大數(shù)據(jù)背景下我國生態(tài)系統(tǒng)觀測研究的展望

自?20?世紀?80?年代長期生態(tài)研究計劃的實施起，生態(tài)學研究已與“大科學、大數(shù)據(jù)”理念緊密耦合。中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CERN）自?1988?年開始建立，已形成由?44?個觀測臺站組成的涵蓋我國不同生態(tài)系統(tǒng)類型的觀測研究網(wǎng)絡，積累了大量科學數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)時代，一方面利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，充分整合挖掘我國已有數(shù)據(jù)資源，推動生態(tài)學研究發(fā)展；同時應遵循“大科學、大數(shù)據(jù)”理念，充分應用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，實施生態(tài)大科學工程計劃，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)觀測研究的跨越發(fā)展，有效地支撐國家生態(tài)文明建設。

在數(shù)據(jù)開放共享基礎(chǔ)上，積極推動生態(tài)數(shù)據(jù)整合挖掘研究。我國在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能等方面進行了長期觀測和研究，積累了大量數(shù)據(jù)。例如：CERN收集了我國不同生態(tài)系統(tǒng)的長期觀測實驗數(shù)據(jù)，中國陸地生態(tài)系統(tǒng)通量觀測研究網(wǎng)絡（ChinaFLUX）進行了長達15年的碳水通量監(jiān)測；“地球科學大數(shù)據(jù)工程”的實施，提供了先進的大數(shù)據(jù)整合挖掘手段，為開展全國尺度的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、過程以及重大科學問題的綜合集成研究奠定了基礎(chǔ)。

積極推動“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡”大科學工程建設（圖3）。實現(xiàn)國家尺度的天-空-地一體化、觀測-實驗-模擬三位一體、多尺度-多要素-多過程協(xié)同觀測，覆蓋全國不同生態(tài)區(qū)的分布式、網(wǎng)絡化觀測和實驗科學設施，實現(xiàn)國家尺度的聯(lián)網(wǎng)觀測、聯(lián)網(wǎng)實驗、模擬與預測。從而實現(xiàn)我國生態(tài)觀測研究與全球生態(tài)觀測研究體系融合，實現(xiàn)在區(qū)域、國家及全球尺度上觀測地球生命系統(tǒng)變化，診斷生態(tài)系統(tǒng)功能狀態(tài)，理解生態(tài)系統(tǒng)過程機理、維持和保護生態(tài)系統(tǒng)功能，服務人類社會可持續(xù)發(fā)展的科技目標。（作者：于貴瑞 何洪林 周玉科 中國科學院地理科學與資源研究所生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡觀測與模擬重點實驗室 北京 中國科學院大學資源與環(huán)境學院 北京 。《中國科學院院刊》供稿）