中科院沙坡头沙漠试验站（以下简称“沙坡头站”）始建于1955年，是中科院最早建立的野外长期综合观测研究站，现隶属于中科院西北生态环境资源院。该站地处腾格里沙漠东南缘的宁夏回族自治区中卫市境内。沙坡头站1990年被正式批准为中科院开放研究站，1992年成为中国生态系统研究网络（CERN）站，2000年被科技部筛选确定为首批国家生态系统观测研究网络（CNERN）重点野外科学观测试点站，2006年正式成为国家野外科学观测研究站，是全国科普教育基地和国家环保科普基地、中国通量观测研究联盟ChinaFLUX和国家林业局沙尘暴预警监测网络台站。沙坡头站也是国际科学联合会（ICSC）世界实验室（WL）“干旱与沙漠化”研究中心、联合国教科文组织（UNESCO）和“人与生物圈（MAB）”的研究点、全球陆地观测系统（GTOS）和第三世界科学网络组织（TWSNO）观测数据库成员、联合国环境规划署（UNEP）国际沙漠化治理研究培训中心的培训基地和联合国开发计划署（UNDP）“增强中国执行联合国防治荒漠化公约能力建设项目”的技术试验示范基地。沙坡头站2001— 2015年连续三次被评为CERN优秀生态站，是我国沙漠科学研究无可替代的野外支撑平台和国际知名的沙漠科学研究基地。
1 主要研究方向沙坡头站立足于干旱沙漠地区生态过程、受损生态系统的恢复与重建及其生态水文学机理，实验风沙地貌与沙漠环境演变的应用基础理论研究；注重沙区农业技术开发、试验示范和技术推广；进行长期定位观测及基础数据积累，为荒漠生态系统与沿黄沙区农业生态系统研究提供研究平台。目前的主要研究方向如下：
（1）干旱区水量平衡与生态水文学；
（2）植被动态与恢复生态学；
（3）生物土壤结皮的生态功能与土壤生态学；
（4）植物逆境生理和分子生物学；
（5）植物迁地保护、生物多样性与保护生物学；
（6）沙害综合治理与生态工程建设；
（7）沙地农业生态系统水养耦合与高效利用技术。
2 研究成果与科学贡献建站60年以来，沙坡头站面向我国防沙治沙、西部生态环境建设、植被重建及生态恢复等国家重大需求及生态水文学、恢复生态学、植物逆境生理和分子生物学、风沙物理学等学科前沿，开展了系统、长期的定位监测、试验研究及科普示范，取得了一系列重要成果，为我国沙区生态环境建设提供了重要的理论与技术支撑。
（1）解决了铁路部门和科学界关注的科学问题——无灌溉条件下植物固沙的可行性程度、适宜的固沙植物种的选择及其合理配置等问题，提出了“以固为主”“固阻结合”的沙漠铁路防护体系建设的理论与模式；
（2）研发了降水小于200 mm的干旱沙漠地区植被建设的关键技术，论证了生态恢复的机理；
（3）理论上分析了植被稳定性维持的生态学机理，提出了荒漠化逆转的理论范式；
（4）提出了流沙固定过程中植被-土壤系统的演替模型；
（5）揭示了干旱沙漠地区土壤水循环的植被调控机理，解决了固沙植被建设中的水量平衡问题；
（6）阐明了生物土壤结皮的形成演变机理及生态水文功能，研发了人工结皮固沙新模式；
（7）揭示了极端环境下植物抗逆的分子生物学机制及生态适应对策。
通过几代科研人员的不懈努力和铁道及林业部门联合攻关，在地方政府的支持下创造了中国沙漠铁路乃至世界沙漠铁路建设史上的奇迹，确保了包兰铁路60多年的畅通无阻。固沙植被建植的原理和技术为“三北防护林”建设工程中600万公顷沙荒地林分的稳定性维持，以及为四期工程中的植物种选择、植被配置与结构、水分平衡与植物功能群组成等工程设计和今后的科学管理提供了可操作的模式；该模式推广应用到国防建设（酒泉卫星发射基地和海军基地的沙害治理）和世界文化遗产敦煌莫高窟的沙害防护体系建设中；并且该成果成功推广到世界各地（如马里共和国、肯尼亚等国家）的荒漠化防治实践中。这些成果先后获得国家科技进步奖特等奖、中科院科技进步奖一等奖、国家科技进步奖二等奖，得到UNEP、UNDP和联合国粮农组织（FAO）的高度关注，并获UNEP“全球环境500佳”、UNDP荒漠化防治最佳实践奖。
3 人才培养与队伍建设沙坡头站现有固定人员30人，其中研究员7人、副研究员6人、高级工程师3人、助研13人、工程师1人。包括国家基金委创新研究群体1个，国家杰出青年基金获得者1人，“ 973”项目首席科学家1人，“国家百千万人才工程”入选者3人，中科院“百人计划” 3人，中科院青促会成员3人，宁夏回族自治区青年科技奖获得者3人，中科院王宽诚西部学者突出贡献奖获得者2人，甘肃省领军人才和甘肃省优秀科技工作者1人，获国务院政府特殊津贴者3人。
近5年来，沙坡头站培养硕士、博士和博士后38名，目前在站研究生21人。研究生中1人获得中科院院长优秀奖，15人获得“三好学生”称号，6人7次获得国家奖学金。
4 科研能力与技术平台沙坡头站站区位于包兰铁路两侧，占地2 km2，以铁路为界，路北和路南各约1 km2。生活区占地11 800 m2，位于路南的黄河边，建有科技成果展厅、各类实验室、样品室、标本馆等1 000 m2以上，有各类仪器300多台（套）；建有宿舍楼、专家公寓、学术厅、会议室等5 000 m2以上，能同时接纳200人以下的会议；建有食堂、活动室、车库等400 m2，能同时满足100人用餐。
路南试验区包括植物迁地保育基地300余亩、农田生态系统综合观测场20亩、葡萄园50亩、苹果园50亩、节水灌溉试验地50亩、水量平衡综合观测场50亩、人工结皮喷洒试验区100余亩、沙米引种驯化基地5亩、基本农田100余亩，建有养分循环池1 200 m2、蒸渗池1 200 m2、全自动日光温室100 m2、野外风蚀风洞200 m2、世界实验室150 m2、生物土壤结皮全球变化研究观测场500 m2，其他基础设施500 m2以上。试验区内布设大型称重式蒸渗仪6台、微型气象站6套、碳水通量观测系统1套、中子管200多根、TDR10余套、微根管60余根等观测设施；目前正在建设36台大型称重式蒸渗仪，占地1 000 m2，配套建设降水和地下水模拟控制系统，将安装土壤三参数探头500余套、包裹式树干茎流仪探头60余个等。
路北试验区为该站的荒漠生态系统综合观测场，是自1956年以来逐年建立的人工植被固沙区。试验区内建有国家标准气象站1个、基础设施300 m2，布设碳水通量观测系统1套、中子管100多根、TDR20余套、微根管20余根等观测设施。
从沙坡头到甘肃省景泰县沿沙漠到干草原梯度（省道201），该站每隔约10 km建有长期定位观测场1个，每个观测场占地1 km2，观测场内布设微型气象站2套、碳水通量观测系统1套、中子管100多根、TDR5套、微根管20余根等观测设施。另外，在阿拉善高原布设50余个监测样地，每隔3—5年进行一次综合调查；在阿拉善高原建有1 km2长期定位观测场2个，安装中子管10根。
5 开放与交流基于长期的研究历史、丰富的野外研究经验、健全的基础设备设施和便利的观测研究条件，沙坡头站已经成为我国沙区生态环境的数据积累基地、国内外沙漠研究的野外支撑平台和学术交流及实习基地。
自改革开放以来，依托沙坡头站在沙漠化防治和治理中的优势，UNEP、UNDP和FAO等国际组织委托该站先后开展了20余期的国际培训班，培养了国际防沙治沙的中坚力量；同时该站专家多次应邀到世界各地风沙危害严重地区，现场指导建立固沙植被防护体系，如马里共和国的绿色防护体系的建立。近年来，依托中科院外国专家特聘研究员计划等项目，该站积极与国外科研机构开展合作研究，邀请美国、以色列、日本、韩国、瑞典、澳大利亚等外国专家20余人次到站开展学术交流和合作研究；同时有60多人次赴国外进行学术交流和项目合作研究。
近年来该站与兰州大学、北京林业大学、北京师范大学、中科院沈阳应用生态所、中科院新疆生态与地理所、中国林科院等国内多家科研机构开展长期合作研究，每年参加或举办多次国内学术会议。近5年来，国内其他科研机构依托该站研究平台申请到国家自然科学基金项目42项，有46位外单位硕、博士研究生依托该站研究平台和数据顺利毕业。同时，为国内外科研人员提供实物资源、信息资源下载与访问、标本查阅与借用等方面的服务，近5年为其他研究机构提供了400余人次，累计超过20 GB的数据服务，为科研人员提供70余次总计800多份的标本查阅和借阅服务，为国家科技报告服务系统提供3篇科技报告等。
作为全国科普教育基地和国家环保科普基地，沙坡头站每年接待来站参观、交流的科研人员300余人次、社会各界人士约500余人次。作为兰州大学、西北师范大学、宁夏大学、中山大学等高校的长期教学实习基地及北京101中学、银川唐徕回民中学、银川中卫一小等中小学生的科技夏令营基地，每年接待大专院校实习生约500人次，接待地方组织的团体及科技夏令营学生约1 500余人次。
基于沙坡头站60余年的治沙成果积累和在生态恢复方面的专业知识，利用UNDP荒漠化防治能力建设项目，为西部省区农牧民开展了二十余次的技术培训，培训达5 000多人次技术人员，在西部沙区大面积推广防沙治沙和沙地开发技术。另外，沙坡头站为地方政府和企业提供合理的咨询报告和设计规划方案，为沙区提供有效的防沙治沙、沙地果树栽培、节水灌溉、农田退水污染防治等技术，为寒旱区矿区和工程建设后期植被建设和生态恢复提供技术方案，服务于西部社会、经济、生态协调发展。
