大数据背景下的生态系统观测与研究

大数据背景下我国生态系统观测研究的展望

自 20 世纪 80 年代长期生态研究计划的实施起，生态学研究已与“大科学、大数据”理念紧密耦合。中国生态系统研究网络（CERN）自 1988 年开始建立，已形成由 44 个观测台站组成的涵盖我国不同生态系统类型的观测研究网络，积累了大量科学数据。在大数据时代，一方面利用大数据技术，充分整合挖掘我国已有数据资源，推动生态学研究发展；同时应遵循“大科学、大数据”理念，充分应用传感器、物联网、大数据技术，实施生态大科学工程计划，实现生态系统观测研究的跨越发展，有效地支撑国家生态文明建设。

在数据开放共享基础上，积极推动生态数据整合挖掘研究。我国在生态系统结构和功能等方面进行了长期观测和研究，积累了大量数据。例如：CERN收集了我国不同生态系统的长期观测实验数据，中国陆地生态系统通量观测研究网络（ChinaFLUX）进行了长达15年的碳水通量监测；“地球科学大数据工程”的实施，提供了先进的大数据整合挖掘手段，为开展全国尺度的生态系统结构、功能、过程以及重大科学问题的综合集成研究奠定了基础。

积极推动“中国陆地生态系统观测研究网络”大科学工程建设（图3）。实现国家尺度的天-空-地一体化、观测-实验-模拟三位一体、多尺度-多要素-多过程协同观测，覆盖全国不同生态区的分布式、网络化观测和实验科学设施，实现国家尺度的联网观测、联网实验、模拟与预测。从而实现我国生态观测研究与全球生态观测研究体系融合，实现在区域、国家及全球尺度上观测地球生命系统变化，诊断生态系统功能状态，理解生态系统过程机理、维持和保护生态系统功能，服务人类社会可持续发展的科技目标。（作者：于贵瑞 何洪林 周玉科 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室 北京 中国科学院大学资源与环境学院 北京 。《中国科学院院刊》供稿）