河北黄骅野外实验站位于河北省黄骅市境内(系原中捷友谊农场,后称临港经济技术开发区现隶属河北省渤海新区)十三队(东经117°21′,北纬38°22′),是世界上唯一一个纬度最低,且近海岸有人类聚居的结冰海域(渤海海域)附近。该区地处华北平原的东部,渤海西岸,海拔高程1-5m,属于暖温带半湿润气候区,季风显著,区域年平均温度12.3℃,极端最低温度-21.3℃,≥0℃积温4750℃,年降雨量590.6mm,多西南风,平均风速4.2m/s。河流较少,多人工河,均属海河流域南运河水系。浅层地下水多为咸水。土地盐碱化严重,土壤类型主要是滨海潮土、盐土和沼泽土。
2、历史发展
1995年北京师范大学史培军教授创造性地提出了将渤海海冰作为淡水资源开发利用的科学设想以后,海冰资源化研究课题组就开始在黄骅设立实验点,进行海冰成冰脱盐相关的基础性研究,当时并无固定实验研究场所。从2000年开始,渤海海冰资源化研究得到了国家有关部门的重视、鼓励和支持。2003年,正式投入建设黄骅站。2007年,北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室开始支持和投入台站建设。2008年,实验基地正式挂牌“地表过程与资源生态国家重点实验室/海冰资源开发利用综合实验基地”以及“北京师范大学-中捷友谊农场/海洋与海岸带资源综合开发联合研究中心”。在学校和地方政府的支持下,该实验基地已完成一期建设,具备了实验/办公/生活等基本功能,可以接纳科研人员20~30人,初步搭建了海冰资源开发利用试验平台,改善了海冰资源化研究的工作条件。目前,该基地已经形成一定规模,已建成相对独立和集中用房面积近300m2,实验室近100m2,试验车间近200 m2;试验/生活设施1300 m2;拥有联合管理示范田近800亩以及实验水面近200亩,总占地1000余亩。
1)主要研究方向
海冰资源开发利用研究、滨海盐渍土资源开发利用研究、北方海岸带环境保护与灾害风险研究。
2)目标任务
立足当前、着眼长远,准确把握新时期海岸带综合管理事业发展的阶段性特征,抓住发展机遇,以“资源节约、环境友好”为导向,以共同投入、共同建设、共同管理、共同使用、成果共享、协同创新、可持续发展为基本原则,以建设综合型科研教育基地为目标。台站主要功能定位为科研项目实施平台、科研教学综合实验基地、近海与海岸带科技园区、科技成果转化基地以及产业化示范基地,致力于解决环渤海沿岸等我国北方海岸带结冰海岸和人口密集区的资源环境相关的系列科学问题,具体包括海冰资源化开发利用、滨海盐碱地改良、海岸带环境灾害风险管理等。
目前,长期在台站开展实验的科研人员20余人,为保证试验站运行,聘用工程实验人员1名作为台站的站长,同时聘用长期合同工4名,保证台站的正常运转。
1)设备概况
经过多年的建设,截止到目前,黄骅野外试验站共有各类设备150余台(件),总价值600多万元,涵盖水、土、气、生等方面的设备。
河北黄骅野外台站基础设施建设日趋完善,主要建有水土常规分析实验室40 m2、低温实验室40 m2、国定海冰采集码头(60 m2)、万方级滩涂海冰采集淡化存储试验场、自动气象观测站、海冰(水)农业试验场以及其它实验设施;在建综合试验车间(1000 m2)、标准地面气象观测场(1000 m2)以及近地层气象梯度观测系统(35 m)。
黄骅野外台站基础试验观测数据主要包括海冰数据、气象数据、土壤数据等。
海冰数据:黄骅野外实验站自2003年筹备,2011年基本完善,大部分基础数据自建站后才逐步进入观测记录常态化管理。然而,海冰资源等相关资料的收集与监测与海冰项目支持直接相关,相关数据的积累先于台站建设时间,其中海冰数据(全渤海)自1989年至今连续监测数据的积累已达20年以上。
基础气象数据:气象数据监测是台站日常工作,黄骅野外实验站有标准气象观测场一座、30米测风塔一座,相关监测指标2011年底进入常态化监测与管理,相关气象数据的收集工作自2005年至今保持完成且连续。
土壤数据:
项目组进驻研究区以来,积累了大量土壤理化数据及作物产量数据,并自2005年依托海冰资源化项目资金的支持,开始针对研究区域土壤理化性状进行了定期逐年的监测与分析,其中土壤电导率、盐度等指标保持连续。2012年10月,台站引入并安装了土壤水盐监测系统、土壤温度监测系统,开始全面进入常态化管理,为区域土壤及地下水水盐动态分析提供了更详实的大量数据,其中数据获取包括间隔1小时的网络自动接收与间隔10天的人工读取两种方式,目前工作状态良好。
数据库建设:
随着野外台站数据观测常态化管理的深入和台站管理的正规化,初步建立了常态化观测和数据库管理程序,其中气象数据系统相对独立且较完整,统一的野外台站数据库集中管理平台尚在筹划中。
目前主要通过海冰资源化研究课题组吸引大量年青研究人员以及博士和硕士研究生参与,坚持“专”与“博”相结合的人才培养方针,并在课题组专家和导师的帮助下进行创新和发展,从而在参加课题的过程中成长为该问题的专家;另一方面组织和鼓励不同研究小组、不同研究人员之间的交流与讨论,把握学科前沿,拓宽视野,建立有序的研究梯队。
目前合作科研单位主要有天津大学、大连理工大学、天津城市建设大学、天津农学院、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心、中国农业科学院农业资源与区划研究所、国家海洋环境监测中心、国家海洋局海水淡化与综合利用研究所、沧州临港海辰水产养殖有限公司、北京华海德源科技有限公司、北京师大科技园有限公司等。常驻合作研究单位8家,企业单位3家,常年研究人员近30人,进驻台站后总计发表文章30余篇,SCI 8篇,授权发明专利5项。
其中2012年,依托本站的国家高技术产业化发展项目“渤海海冰淡化关键设备研制及工程试验”与国家科技支撑计划重大项目课题“渤海海冰资源开发利用关键技术及试验研究”,完成合同规定任务,顺利通过验收。相关成果国家发明专利授权2项,实质性审查及初审合格2项;发表论文10篇,其中SCI检索4篇(Top 2篇)。另外,本单位在读研究生长期在站实验研究8人,其中博士生2人,完成硕士学位论文1人;中国农科院区划所、天津大学等2家单位在读研究生长期在站实验研究4人;接待外单位人员实验和参观交流共35人次;参加国际会议交流1次。
实验台站初步制定了相关开放管理条例及其数据共享政策,具体可分为科技数据共享、大型科学仪器共享、文献等成果共享等领域。为了保护知识产权,科技数据中又分为公开和非公开共享数据组成;公开共享数据主要为已结题项目数据和涉及各行业交流或交换共享的基础指标数据等,非公开数据则为在研或涉密项目指标和数据等。大型科学仪器共享是建立在本单位内部或相关合作部门、单位协商或合作基础上的共享机制,为本单位及合作双方就大型科学设备高效使用起到了关键作用。文献等成果共享的基本出发点是不违背版权所有方利益或具有授权情况下进行的科技交流与成果有享。