中国生物多样性科学研究进展评述

生物多样性研究平台建设

生物多样性信息学大数据平台

根据生物多样性与生态安全的信息特点和应用需求，在中国科学院战略性先导科技专项（A 类）的支持下，我国学者在 2018 年开始建设生物多样性与生态安全大数据平台（BioONE）。该平台有机整合国内外现存物种、古生物及其物种多样性、系统发育多样性、遗传多样性、生态系统多样性与生物安全到区域生物多样性动态监测的数据，并结合了与之对应的环境、气象、遥感、国民经济等多元数据，从而形成了以生物多样性与生态安全信息为核心的、学科交叉综合的 PB 级大数据共享与服务平台，目前已实现在线共享数据 26 亿条。在数据共享平台基础上，打通数据—方法—模型的数据与信息链路，利用分析模型和可视化技术，实现对生物多样性海量数据资源的功能挖掘和利用。在此基础上，开展了基于形态解剖学大数据解读龟类起源、揭示中生代蝎蛉特化传粉型口器演化之谜和人类活动使狭域物种的分布区萎缩等研究。大数据共享与服务平台为生命起源地演化、濒危野生动植物保护成效、国家《生物多样性保护公约》履约等重要科学研究及应用提供支撑与服务。

生物多样性监测网络

中国生物多样性监测与研究网络（Sino BON）和中国生物多样性观测网络（China-BON）监测植物、动物和微生物等多个类群的生物多样性变化。Sino BON 包括 10 个专项网（森林网、草原和荒漠网、林冠网、兽类网、鸟类网、两栖和爬行类网、昆虫网、土壤动物网、淡水鱼类网、土壤微生物网） 。其中，森林网建立了沿纬度梯度从寒温带到热带的 23 个大型森林监测样地；林冠网在森林网的 8 个样地建立了林冠塔吊；兽类网在全国 30 个代表性森林中按公里网格单元分别设置了 20—150 个红外相机，以监测陆生哺乳动物和地栖鸟类；鸟类网已经设立 16 个国际监测点和 38 个国内监测点，采用遥测技术监测 63 种候鸟的 2 569 个个体的迁徙。China-BON 包括 4 个子网（兽类网、鸟类网、两栖类网和蝶类网），以及 440 个监测点和 9 000 条样线，覆盖了我国主要生态系统类型。

为监测我国主要生态系统的结构和功能变化，中国生态系统研究网络（CERN）采用规范监测标准和数据质量控制系统；CERN 的 44 个站点大部分已经积累 30 年以上的数据，这些数据为生态系统的动态变化机理研究提供了平台。中国森林生态系统研究网络（CFERN）现在由 9 个代表性森林类型中建立的 110 个站点组成，主要包括 2 条样带——位于东部的南北样带和位于南部沿长江从海平面到青藏高原的东西样带。为了整合现有的监测平台，科学技术部从现有的网络中选择了研究基础好、监测设备完善的 53 个观测站组成了国家生态系统观测研究网络（CNERN）。

国家林业和草原局建立了国家尺度的林业清查系统，监测林业资源和生物多样性的变化。在各省份采用从 2 km × 2 km 到 8 km × 8 km 的网格进行森林质量评估，并在每个网格内设立 1 个 1 亩的样方，调查胸径大于 5 cm 的所有植株，每 5 年清查 1 次。从第七次调查以来，已经在全国建立了 41.5 万多个清查样地。从第一次到第九次清查，我国的森林覆盖面积占比从 1976 年的 12.69% 增长到 2019 年的 22.96%，森林蓄积量也从 8.66 × 10⁹ m³ 增长到 17.56 × 10⁹ m³。

生物标本馆

我国的标本馆建设起步于 20 世纪 30 年代，截至2016 年，我国有 300 余家生物标本馆（博物馆），收藏标本量近 3 500 万号（份），主要集中在各科研机构、高等院校和自然博物馆，其中中国科学院系统的 18 个生物标本馆馆藏标本达 1 870 余万号（份），约占我国标本收藏量的一半。

国家标本资源共享平台（NSII）于 2003 年建立，是科学技术部科技基础条件平台之一。NSII 的标本包括多个子平台。NSII 现在已经数字化了来自 329 个标本馆或博物馆的 1 570 万份标本及 1 300 万张彩色照片，为进一步研究生物多样性的分布、起源、演化和保护研究提供了重要的基础信息。 

植物园

我国现在共有各种类型的植物园（树木园）162个，这些植物园覆盖了我国主要的气候区，分布于边缘热带地区（32 个）、亚热带地区（68 个）和温带地区（62 个）。中国科学院联合国家林业局（现“国家林业和草原局”）、住房和城乡建设部共同启动建设中国植物园联盟，该联盟现有 118 家植物园成员单位 。据统计，我国 162 个植物园迁地保育维管植物约有 396 科、3 633 属、23 340 种（含种下等级），其中我国本土植物为 288 科、2 911 属、约 20 000 种，分别占我国本土高等植物科的 91%、属的 86%、种的 60%；迁地保育濒危及受威胁植物的数量约 1 500 种，约为我国记载的濒危及受威胁植物物种数量的 39%；建立了 1 195 个植物专类园区，对我国本土植物多样性保护发挥了积极作用。

种质资源库

中国农业科学院的国家种质资源库低温保存水稻、小麦、玉米、大豆等 374 种作物和 877 个野生近缘种的 43 万份材料，居世界第一位；中国西南野生生物种质资源库已经搜集保存植物种子 80 105 份（隶属于 10 048 种），DNA 材料 55 175 份（隶属于 6 154 种），离体材料 23 500 份（隶属于 2 003 种），动物种质材料 53 874 份（隶属于 1 988 种），微生物种质资源 22 400 份（隶属于 2 240 种）。