海伦站自1986年以来，通过陆续配备的野外观测设施，对农业水、土、气、生四大要素进行了长期连续的观测研究，积累了大量的监测数据及研究数据，为国家研究区域资源与生态环境的演变提供了第一手资料。针对人类活动对黑土农田生态系统的影响，站区从1985年开始陆续设置了我国农业不同历史阶段经营模式模拟、农田养分循环与平衡、农田水分循环与平衡、不同轮作与耕作等长期定位试验，获得多项具有创新性的基础研究成果，为区域农业优化模式的建立，水土资源的高效利用及区域农业的可持续发展提供了重要的科学依据与技术对策。

海伦站的研究方向是：根据国家资源环境安全战略与建设东北优质商品粮基地的需求，研究区域农业资源、环境长期变化规律与发展态势；农田生态系统物质循环、能量转化过程与规律及其相互作用机制；农业生态系统结构功能及其提高生产力途径；黑土退化机理与生态修复；区域农业持续高效发展模式与配套技术。为区域农业资源的持续利用、环境保护和农业经济快速发展提供理论依据和技术支持。

海伦站根据黑土区不同地貌类型，设置了三个长期试验示范区：即典型黑土胜利村农业综合技术试验示范区（胜利村）；河漫滩草甸黑土农业试验示范区（百发村）；小流域黑土流失综合治理示范区（毛家山）。成为黑土区农业技术开发、集成和示范基地。通过在3个示范区开展站区研究成果的示范与国内外先进农业技术的集成与推广应用，为黑土区农业持续高效发展提供模式与配套技术。多次获得国家、院和省的科技进步奖。

数据积累：

1、长期监测数据

（1）气象数据集。包括人工气象数据（起始于1978年）、自动观测数据（起始于1997年）、农田小气候数据（起始于1997年）。

（2）水分数据集（2001年至今）。包括农田土壤水分观测数据、土壤耕作长期定位试验土壤水分数据、坡耕地土壤水分动态变化数据、站区及示范区地下水位监测数据。

（3）土壤数据集（1998年至今）。包括土壤交换量、土壤大量元素、土壤矿物、微量元素和重金属、土壤机械组成、土壤容重、土壤类型、母质、作物、采样深度。

（4）生物数据集（1998年至今）。包括作物种类与产值；复种指数与典型地块作物轮作体系；肥料投入情况；农药、除草剂、植物生长调节剂等投入情况；灌溉制度；物候观测；叶面积与生物量动态；耕作层作物根生物量；根系分布；收获期植株性状与产量；作物矿质元素含量与能值；土壤微生物生物量碳季节动态。

2. 研究数据