禹城站。冯丽妃/摄

■本报记者 冯丽妃

6月上旬，山东禹城。正午的阳光把麦田晒患上发烫，空气里洋溢着淡淡的麦草喷鼻气。李发东穿过金黄色麦垄，俯身翻开一个白色油漆已经剥落的长方形铁盖子，回身踩着洞壁的铁梯向下爬。

“下来看看。”李发东说。他是中国科学院禹城综合实验站（如下简称禹城站）站长、中国科学院地舆科学与资源研究所（如下简称地舆资源所）研究员。

《中国科学报》记者随着李发东往下走，很快感触感染到沁人的凉意。下到底层，温度计显示：15摄氏度——比地面低了20多摄氏度。“太凉快了！”

这不是地窖。两层楼高的地下空间里，耸立着一个巨年夜的金属装配——年夜型称重式蒸渗仪，外貌的白色油漆已经经泛黄。这个“各人伙”有一个方形底座，上面放置的圆形土柱高5米、重36吨，被50根钢丝紧紧吊起。李发东告诉记者，它就像一个巨年夜的秤，能像“曹冲称象”那样，切确捕获土柱内水份蒸发、渗漏变化，称重精度高达60克。

“这是禹城站的‘传家宝’。”李发东说，自1990年建成至今，它已经持续36年不间断记载泥土蒸发、作物蒸腾数据，形成一本本农田水土变化“账目”。

作为我国第一批国度野外科学不雅测研究站，禹城站的“传家宝”远不止这一个。40余年来，一代代中国科学院人扎根这片田野，成立了高空、地表、地下全域持久监测体系，将盐碱荒地酿成“吨粮田”。从这里降生的一项项技能已经辐射到天下，以致“一带一起”共开国家。

几代人的“传家宝”

从禹都会中央向南约12千米，一条乡下公路旁的麦田里，耸立着一座60米高的铁塔，如巨型“探针”直插天穹。

这就是禹城站地点地。夏日金黄色的麦田里，高凹凸低的仪器举措措施错落排布。铁塔是“资格最深”的另外一个传家宝。它建筑在1984年，由老一辈科学家谢贤群、叶芳德等人筹建，分层布设传感器，持续监测年夜气界限层垂直变化，是其时海内农田生态体系开始进的不雅测举措措施。

李发东2003年第一次到访禹城站时，铁塔还有没有主动化传输装备，科研职员要顶着夏季高温、冬季北风，徒手攀爬记载数据。“铁塔是咱们空中不雅测的出发点。”他说，“无人机只能开展瞬时遥感不雅测，没法复刻铁塔堆集的持久持续界限层数据。”

铁塔下的不雅测场一样承载着韶光印记。景象形象不雅测场内的白色百叶箱里，干湿球温度计、地温计等一字排开；老一辈科学家设计的一台形似古老相机的日照时数不雅测仪，使用小孔成像于暗盒里形貌太阳轨迹——从1979年沿用至今，留存了近半个世纪的光照原始数据。1985年建成的水面蒸发场，搜集了中、美、俄的17套蒸发装备——这是海内类型至多、不雅测汗青最长的水面蒸发不雅测举措措施。“这是南水北调东线调研留下的科学遗产。”李发东说，“昔时，老一辈科学家刘昌明等人做完调研，感觉这些举措措施来之不容易，不舍患上扔，就把它们搬到了禹城。”

于地下，除了了年夜型称重式蒸渗仪以外，麦田一角玻璃房进口下还有有一个“镇站之宝”——2020年建成的地下水-农田生态体系要害历程综合实验模仿装配（GAS）。该装配修建面积约4500平方米，总体下沉至地下10米，共3层楼高，每一往下走一层，凉意便增添一分。站于廊道里，能看到鲜为人知的地来世界：16个5米×10米的年夜型封底土柱内的水土状况、根系生长环境。

这个“国之重器”的设置装备摆设源在禹城站的科学家对于区域地下水危机的科学预判。禹城站近20年的监测数据显示，黄河下流引黄灌区地下水位连续快速降落——冬小麦返青及抽穗期若叠加引黄水欠缺，水位可短时降至7米如下。地下水连续降落会怎样转变泥土布局？作物生长会作何相应？又会激发哪些生态情况效应？这些问题于天然前提下难以体系研究。

恰是于如许的配景下，2012年，时任站长欧阳竹及同事提出设置装备摆设一套可以或许精准节制地下水位的科学装配。如今，该装配已经不变运行5年多，经由过程模仿差别地下水位情景，科学家可以解析水位变化对于农田返盐、固碳、作物生长的影响。

“之前只能复盘已往40年水土变化。”李发东说，“此刻可以自动模仿将来几十年地下水管控、天气变化带来的农田蜕变。”

时间的气力

天天早上7点多，事情职员刘玉连、隋秀兰会骑着电动摩托车准时抵达景象形象不雅测场及水面蒸发不雅测场，记载每一台仪器上的数据；下战书2点、晚上8点，还有要各记载一次。

从1979年禹城站正式挂牌，1983年获批命名“中国科学院禹城综合实验站”，1999年景为我国第一批国度野外科学不雅测研究站，如许的不雅测已经连续40多年。事情职员换了一茬又一茬，但不雅测却整年365天从未中止，风雨无阻、雷打不动。

“不雅测的意义于在发明。”禹城站履行站长、地舆资源所研究员李静说，40余年纪据堆集，是为了回覆关乎食粮安全与情况安全的庞大命题。

水是农业的生命线，也是禹城站研究的焦点标的目的。持久不雅测数据注解，华北平原存于“蒸发悖论”——全世界变暖温度升高，蒸发量理应增长，但实测数据却显示连续降落。李发东注释，除了气温外，蒸发量还有取决在达到地表的太阳辐射。因为工业化进程中排放的气溶胶像“遮阳伞”同样减弱了辐射，蒸发随之削减；但2010年以来年夜气管理成效闪现，蒸发量又最先回升。

“蒸发悖论于华北的体现，素质上是人类勾当转变年夜气身分，进而影响地表历程的真实写照。这个纪律，没有40年的数据堆集是看不出来的。这就是时间的气力。”李发东说。

地下水是另外一个主要监测对于象。“咱们可以看一下，今天的地下水位是3.94米。”李发东指着水位丈量举措措施上的数听说，持久数据注解，禹城地下水位总体呈降落趋向，凡是于1.5米到4.5米之间颠簸，浇灌岑岭期可短时降到7米如下。水位变化会直接影响农田生态。经由过程蒸渗仪、GAS重复实验，研究团队确定了2到4米的安全水位区间——太浅会返盐，太深作物会受旱。

可喜的是，近几年于南水北和谐地下水超采管理等综互助用下，本地水位最先迟缓回升。“这些不雅测引导了本地庄家浇灌，形成的技能还有推广到东北黑地盘、山东东营滨海盐碱地。”李静说。

营养均衡的谜底一样藏于时间里。1987年设计的持久营养均衡实验场，制订了不施肥、缺氮、缺磷、缺钾、氮磷钾全施5种不雅测方案，39年持续不雅测从未间断。现场可以看到，缺磷的地块麦子矮小发黄；零施肥的地块麦秆更矮、麦穗更小，并且长了芦苇等盐碱地植物。“这申明泥土于退化，反过来也证实施肥对于维持农田出产力是须要的。”李发东说。

那末，持久施用化肥是否会造成生态瓦解？实验显示，施用30多年化肥后，泥土pH值从9降到了7摆布，生态体系并无瓦解。“但若降到5~6，那就贫苦了，以是咱们一直于监测、调解。科学家不会等着生态瓦解，而是于把握纪律的基础上不停优化。”李发东说。

如今，禹城站已经建成完美的持久定位监测系统，从水、土、气、生、遥感等多个维度，实现了上百项指标的精准监测，为农业科学研究、出产治理及生态情况掩护提供决议计划支撑。

李发东常说：“单日的数据意义不年夜，但堆集10年、30年、100年，就变患上无比贵重。就像英国洛桑实验站，1843年建站，历经两次世界年夜战，监测从未中止，其1克泥土样本的价值堪比黄金。而禹城站才40多年汗青，咱们的方针是做成‘百大哥站’。”

这些平台也是人材造就的膏壤。今朝，禹城站于读博士生24人、硕士生10人，此中包括留学生5人，已经累计造就30余名海外高条理农业人材。李发东于中国科学院年夜学（如下简称国科年夜）开设的“生态体系监测与实践”等课程，每一年有20个到站实习名额，选课一经开放便“秒光”。此外，国科年夜还有有6门骨干课程依托禹城站野外平台开展实操讲授。

来自中国科学院贵阳地球化学研究所的博士生黄爽锐，正于站上搭建监测装备，研究泥土与年夜气界面的汞互换通量。“禹城站是平原农田的典型代表，科研基础很好，对于校外研究者彻底开放。”他说，这恰是禹城站作为国度级野外台站的功效——不仅是地舆资源所的科研阵地，更是天下科研事情者同享的平台。

经验辐射国内外

于间隔禹城站30多千米的北丘洼，鸡、鹅、羊于圈里悠然寻食，周边是百亩麦田及蔬菜年夜棚——这里落地的恰是禹城站开发的北丘生态轮回农业模式。

“莳植业为养殖业提供饲料，畜禽粪便与秸秆发酵转化为有机肥，再还有田改进泥土，实现资源高效使用与情况掩护的同一。”李静先容，这一模式不仅吸引了周边地域企业及农业互助社前来考查进修，其经验及技能也被推广至天下其他地域。

“必然要把论文写于年夜地上。”去年首任站长唐登银重回禹城站，由青年科学家、地舆资源所助理研究员李兆卖力欢迎，对于在先辈的这句嘱托李兆始终铭刻在心。

禹城因年夜禹治水而患上名，这片位在黄河下流的地盘，是黄淮海平原农田生态体系的典型代表。本地80万亩耕地中，曾经有对折旱、涝、碱、沙“四害”俱全，春季白茫茫一片，食粮亩产不足百千克。1966年，遵循周恩来总理唆使，国度科委、中国科学院与山东省配合创立了禹城旱涝碱综合管理实验区。中国科学院百余名科研职员扎根在此，与禹城人平易近并肩作战、治沙改碱。1988年，中国科学院启动“农业科技黄淮海战争”，至1993年，这片重灾低产区食粮总产净增56亿千克。“此刻，高中地舆讲义里先容的黄淮海平原中低产田革新，讲的就是咱们这儿的事。”禹城站事情职员在延春自豪地说。

“禹城站的科研气氛很浓。”禹都会副市长李壮于接管《中国科学报》采访时说，黄淮海年夜开发是禹城三年夜文假名片之一，禹城人平易近对于在这段汗青心存感谢。如今，旧日的盐碱地已经蝶变为“吨粮田”，2025年禹都会10万亩地步年亩产超1500千克。市当局正于结合禹城站编撰《禹城农业综合开发志》，重温这段汗青。

不止在此，禹城站技能已经辐射到更远之处：山东东营滨海盐碱地建起4000亩种养轮回树模区；东北黑土区2000亩树模区开展旱地高尺度农田设置装备摆设；禹城站还有与石河子年夜学互助，于新疆开展节水浇灌技能树模。技能输出还有延长到外洋，落地莫桑比克、埃塞俄比亚、卢旺达、乌兹别克斯坦……

2024年，禹城站获批“国度生态质量综合监测站”，实现了从农田生态体系不雅测到区域生态质量监测的超过。对于在将来，李发东方针清楚：“近期完成当前项目，中期建成有国际影响的台站，持久实现农业可连续成长。”

“老一辈把接力棒交到咱们手上，咱们要做的是把它传承好，并于这个基础上立异，这是咱们的责任。”李发东说。