国内外生态系统观测站建设进展

AdvancesinEnvironmentalProtection环境保护前沿,2013,3,129-134()TheConstructionProgressofDomesticandForeignEcosystemObservationStation*ZhiruiWang,JiWang,XiongfeiCaiAcademyofGeographyandEnvironmentalScience,GuizhouNormalUniversity,GuiyangEmail:[e-mail]:Nov.4th,2013;revised:Nov.24th,2013;accepted:Nov.30th,2013Copyright©2013ZhiruiWangetal.ThisisanopenaccessarticledistributedundertheCreativeCommonsAttributionLicense,whichpermitsunre-stricteduse,distribution,andreproductioninanymedium,providedtheoriginalworkisproperlycited.InaccordanceoftheCreativeCommonsAt-tributionLicenseallCopyrights©2013arereservedforHansandtheowneroftheintellectualpropertyZhiruiWangetal.AllCopyright©2013areguardedbylowandbyHansasaguardian.Abstract:Afterthesecondindustrialrevolution,environmentalissueshavebecomeincreasinglyseriousalongwiththerapidgrowthoftheglobaleconomy.Inordertosolvetheworseandworseenvironmentalproblems,theinternationalcommunityhasimplementedanumberoflong-termecologicalresearchprograms.TheUSLongTermEcologicalResearchNetwork,theUnitedKingdomEnvironmentalChangeNetworkandtheChineseEcologicalResearchNet-workarethethreemostimportantnationalnetworks.ChineseEcologicalResearchNetwork(CERN)wasestablishedbyChineseAcademyofSciencesin1988.Itconsistsofforty-twofieldresearchstations,fivedisciplinarycentersandasynthesiscenteratpresent.CERNhasbecomeamajorbaseforecologicalresearchandpersonneltrainingandanimportantcomponentofglobalecologicalobservationandresearchnetworks.Thisarticleoutlinestheconstructionalcircumstanceofthethreeimportantnetworks.Bylearningfromforeignexperienceinbuildingecologicalnetworks,thearticlesumsuptheachievementsandproblemstobesolvedintheprocessofconstructionofChineseEcologicalResearchNetwork(CERN)andputsupsomesuggestions.Finally,ontheonehand,theauthorhopestoincreasethepublic’sunderstandingofecologicalresearchnetwork.Ontheotherhand,theauthorwishestopromotethedevel-opmentofecologicalprotection.Keywords:Ecosystem;EcologicalStation;Observation;Network国内外生态系统观测站建设进展*王志瑞，王济，蔡雄飞贵州师范大学地理与环境科学学院，贵阳Email:[e-mail]收稿日期：2013年11月4日；修回日期：2013年11月24日；录用日期：2013年11月30日摘要：第二次工业革命以来，随着全球经济的高速增长，环境问题也越来越突出，为解决日益恶化的环境问题，国际上先后实施了多个生态系统长期研究计划。其中，美国长期生态研究网络(LTER)、英国环境变化网(ECN)和中国生态系统研究网络(CERN)是世界上最重要的三大国家网络。中国生态系统研究网络(CERN)于1988年由中科院组建，现由代表不同生态系统的42个生态站、5个分中心和1个综合中心组成。CERN目前已经成为我国生态学研究和人才培养的重要基地及国际生态监测与研究网络的重要组成部分。本文就这三大网络的建设情况进行了概述，借鉴国外生态网络建设的经验，分析了中国生态系统研究网络(CERN)建设过程中取得的成绩和需要解决的问题，并提出了一些建议。最后，一方面希望增加公众对生态系统研究网络的了解，另一方面，希望促进生态保护的发展。*基金项目：贵州省优秀青年科技人才培养对象专项资金(黔科合人字(2011)14号)；贵州省2012年度省科学技术厅、贵州师范大学联合基金黔科合J字LKS[2012]27号；贵州师范大学博士科研启动基金联合资助。OpenAccess129国内外生态系统观测站建设进展OpenAccess130关键词：生态系统；生态站；观测；网络1.引言第二次工业革命以来，全球经济飞速的发展，与此同时，环境问题也日益突出。经济发展与环境保护之间的矛盾已成为世界各国普遍关注的焦点。如何保护陆地生态系统在经济发展中的健康演变，成为当前生态学研究的一个重点领域，同时也已经成为政治家和广大民众高度关注的一个社会和经济问题。陆地生态系统的变化一方面受全球自然变化的影响，另一方面受人为活动的破坏。人类必需科学地认知在全球自然变化和人为活动双重影响下的陆地生态系统变化的过程与机制，预测其变化趋势，进而实施对生态系统的有效管理，以维持对人类生存和持续发展适宜的环境[1]。生态学家很早就认识到了生态系统变化研究的重要性，但是由于资金、科学技术不断更新，实验人员变动的影响，而没有真正开展生态系统的观测研究[2]。1988年9月18~22日，联合国教科文组织、美国人与生物圈国家委员会和联邦德国联合在联邦德国召开了题为“长期生态研究：全球性前景”的国际学术会议[3]。之后，国际上出现了多个大规模的生态系统长期研究计划，许多国家、地区和国际组织也建立了长期生态观测网络，资金、技术和人员等方面得到了大量稳定的投入，推动了生态系统长期研究在世界范围内的迅速发展[4-6]。到目前为止，由国家、区域或重大项目支持的环境与生态系统监测与研究网络共有90多个。全球尺度的生态观测网络有：国际长期生态学研究网络(ILTER)、全球环境监测系统(GEMS)、全球陆地观测系统(GTOS)和全球海洋观测系统(GOOS)等。国家尺度的生态观测网络有：美国长期生态学研究计划(LTER)、英国环境变化网(ECN)、中国生态系统研究网络(CERN)、加拿大生态监测与分析网络(EMAN)等；区域尺度的生态观测网络有：泛美全球变化研究所(IAI)、亚太全球变化研究网络(APN)、欧洲全球变化研究网络(EN-RICH)、热带雨林多样性监测网络(CTFSnetwork)等；其中，美国长期生态研究网络(LTER)、英国环境变化网(ECN)和中国生态系统研究网络(CERN)并称世界三大国家网络[5,7]。国内的生态观测网络主要有中国生态系统研究网络(CERN)、国家生态系统观测研究网络(CNERN)、以及中国科学院资源环境科学领域野外观测试验站等。2.国际长期生态研究网络2.1.美国长期生态研究网络(TheLong-TermEcologicalResearchNetwork,LTER)1980年，由美国国家自然科学基金委员会(NationalScienceFoundation,NSF)启动，生物系统和资源部(BSR)提供资助，成立了长期生态研究计划(Long-TermEcologicalResearchNetwork,LTER)[8]，旨在通过各站点对长期生态过程、机理和效应的研究，促进科学家、政府和社会对保护和管理国家生态系统及其生态服务的认识。这是世界上第一个国家尺度乃至洲际尺度的长期生态研究网络[9]。事实上，美国的长期生态学研究开始于1976年。1976年，美国国家自然基金的生物系统和资源部就开始着手组建专门的长期生态研究网络，并在1979年最终从原有的生态站中筛选了6个，组成了今天美国长期生态研究网络的雏形，当时的研究经费只有1100万美元[10]。回顾美国长期生态研究网络的发展历程，可以以10年为单位进行划分。在成立后的十年多的努力中，美国的野外生态定位站不断地进行充实和发展，1991年，南极站正式作为美国长期生态研究网络的第18个站，这18个站几乎包含了所有的生态系统类型。为了总结长期生态研究网络启动以来的经验教训，美国长期生态学研究网络(USLTERNet-work)第三次全体学者大会(1993LTERAllScientistsMeeting)及国际长期生态学研究负责人会议(LTERInterna-tionalSummit)于1993年9月19~24日在美国Colorado州的ErtesPark举行[11]。标志着美国长期生态研究网络从暂时的大范围的生态研究进入到国际范围的长期生态研究阶段。在这一阶段，主要开展有多个研究站参与的跨站研究，多学科参与的综合研究，针对生态系统进行各个层次的研究，加强人类活动对生态系统影响的研究，以及全球生态系统研究之间的合作。国内外生态系统观测站建设进展2002年4月，以FrankHarris和LeonardKrishtalka博士为主席的有关专家组成的成员的评估委员会，对美国长期生态研究网络进行了20年评估，并向美国NSF正式提交了《美国长期生态研究计划20年评估报告》。《评估报告》认为，通过20年的研究，该计划在实验和观测数据的采集、分析和建立文档、创立生态理论、发展生态研究的综合技术方面，以及在提供有关环境问题的解决方案，服务于全社会都取得了巨大成就。同时还培育了整个一代的生态学者，在对成千上万的中小学生开展生态知识教育方面也做出了杰出贡献[10]。与此同时，《评估报告》也为长期生态研究网络提出了许多宝贵的意见和建议。2002年6月修订的《LTER2000~2010年：综合的10年》白皮书明确规定，网络层面综合科学是LTER的优先发展方向[12]。2004年，美国长期生态研究网络(TheLongTermEcologicalResearchNetwork,LTER)在美国国家自然基金会资助下，正式开始制定《LTER信息化基础设施战略规划》。该规划的目的是建成一个将生态学、社会学等学科有机结合起来的高度综合的研究网络