美国长期生态学研究网络(LTER)信息化基础设施现状、挑战与未来发展趋势--LTER信息化基础设施战略规划介绍(Ⅰ)

信息化基础设施战略规划是美国长期生态学研究网络(LTER)战略规划的重要组成部分。在美国国家科学基金会资助下,来自多个领域的专家在系统分析美国长期生态学研究网络信息化基础设施的现状及面临挑战的基础上,提出了为支持LTER在未来(几)十年的核心科学计划——社会与环境综合科学计划,在站点、网络办公室、网络层次需要开展的一系列信息化基础设施活动及产出,为未来开展LTER信息化基础设施建设提供指导。同时也可为中国生态系统研究网络(CERN)及世界其他长期生态学研究网络的规划与发展提供启示。

美国长期生态学研究网络的战略规划——走向综合科学的未来

从2004年11月起至今,美国长期生态学研究网络在美国国家科学基金会的资助下,为未来(几)十年的综合和网络层面研究进行了战略规划。规划的最终目标是形成一个新的长期生态学研究(LTER)网络层面科学计划,并通过1个科学课题组、7个网络科学工作组和一系列研讨会来进行。在制定和完善科学计划的过程中,规划行动获得了LTER网络层面科学的跨学科问题、概念框架、基本科学问题、社会与环境综合科学动议、网络计算机基础设施的战略规划、教育与宣传战略规划等重大科学产出。规划的意义在于它告诉了怎样走向LTER的未来———网络层面综合科学,因而有利于LTER及长期生态研究的发展,并可为CERN等其他长期生态学研究网络的规划与发展提供启示。

美国长期生态研究计划:背景、进展和前景

由美国国家科学基金会支持的长期生态研究计划于1980年启动,至今在理论研究、开发技术和服务社会方面都取得了举世瞩目的成就。该计划的发展分为3个阶段,每一阶段大约为10年。在其发展的第一个阶段,是以研究站所代表的生态系统为研究对象,主要开展了生态系统的过程与格局方面的研究并系统采集和存贮了有关数据;在1990—2000年的第二个发展阶段中,其研究工作的重点是开展跨站的网络研究和人类活动对生态系统的影响,以揭示生态系统的过程与格局在较大空间尺度上的特征;按照规划,美国长期生态研究计划的发展进入到第三个阶段后,其工作的重点是开展综合研究、进行生态预测和更好地为社会发展服务,同时加强生物多样性的研究和信息学的发展。

基于文献计量的生态系统观测研究网络长期观测数据应用研究

基于CNKI数据库,采用文献计量和知识图谱的方法,通过对应用生态系统观测研究网络长期定位观测数据的文献进行分析,探讨长期观测数据的应用领域、具体用途、用户特点及不同生态站数据的应用状况与研究主题,以期为提高生态系统观测研究网络长期观测数据的共享服务能力、充分发挥长期观测数据的价值提供参考。分析结果表明:生态系统观测研究网络长期观测数据受到越来越多学者的关注,其应用学科领域以林业、农业基础科学为主,同时不断扩展到其他学科中,呈多元化态势;数据主要在生态系统服务研究、模型模拟、人工林研究、水污染研究、生物多样性研究、小麦玉米研究、土壤水分研究等方面发挥作用;数据的主要用户群体为高等院校和科研院所,不同机构应用长期观测数据开展的研究各有侧重;各生态站的长期观测数据能够为揭示其所代表生态区和生态系统类型的生态系统结构与功能、能量流动与养分循环的变化规律,分析主要生态环境问题的现状、动态变化及驱动机制等方面提供重要支撑。最后,对生态系统观测研究网络长期观测数据应用的相关方面提出几点建议:(1)健全数据引用机制,制定相应的科学数据引用和著录标准;(2)发挥生态网络长期观测数据优势,开展专题数据产品的生产,充分开发生态网络长期观测数据的潜在价值;(3)加大和稳定生态站的经费投入,提高生态站的观测能力和水平,同时还要完善、优化生态站布局。

国际长期生态研究网络台站布设对中国水土保持监测网络站点设置的启示

为了研究长时期过程，大空间尺度的生态环境问题，国际上建立了长期生态研究网络，在分析水土保持监测网络和长期生态研究网络的共同性，阐述长期生态网络台站选择和布设的基础上，提出水土持监测网络站点的设置原则：（1）每个土训侵蚀类型区的均应有监测站点，每个站点代表一个独特的土壤侵蚀类型区，（2）站点在土壤侵蚀敏感和稳定的地区均有分布；（3）站点具有进行长期监浊和研究的条件与潜力，（4）监测站点组成的网络必须覆盖全国主要的土壤侵蚀类型区；（5）监测站点应不断优化调整，做到多用途，多功能。

长期生态研究中的若干重要问题及趋势

长期生态研究(LTER)是对生态过程进行长期的监测,研究各种生态因子的相互作用及生态过程,从而揭示出生态系统和环境的长期变化,为生态系统评价及管理提供科学依据.本文探讨了长期生态研究的核心问题及其时空尺度,揭示出长期生态研究所注重的问题及其对策,并以国际长期生态研究计划为例论述了长期生态研究所关注的内容并提出了研究的发展趋势.这对中国的长期生态研究及陆地生态系统评价有着积极的指导作用。

2005–2015年中国生态系统研究网络农田生态系统生态站表层土壤有机碳密度数据集

耕地有机碳是农田土壤碳库的重要组成部分。中国耕地土壤分布广泛,土壤的区域异质性高,利用方式和种植制度复杂多样,因此研究耕地有机碳及储量的变化规律,摸清耕地土壤的固碳能力,认识耕地固碳与生产力保持的耦合机制,对中国来讲尤其重要。国内很多学者利用全国第二次土壤普查数据、文献报道的数据开展相关研究,但总体上看,系统的、长期的耕地土壤观测与试验数据相对缺乏。本数据集利用中国生态系统研究网络19个涵盖不同农田生态系统的生态站多年系统的表层土壤理化性质实测数据,结合有机碳估算模型,计算出2005–2015年来中国主要农田生态系统生态站的表层土壤有机碳密度,可以为更准确地估算中国农田耕层土壤有机碳储量、研究其空间分布特征提供数据基础。

国内陆地生态系统观测研究网络发展概况

生态系统长期定位观测是对生态系统研究的重要手段,通过在典型自然或人工生态系统地段建立长期定位观测设施,对生态系统的组成、结构、生物生产力、养分循环、水循环和能量平衡等在自然状态或人为干扰下的变化过程进行长期连续观测,以阐明生态系统发生、发展、演替的内在机制。单个站点的长期定位观测、实验和研究往往具有其局限性,难以揭示更普遍性的规律。多站联合,从站到网的模式成为生态定位观测发展的必然趋势。20世纪70年代,生态定位观测研究站的网络化、全球化迅速发展。生态系统定位观测研究网络是开展生态系统长期定位观测的重要平台,为全球环境变化和陆地生态系统相互作用关系的研究提供了重要手段。为全面了解我国陆地生态系统定位观测研究网络的发展现状,本文从发展情况、取得成果等方面重点介绍我国陆地生态系统定位观测研究的三个主要网络:中国陆地生态系统定位观测研究站网(CTERN)、中国生态系统研究网络(CERN)和国家生态系统观测研究网络(CNERN),并对我国陆地生态系统观测研究网络存在的问题,发展趋势进行了探讨。

委内瑞拉的长期适应这研究网络

委内瑞拉位于北美洲，是一个跨加勒比海、安第斯山脉、圭亚拉和亚马逊热带森林的国家，全国面积约100万km^2,2300万人口分布于22个州，这个发展中国家有三类主要的区域，一是安第斯和沿生活费山区（The Andean and Coastal Mountanin Range)，大约有25万km^2，分布人口2000万；二是奥如努可平原（The Orinoco Plains)，面积约30万km^2，人口200万；三是圭亚那和亚马逊雨林区（The Guayana Rain Forest)，面积约45万km^2，居民近100万人。

发展国际生态学研究的网络——迈向跨越疆界的联结

一、长期生态学研究的必要性 较短期与较小空间尺度的生态学研究,可能导致我们误解许多生态过程,因而面对许多生态议题时,可能误导政策之决定与管理之过程.短期研究可能提供错误与"不正确想法"的结果,从自短期的信息推断较长期的趋势,往往产生错误.

缔造制造业生态--《美国制造创新研究院解读》推荐阅读

1 正在演变的生态 据说观察一个生物体的最好对象是果蝇,因为它的寿命很短,非常快速地呈现了一种生物的生与死,演化中各种精彩的过程片断都压缩在一个非常短的时间段。美国制造创新网络的建设正是这样一个高强度聚焦的过程,《美国制造创新研究院解读》一书试图还原这一过程,为当下中国制造创新的体系建设提供一个借鉴样本。

生态系统长期观测数据产品化及标准规范建设

生态系统长期观测(Long-term Observation for Ecosystem,EcoLTO)是开展生态系统演变规律及生态系统对全球变化响应和适应等生态学研究的重要支撑手段,开展高质量监测、获取高质量数据、进行高效数据管理,提供优质数据共享服务是EcoLTO的使命和目标。从“统一监测”“统一数据管理”到“统一数据产品管理”是实现EcoLTO数据管理目标所经历的3个循环上升阶段。本文提出EcoLTO产品化思想和EcoLTO数据产品概念,介绍具有自主知识产权的EcoLTO数据产品标准规范的概要组成,以及标准规范在中国生态系统研究网络(CERN)数据中心和国家生态科学数据中心(NESDC)“生态网络云”系统的产品存储库中的应用效果。实践证明标准规范具有可行性,可为我国相关行业、机构开展数据全生命周期中数据质量控制、数据产品开发及体系建立、数据管理及共享提供重要依据和参考。