大數據背景下我國生態系統觀測研究的展望

自?20?世紀?80?年代長期生態研究計劃的實施起，生態學研究已與“大科學、大數據”理念緊密耦合。中國生態系統研究網絡（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系統類型的觀測研究網絡，積累了大量科學數據。在大數據時代，一方面利用大數據技術，充分整合挖掘我國已有數據資源，推動生態學研究發展；同時應遵循“大科學、大數據”理念，充分應用傳感器、物聯網、大數據技術，實施生態大科學工程計劃，實現生態系統觀測研究的跨越發展，有效地支撐國家生態文明建設。

在數據開放共享基礎上，積極推動生態數據整合挖掘研究。我國在生態系統結構和功能等方面進行了長期觀測和研究，積累了大量數據。例如：CERN收集了我國不同生態系統的長期觀測實驗數據，中國陸地生態系統通量觀測研究網絡（ChinaFLUX）進行了長達15年的碳水通量監測；“地球科學大數據工程”的實施，提供了先進的大數據整合挖掘手段，為開展全國尺度的生態系統結構、功能、過程以及重大科學問題的綜合集成研究奠定了基礎。

積極推動“中國陸地生態系統觀測研究網絡”大科學工程建設（圖3）。實現國家尺度的天-空-地一體化、觀測-實驗-模擬三位一體、多尺度-多要素-多過程協同觀測，覆蓋全國不同生態區的分布式、網絡化觀測和實驗科學設施，實現國家尺度的聯網觀測、聯網實驗、模擬與預測。從而實現我國生態觀測研究與全球生態觀測研究體系融合，實現在區域、國家及全球尺度上觀測地球生命系統變化，診斷生態系統功能狀態，理解生態系統過程機理、維持和保護生態系統功能，服務人類社會可持續發展的科技目標。（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系統網絡觀測與模擬重點實驗室 北京 中國科學院大學資源與環境學院 北京 。《中國科學院院刊》供稿）