其生物学指征的定量关系模型^{［2，5，8，12］}，初步解决了在野外进行植物从个体到群体耗水量尺度转换的科学难题。

结合实际和示范推广效果，适宜在科尔沁沙地的主要生态治理模式有乡级“生态网”综合治理开发模式、村级“多元系统”综合整治模式、户级“小生物经济圈”治理开发模式、多树种多功能混交林配置治理模式、沙水林田路综合治理模式、林果草药杂综合经济带模式、封-飞-造草灌乔三结合治理模式、草沙林灌相结合的连片治理模式^{［1-2，5-10］}。

引进优良品种158个，筛选出适宜推广的57个，其中小麦品种4个、谷子品种6个、水稻品种4个、甘草品种1个、麻黄品种1个、花生品种1个、牧草品种20个、果蔬品种10个、饲料牧草品种10个。

集成和示范推广46项生态治理技术。差巴嘎蒿扦插固沙技术；小叶锦鸡儿直播造林技术；乔木开沟造林技术；流动沙丘高杆造林技术；黄柳扦插固沙造林技术；农田防护林营造技术；沙地樟子松育苗和造林技术；草方格固沙技术；秸秆沙障建设技术；林地抚育技术；沙地甘草栽培技术；盐碱地碱茅栽培技术；紫花苜蓿、小冠花等牧草丰产栽培技术；草地施肥灌溉技术；草地补播牧草技术；草地合理放牧技术；沙地山杏栽培技术；沙地衬膜水稻育秧技术、衬膜水稻栽培技术；沙地小麦丰产栽培技术；沙地水稻栽培技术；沙地米麦间种技术；麦瓜套种技术；麦后复种箭舌豌豆和大白菜技术；大豆丰产栽培技术；棉花丰产栽培技术；地膜栽培技术；沙地西瓜丰产栽培技术；沙地果树栽培技术；沙地草莓、花生、芦笋、黄花菜等经济作物栽培技术；温室蔬菜栽培技术；家畜越冬暖棚修建技术；鸡散养和笼养技术；猪、牛、羊的育肥技术等^{［1，7-8］}。累计推广各类新品种120余种，总面积累计逾33万hm²。推广沙漠化治理与沙地农业开发约73万hm²，有力推动了当地生态建设和农业经济发展。

上述部分技术成果的成功应用于库伦旗科技定点帮扶工作。针对库伦旗生态环境脆弱、产业发展薄弱、内生发展动力不足、致富路径缺乏等致贫问题，奈曼站科技扶贫团队坚持以科技创新与科技成果转移转化为引领的帮扶思路和理念，以原有技术模式为基础，集成研创了生态与生产功能协同提升的沙化土地治理技术体系，创建了库伦旗荞麦产业高效可复制减贫模式，构建了饲草种植+青贮菌剂应用+肉牛繁育强链技术体系，示范沙化土地治理技术约3 000 hm²，植被盖度增加20%~40%；辐射推广荞麦良种及燕荞复种模式约1.7万hm²，产量提高25%~30%；在全旗8个乡镇推广应用青贮+养肉牛产业模式；有效带动库伦旗现代农牧产业的升级，助力全旗26 625人口稳定脱贫，2020年实现贫困人口清零，结束长达34年的贫困史，在建设小康新农村中起到了巨大示范作用。

当前科尔沁沙地退化生态环境虽已出现较大范围的积极改善和恢复，得到了社会各界的认可，但其生态脆弱的本质没有发生根本性逆转，零星小斑块的风蚀坑依然可见，还有大片流沙有待采取正确的生态治理途径和技术措施。所以说这里土地沙漠化的生态治理依然在路上，依然需要科技工作者们的继续努力^［27-28］。今后一段时期应当加强以下几个方面研究和综合治理技术模式研发和试验示范。

加强耐风沙耐沙埋灌草种的引种选育，特别是一年生或多年生草本植物的引种、驯化和选育研究，为大面积流动、半流动沙丘地植被的恢复重建以及优质畜牧业发展提供种质资源。

加强沙地主要固沙植物和重要作物的耗水规律及沙地水分平衡研究。主要研究沙地天然植物和人工栽培植物的蒸腾规律、耗水量及其耗水调节机制，分析不同降水量和栽植密度下沙地的水分平衡规律，以及植物对沙地水分循环和水平衡的调节功能，探索植物最小水分营养面积和合理水分制约密度，为沙地植树造林和生态建设以及高效农牧业发展提供科学依据。

加强区域水资源高效利用与生态建设、农牧业经济发展规模相均衡研究及技术研发。揭示区域水资源的制约性、形成机制及其利用潜力，探索基于水资源容量的生态与环境恢复和农牧业持续发展的途径，为区域生态与环境建设和农牧业经济及生态沙产业发展服务。

加强沙地水、土、气、生过程及其相互作用机理研究。主要研究沙漠化水文过程演变规律及其对植被的影响，分析沙漠化土壤退化演变规律及其对土地生产力的作用机制，阐述沙漠化植被演变过程及其风沙环境适应机制，从更深层面揭示沙漠化过程及其机制，为荒漠化防治提供理论依据。

加强AI新技术的引进与应用，开发具有科尔沁沙地地域特点的AI生态治理技术及研究系统，做到沙地生态环境治理技术模式研发的精准化和细致化，避免当前治理工作存在的片面化、资源浪费。真正实现以精准的点到点理论成果指导沙漠化治理技术的现代化和高效。