1990年，我国土壤侵蚀学科带头人之一、水保所唐克丽研究员积极响应国家围绕黄土高原生态脆弱带地区形成原因展开科学调查并提出解决方案的号召，牵着一头毛驴，带着侯庆春等20多名青年科研工作者，跋涉1000多公里，在黄土高原的沟沟岔岔间开展实地考察，最终选定六道沟流域定点开展科学研究。

　　西北农林科技大学合并组建后，在中国科学院院士邵明安研究员的带领下，水保所的专家们继续扎根六道沟开展工作。2007年，神木试验站正式挂牌成立。神木实验站也于2019年入选教育部野外科学观测研究站，2021年获批建设国家野外科学观测研究站，入选国家林业和草原局陕北温带草原生态系统国家长期科研基地。

　　30多年来，一批批专家围绕生态水文过程监测与研究、复合侵蚀过程及其防治原理、植被恢复与土壤改良及协同机制、生态恢复关键技术与综合示范等，开展了一系列卓有成效的工作，揭示了黄土区土壤水分时空特征和土壤干层分布，建立了小流域土壤水分植被承载力模型，为黄土高原合理的植被建造提供了依据；系统揭示了水蚀风蚀交错带片沙覆盖区沙土二元结构坡面产流产沙过程及镶嵌斑块植被格局对风蚀、水蚀过程的响应机理；针对晋陕蒙煤田开发导致的水资源短缺、地表破坏、植被衰退等生态环境受损问题，围绕土体重构与土壤改良、水资源保护及高效利用、植被恢复与生态修复等开展了系统研究和相关的技术集成与示范推广；揭示了土壤水分对退耕还林草的响应，发现在退耕沙黄土坡面土壤水分是控制坡面土壤侵蚀的关键因素；揭示了黄土高原生物结皮土壤的水热过程与水土保持机制，提出了生物结皮的人工培育方法和利用生物结皮防治水土流失与土地退化的模式。2000年以来，神木站发表科研论文600余篇，获得9项奖励，其中国家自然科学二等奖1项，培养硕士博士研究生200名。近5年来，神木站获中国土壤学会科学技术一等奖、中国科学院教育教学成果二等奖、中国水土保持学会科学技术二等奖等国家和省部级科技成果奖励3项。