乌兰乌苏绿洲农田生态与农业气象试验站是沙漠气象研究所开展绿洲农田生态试验研究的基地和中国气象局重点的生态与农业气象试验站以及石河子大学研究生培养基地，地处新疆绿洲农田生态系统典型代表区-准噶尔盆地南缘的玛纳斯河流域绿洲内。该站始建于1963年，拥有207亩土地。实验办公用房1000多平方米，生活用房25套，水、电、暖等设施齐全，信息网络畅通，交通便利。有标准的地面气象要素观测场、农作物观测和试验研究用地、绿洲农田生态实验室和比较完备灌溉设施。

试验站使用自动气象站完成地面常规气象要素和太阳辐射的观测；多普勒雷达、涡度相关系统以及TSP、PM10粒子探测仪等监测绿洲农田大气特性；植物生理与环境监测系统、植物冠层分析系统、光合作用-荧光测量系统、农林小气候综合观测仪、便携式叶面积仪等监测绿洲农田植物生理生化及冠层环境特性；土壤盐分、养分、水分测定仪、紧实度仪及土壤碳循环监测系统等观测分析农田土壤特性；大型蒸渗仪监测绿洲农田蒸散；此外还拥有植被覆盖度仪、便携式全波段光谱辐射仪、智能人工气候箱等先进设备。

试验站目前已积累了近50年的气象观测资料，近30年的农作物生长发育、土壤及土壤水分等观测资料，大量的农业气象试验资料。试验站在冬麦越冬冻害、小麦干热风、棉花霜冻与冷害等灾害的危害机理、指标及预测防御技术研究中，棉花适宜播期确定、地膜栽培对棉花生长环境的影响、节水灌溉新技术效果评估、膜下条播小麦高产节水新技术研发与示范等方面作出了重大贡献，获得多项省部级科技奖励，为新疆生态与农业气象的科研和业务服务培养了最主要的骨干人才。