研究方向與定位
（一）總體定位 面向糧食安全、水環境安全保障與長江上游生態環境建設的國家戰略需求，針對農業生態系統結構與功能最佳化、人口密集區農村生態環境的變化、水土保持與農業可持續發展的關鍵科學問題，以四川盆地紫色土丘陵區為主要研究對象，建立基礎性、公益性的長期試驗與觀測平台。監測典型生態區水、土、氣、生等生態要素的動態變化，開展以土壤圈層為核心的紫色土水-土-植物-大氣界面物質與能 量過程的綜合實驗與觀測研究，剖析紫色土農業生態系統與環境變化及其人為活動的相互作用，揭示紫色土坡地水-土-植被相互作用機理，探索節水、保土、省肥、高產、優質的生態農業模式。為長江上游生態環境建設、國家糧食安全與水環境安全保障提供強有力的科技支撐。
（二）研究方向 以土壤學、農業生態學和水土保持學為主要學科方向，研究自然過程與人為活動互動作用下的土壤質量演變、坡地土壤-水-植被相互作用機理和農田生態系統結構與功能變化與及其物質流、能量流、信息流傳輸、調控的關係，揭示人類活動影響及全球變化背景下的土壤質量、農田生態系統結構與功能、水土流失演變規律，為構建高效、可持續的生態農業體系，保護、改善農村生態環境提供科學理論與技術方法。
（三）當前研究重點
（1）農田生態系統物質循環與調控
（2）紫色土現代地表過程與全球變化的回響
（3）坡地徑流、泥沙與農業化學物質遷移過程
（4）經濟高效、環境友好的水土資源與養分管理技術與示範
承擔科研項目情況
鹽亭站建站以來，主要圍繞紫色土農田生態系統結構與功能變化和紫色土丘陵區環境變化與區域農業可持續發展開展了大量的定位試驗與觀測研究。近5年來，主要承擔了國家重點基礎研究發展計畫“973”、國家攻關、國家自然科學基金、中國科學院知識創新工程和四川省傑出青年基金等項目30多項，累計承擔科研項目契約經費達1530萬元。
①國家重點基礎研究發展計畫項目“長江流域水沙產輸及其與環境變化耦合機理”課題1“長江流域環境與水資源演化規律（2003CB415201）”：套用現代技術探索不同時空尺度上流域環境變化與水資源演變特徵以及它們的相互作用關係。
②國家重點基礎研究發展計畫項目“我國農田生態系統重要過程與調控對策研究”之子課題3“ 水熱梯度變化下農田土壤養分累積的環境效應” （2005CB121108-3）研究我國主要農田土壤碳-氮平衡水平及其水熱驅動機制，確定我國南北熱量梯度和東西水分梯度土壤養分平衡格局及無效碳、氮潛在釋放與遷移量，為我國主要農田系統水肥最佳化調控提供科學依據。
③國家自然科學基金重點項目 “土壤-農作物體系N2O排放係數的觀測與模式研究”（40331014）課題“不同類型農田N2O排放觀測研究”：以中國科學院鹽亭站的基礎設施為依託，在鹽亭站選取不同類型農田，對其N2O排放及與其相關的CO2和CH4排放實施連續三個輪作周期的觀測研究，以定量了解四川盆地紫色土丘陵區農田N2O排放的基本過程和規律。
④中國科學院知識創新工程重要方向性項目“長江上游典型小流域侵蝕產沙與調控機制研究”（KZCX3-SW-330）：查明坡地降雨產流產沙過程與機理，建立紫色土坡面降雨產流、產沙模型；初步闡明小流域泥沙平衡和泥沙輸移規律，為進一步建立小流域侵蝕預測模型積累基礎數據；針對川中丘陵區水土保持技術問題，提出符合當地社會和經濟發展的農林水複合泥沙控制技術體系。
⑤中國科學院知識創新工程重要方向性項目“中國主要農田生態系統氮磷鉀遷移、轉化規律與最佳化管理”（KZCX2-413）課題5“農田生態系統氮磷界面遷移及其環境效應”：依託鹽亭站及CERN另外6個台站對農田生態系統“土壤－大氣”、“土壤－水體”界面氮磷遷移過程開展定位監測與聯網研究；闡明我國主要農田生態系統施用氮磷造成的大氣和水體污染的主要方式、特徵與貢獻，為提出減少農業面源污染的政策和技術措施提供科學依據。
⑥中國科學院知識創新重大項目“中國陸地和近海生態系統碳收支”（KZCX-SW-01）專題“川中丘陵區農林複合生態系統碳通量觀測研究”：通過對川中丘陵區農林複合生態系統CO2、CH4、N2O通量及相關環境要素的定位觀測，闡明中國西南地區農林複合區生態系統CO2、CH4、N2O通量的季節和日變化特徵，碳淨通量及其與土壤、植被、氣象等環境因子的相互關係。闡明人類活動、特別是人為恢復森林對陸地生態系統CO2、CH4、N2O源匯強度和過程的影響，為確定西南地區碳收支格局提供可靠的基礎數據。
⑦國家自然科學基金項目“紫色土坡地硝酸鹽淋失及其環境效應”（40571093）：研究紫色土坡耕地氮素淋失過程，查明紫色土坡地土壤硝酸鹽淋溶特徵、坡面淋溶累加效應及其隨壤中流遷移的過程與機理，建立紫色土坡耕地硝態氮隨壤中流遷移的通量計算模型，估算氮素淋失的環境負荷，評價紫色土坡地氮素淋失的環境效應，為紫色土坡地農業氮肥合理施用、非點源污染調控及長江上游特別是三峽水庫水資源安全保障提供科學依據。
研究與監測成果
自建站以來，鹽亭站積累了大量紫色土區水、土、氣、生等生態要素觀測數據，同時農田生態系統結構與功能變化和區域環境演變等科學研究也有較豐富的數據積累。經過整理與整編，建立了數據管理信息系統。整編數據已於1999年編印數據集第1緝（1970~1995年），共10卷；1996年以後的試驗觀測數據已整編成第2緝（1996~2005年），共27冊。
鹽亭站代表了中亞熱帶紫色土丘陵區典型農業生態系統，長期開展紫色土土壤肥力、水土保持、環境演變與農業生態等領域的試驗觀測研究，承擔了大量國家“973”、自然科學基金、中國科學院和地方項目，積累了豐富的野外試驗觀測數據。發表論文500多篇，出版專著22本，獲得國家和省級獎勵16項。研發的生態農業與小流域生態恢復技術如“榿柏混交林模式”、“聚土免耕”、“糧經彈性種植”等技術在長江上游紫色土丘陵區廣泛推廣，取得了顯著的生態、經濟和社會效益。為長江上游特別是紫色土地區生態環境建設和農業可持續發展作出了重要貢獻。
主要科學貢獻
①套用“土壤肥力生物-熱力學”理論指導農田生態系統的調控
依據侯光炯院士的“土壤肥力生物-熱力學”理論，特別是依據土壤膠體是土壤肥力的基礎，設計試驗獲得了培養土壤複合膠體的耕作制度（聚土免耕）和施肥制度（有機肥與秸稈還田），並依據紫色土土壤發育的幼年性特點，開發了促進母岩（母質）養分釋放的土壤培肥技術，使退化紫色土土壤肥力得到恢復；依據“土壤生物-熱力學”理論中“土壤與作物生理性相協調”的觀點，根據土壤與植物各自的特點，合理搭配土壤與植物類型，構建了良好的農田生態系統輪作與套作、間作結構。
②中國紫色土系統研究
紫色土研究是鹽亭站的主要特色之一。自建站以來，就全面開展紫色土的基礎和套用研究，取得了一系列成果。先後在1991年和2003年完成了的學術專著，並榮獲中國科學院出版基金，先後由科學出版社出版了《中國紫色土》（上篇）、（下篇）。得到學術界的高度評價。
③構建小流域侵蝕泥沙與面源污染控制技術體系與模式
在嘉陵江中游的典型小流域，根據四川盆地丘陵區的地貌特點，建立了紫色土坡地不同坡度（5、10、15、20、25度）、不同坡長（5、8、10、15、20m）和不同土地利用類型（耕地、草地、林地、裸地）的坡地徑流小區22個，同時還建立了耕地、林地和農林複合集水區（毛支溝）徑流、泥沙與養分遷移的觀測設施和小流域截流堰，通過系統觀測小流域的不同單元的徑流、泥沙與養分遷移過程結合野外人工模擬降雨試驗，基本查明了紫色土小流域坡地、集水區、小流域等多尺度徑流、泥沙與氮磷養分遷移規律。
④中國主要農田土壤剖面硝酸鹽累積與淋失
通過鹽亭站與CERN其它6個農業生態站的聯網研究，發現我國主要旱地農田土壤剖面硝酸鹽累積十分普遍，但南方和北方農田生態系統硝酸鹽累積的特點差異明顯，環境效應也不相同。且進一步分析發現，南方夏季降雨豐富，蓄滿產流特徵明顯，土壤壤中流發育，而土壤剖面累積的硝酸鹽通過壤中流攜帶進入地下水，造成大面積淺層地下水硝酸鹽污染。
⑤基本查明長江上游乾支流徑流、泥沙的變化規律
通過對長江上游嘉陵江和金沙江流域徑流、泥沙近50年觀測資料結合紫色土區定位觀測資料的分析表明，20世紀80年代以來，嘉陵江的河流泥沙呈明顯減少的趨勢，金沙江的河流泥沙略有上升。而長期泥沙變化是由嘉陵江和金沙江的泥沙來源差異及其人為活動影響所造成的，嘉陵江泥沙主要來源於面蝕，通過水土保持等生態工程控制泥沙的效益顯著，鹽亭站上世紀70~80年代推出的榿柏混交林植被恢復模式、90年代推出的聚土免耕技術和本世紀初提出小流域侵蝕泥沙控制模式的示範與推廣作出了重要貢獻，同時眾多水利工程的攔沙效益顯著；而金沙江泥沙主要來自重力侵蝕，生態工程減沙效益不明顯。
