文/于貴瑞 于秀波

中國科學院地理科學與資源研究所

生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡觀測與模擬重點實驗室 北京 100101

1 前言

生態(tài)文明是人類文化發(fā)展的成果，社會進步的標志，是人類改造世界的物質和精神成果。生態(tài)文明是原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后新的文明理念，也是繼物質文明、精神文明、政治文明之后的第4種文明形態(tài)。

黨的“十八大”報告提出了我國現(xiàn)代化建設“五位一體”的總體布局，把“生態(tài)文明建設”與經(jīng)濟、政治、文化及社會建設擺在了同等重要地位。報告認為，建設生態(tài)文明，是關系人民福祉、關乎民族未來的長遠大計。面對我國資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重和生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢，必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設放在突出地位，融入經(jīng)濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程，努力建設美麗中國，實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展[1]。

生態(tài)文明的核心是統(tǒng)籌人類社會與自然的和諧發(fā)展，其理念是自覺地尊重自然規(guī)律，自覺地珍愛自然，積極地保護生態(tài)。其基本宗旨是以自然資源、自然生態(tài)和環(huán)境為基礎，遵守自然規(guī)律、經(jīng)濟規(guī)律和社會發(fā)展規(guī)律，實現(xiàn)人與自然、人與社會、人與人的和諧相處，實現(xiàn)社會經(jīng)濟系統(tǒng)的良性循環(huán)、全面發(fā)展、持續(xù)繁榮。

“十八大”報告已明確提出了生態(tài)文明建設的4項基本任務，即：優(yōu)化國土空間開發(fā)格局，全面促進資源節(jié)約，加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護力度，加強生態(tài)文明制度建設。其中，自然生態(tài)保護是生態(tài)文明建設的重要任務之一，其主要措施是，加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護力度，通過實施重大生態(tài)修復工程，以增強生態(tài)產(chǎn)品生產(chǎn)能力，推進荒漠化、石漠化和水土流失的綜合治理，以改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境[1]。

人類對生態(tài)系統(tǒng)的干預已經(jīng)極大地促進了人類福祉的提高和社會經(jīng)濟的發(fā)展。但是，人類從生態(tài)系統(tǒng)獲取福祉的效益成本卻在日益上升，所帶來的生態(tài)破壞的規(guī)模和速度也在急速增大。2002年美國科學院《重新界定進步》的重要結論認為：1980年前后，人類對自然資源的消耗量第一次超過了地球的再生能力；1999年時，人類的對自然資源的需求已超過了地球承載能力的20%[2]。

我國人口基數(shù)大，自然環(huán)境先天不足，面臨著自然資源短缺、生物多樣性減少、生態(tài)系統(tǒng)功能退化、水土流失、沙漠化、生物安全等突出問題。因此，弘揚生態(tài)文明的理念，運用整個人類的生態(tài)文明的成果，解決我國社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境沖突問題，保障人類文明的永續(xù)發(fā)展，是各學界以及各行業(yè)所面臨的共同使命和挑戰(zhàn)。

本文針對建設生態(tài)文明和美麗中國國家戰(zhàn)略的科技需求，總結中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CERN）在自然生態(tài)系統(tǒng)保護與生態(tài)建設方面的科技貢獻，重新認識中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡在我國自然生態(tài)系統(tǒng)保護的使命和重點任務，以更好地發(fā)揮CERN在國家生態(tài)文明建設中的科技支撐作用。

2 CERN的建設和發(fā)展

生態(tài)系統(tǒng)是地球生命支持系統(tǒng)，為人類社會提供多種生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務。當前的人類活動和氣候變化正在導致生態(tài)系統(tǒng)退化，嚴重威脅著人類的生存和經(jīng)濟社會的長遠發(fā)展，更是我國社會可持續(xù)發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)[3]。

為應對這一關系人民福祉和民族未來的重大問題，中科院早在1988年就創(chuàng)建了CERN，開始觀測各類生態(tài)系統(tǒng)的變化，研究生態(tài)系統(tǒng)變化的規(guī)律、示范生態(tài)系統(tǒng)管理的優(yōu)化模式[4,5]。目前CERN由1個綜合中心、5個學科分中心（水分、土壤、大氣、生物、水體）和42個生態(tài)站共同組成的觀測和實驗研究網(wǎng)絡，涵蓋了農(nóng)田、森林、草原、荒漠、湖泊、海灣、沼澤、喀斯特和城市9類生態(tài)系統(tǒng)，分布在我國的主要氣候地帶和經(jīng)濟類型區(qū)域（圖1）。

CERN始終將生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測、研究、示范作為3大核心任務。CERN所構建的生態(tài)系統(tǒng)觀測和實驗研究體系現(xiàn)已成為我國生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)觀測、網(wǎng)絡化研究生態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律、試驗示范不同類型生態(tài)系統(tǒng)利用和保護先進技術的綜合基地，是國家科技創(chuàng)新支撐條件平臺的重要組成部分。CERN制定了統(tǒng)一水文、土壤、氣候和生物要素變化觀測指標體系，并實現(xiàn)了網(wǎng)絡化、標準化、規(guī)范化和制度化運行系統(tǒng)[6]。與此同時，以CERN的觀測研究網(wǎng)絡為主體，還逐漸發(fā)育成了農(nóng)業(yè)研究示范、生態(tài)系統(tǒng)恢復研究和全球變化等3大領域的研究基地及其10個專項觀測實驗研究平臺（圖2）。

圖1 中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CERN）生態(tài)站的空間分布

3 CERN對自然生態(tài)系統(tǒng)保護的科技貢獻

經(jīng)過20年的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，CERN為我國生態(tài)與環(huán)境保護、資源合理利用、可持續(xù)發(fā)展以及應對全球變化等提供了長期、系統(tǒng)的科學數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。在以下的4個方面對國家自然生態(tài)系統(tǒng)保護與生態(tài)建設做出了突出的科技貢獻。

3.1 創(chuàng)建國家尺度的生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡平臺

CERN是根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的地帶性原理、整體性原理和應用性原理而系統(tǒng)設計建設的國家級生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡的生態(tài)站空間布局科學合理，具有充分的生態(tài)類型多樣性和區(qū)域代表性，科技任務強調動態(tài)觀測、科學研究和試驗示范的“三位一體”，生態(tài)系統(tǒng)觀測實現(xiàn)了水-土-氣-生多種生態(tài)要素綜合，發(fā)展和管理模式兼顧生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究與不同歷史時期生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理的不同科技需求，成為世界上有重要影響的國家級生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡。

圖2 基于CERN為核心的科學研究基地及專項觀測實驗研究平臺

CERN系統(tǒng)設計理念、指標體系、技術規(guī)范在水利、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)部門的生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡建設中得到廣泛應用，并在此基礎上構建了多部門聯(lián)合的國家生態(tài)系統(tǒng)觀測研究臺站網(wǎng)絡（CNERN）。CERN的創(chuàng)建是在我國資環(huán)領域的野外臺站體系和基地建設中具有里程碑式意義的重大科學工程，引領了我國生態(tài)系統(tǒng)科學的發(fā)展。

3.2 建立了國家層面的生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測體系與數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)

國家層面的生態(tài)系統(tǒng)變化監(jiān)測是CERN的基本任務之一，以CERN野外臺站為基礎平臺，已經(jīng)建成了一個涵蓋全國主要區(qū)域的國家尺度監(jiān)測體系。制訂了我國第一套生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測指標體系及其技術規(guī)范，觀測指標達280多個；建成了由42個綜合觀測試驗場、113個對比觀測試驗場、1100多個定位監(jiān)測點、15000多個調查樣地組成的國家層次觀測試驗系統(tǒng)，涵蓋了全國的主要生態(tài)系統(tǒng)類型與關鍵區(qū)域。

利用CERN的觀測技術系統(tǒng)，開展了涵蓋全國主要區(qū)域和類型的科學觀測，積累了我國的生態(tài)系統(tǒng)變化定位觀測數(shù)據(jù)資源，其中包括56個不同類型的生態(tài)系統(tǒng)變化定位觀測數(shù)據(jù)和365個專題科學數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)資源總量達400GB。這些數(shù)據(jù)成為國家科技共享平臺的特色數(shù)據(jù)資源，為國家生態(tài)系統(tǒng)狀況評估提供了科學數(shù)據(jù)。

CERN還建立了數(shù)據(jù)資源管理、質量控制和集成分析技術系統(tǒng)，構造了“觀測數(shù)據(jù)-分析工具-模擬模型”協(xié)同共享信息系統(tǒng)，建成了“生態(tài)站-分中心-綜合中心”3級數(shù)據(jù)質量控制管理和共享服務體系，促進了我國生態(tài)數(shù)據(jù)共享和生態(tài)信息綜合分析的能力。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)變化機理研究

CERN先后開展了生態(tài)系統(tǒng)結構和功能、碳水通量觀測、氣候變化適應性試驗、生物多樣性監(jiān)測、農(nóng)田養(yǎng)分和水分平衡、高產(chǎn)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)理論和技術等方面的專項科學觀測與實驗研究，深入研究我國應對氣候變化、生物多樣性保護、農(nóng)業(yè)持續(xù)高產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)恢復等方面重大理論和技術問題，尤其是在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重要生態(tài)系統(tǒng)過程與演變規(guī)律、氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的響應和適應性、生物多樣性保育與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、脆弱生態(tài)系統(tǒng)演變與退化等方面取得了重大進展，發(fā)展了我國生態(tài)系統(tǒng)科學研究的方法論和理論。例如，關于農(nóng)田水肥平衡調控、陸地隱匿碳匯、草地物種補償效應、森林物種密度制約等生態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律認知等方面都取得了許多重大理論突破，奠定了我國生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學的理論基礎，推動了我國生態(tài)環(huán)境領域的科技進步，為我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境建設提供了科學依據(jù)。

3.4 生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理示范

CERN還系統(tǒng)研發(fā)了現(xiàn)代高效生態(tài)農(nóng)業(yè)、草地保護利用、生態(tài)恢復、退化湖泊治理等生態(tài)系統(tǒng)管理模式，為生態(tài)建設和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出了重要貢獻，為自然生態(tài)保護、生態(tài)恢復、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等生態(tài)文明建設提供了科技支撐。其中，具有代表性的試驗示范成果包括以下4個方面：

（1）在東北黑土區(qū)、黃淮海平原、長江中下游等糧食主產(chǎn)區(qū)，先后研發(fā)了土壤生產(chǎn)力-生態(tài)效益“雙贏模式”和“四節(jié)一網(wǎng)模式”等資源節(jié)約型高效農(nóng)業(yè)技術模式。

（2）在內(nèi)蒙古和青藏高原牧區(qū)，基于內(nèi)穩(wěn)性調控、補償效應等理論，研發(fā)了人工草地混播建植、生物網(wǎng)格治沙等關鍵技術，集成研制了退化草地保護、治理、利用“三分模式”，天然草地利用-封育“二分模式”，家畜飼養(yǎng)放牧-圈養(yǎng)“兩段模式”和草地資源置換模式。

（3）在生態(tài)脆弱和退化區(qū)域，根據(jù)生態(tài)退化阻控與恢復原理，研發(fā)了黃土高原與紅壤丘陵水土流失治理、西北土地沙化治理與植被建設模式，塔里木盆地利用洪水恢復檉柳植被的試驗示范。

（4）在富營養(yǎng)化湖泊治理過程中，改變傳統(tǒng)的直接恢復水生植物的湖泊治理方式，提出以植物生境改善為主攻方向的太湖治理模式，綜合利用改善光照、消除風浪、控制藍藻與調整魚類種群等生態(tài)技術，治理效果明顯。

4 CERN在自然生態(tài)系統(tǒng)保護方面的主要科技任務

建國以后，特別是1998年長江流域洪澇災害以后，我國實施了一系列自然生態(tài)系統(tǒng)保護與退化生態(tài)系統(tǒng)恢復政策和工程。1998年以來的10多年間，通過退耕還林（草）、天然林保護、退田還湖、退牧還草等重大生態(tài)工程，我國在森林、草地和濕地保護等方面取得了顯著成效。通過天然林保護和植樹造林，森林面積持續(xù)增加，全國森林覆蓋率達到20.36%；草地和濕地加速退化的趨勢也得到一定遏制，退化速度趨緩[3]。

但是，我國生態(tài)系統(tǒng)脆弱，生態(tài)環(huán)境變化的總體格局依然呈現(xiàn)為“總體退化、局部改善”。我國干旱半干旱地區(qū)占國土面積52%，高寒缺氧的青藏高原達200萬km2，水土流失嚴重的黃土高原面積64萬km2，石漠化的巖溶地區(qū)面積90萬km2[7]，自然生態(tài)系統(tǒng)保護和退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的任務依然繁重。CERN作為支撐我國生態(tài)系統(tǒng)科學研究的網(wǎng)絡平臺，在我國生態(tài)系統(tǒng)變化的長期定位觀測、科學規(guī)律研究、科技示范等方面有著不可替代的重要作用。在我國生態(tài)文明建設的新時期，CERN必須繼續(xù)承擔“了解生態(tài)系統(tǒng)變化狀況、認識生態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律、開發(fā)生態(tài)保護和環(huán)境治理新技術、集成區(qū)域生態(tài)環(huán)境管理優(yōu)化模式等重大科技任務。

4.1 監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)變化、支撐國土空間開發(fā)格局優(yōu)化

優(yōu)化國土空間開發(fā)格局要按照人口-資源-環(huán)境相均衡的原則和經(jīng)濟-社會生態(tài)效益相統(tǒng)一的原則，以自然-生態(tài)-經(jīng)濟功能的空間格局定位為依據(jù)，優(yōu)化城鎮(zhèn)化格局、農(nóng)業(yè)發(fā)展格局和生態(tài)安全格局。可是，我國自然環(huán)境復雜多樣，形成了許多頗具區(qū)域特色的生態(tài)地理單元（如，西北荒漠區(qū)、黃土高原、西南喀斯特區(qū)、內(nèi)陸河流域、農(nóng)牧交錯帶等）。因此，為了準確把握全國不同區(qū)域和類型的生態(tài)系統(tǒng)變化特征，就必須觀測不同區(qū)域和不同生態(tài)地理單元的生態(tài)要素的動態(tài)變化，積累科學數(shù)據(jù)資源，這不僅是推動我國地球系統(tǒng)科學發(fā)展、科技創(chuàng)新的需要，更是解決制約我國經(jīng)濟-社會發(fā)展重大資源環(huán)境問題的科技任務。

為了滿足國家自然生態(tài)系統(tǒng)保護的國家需求，CERN應承擔以下4個方面的生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)監(jiān)測任務：

（1）監(jiān)測我國主要生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化。以生態(tài)功能區(qū)或流域為單元，監(jiān)測全球變化和人類活動影響下各類生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能、能量流動和物質循環(huán)變化信息。只有經(jīng)過長期連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測，才能捕捉到各類典型生態(tài)系統(tǒng)變化的特征信息，以有效地理解典型區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的長期變化機制。

（2）監(jiān)測國家尺度的生態(tài)系統(tǒng)格局的時空格局變化。以區(qū)域或各大流域為單元，發(fā)展“天-地-空一體化觀測”的多尺度立體綜合技術體系，積極利用衛(wèi)星遙感、航空航天、信息技術以及生命科學等領域的最新成果，最大限度地獲取國家尺度生態(tài)系統(tǒng)格局的時空格局變化信息。

（3）監(jiān)測國家重大生態(tài)建設工程的生態(tài)成效。重點監(jiān)測退耕還林（草）工程、天然林保護工程等國家自然生態(tài)系統(tǒng)保護與退化生態(tài)系統(tǒng)恢復工程的生態(tài)系統(tǒng)服務變化，評價生態(tài)修復工程和措施的技術可行性和各種生態(tài)恢復模式。

（4）開展國家尺度的生態(tài)系統(tǒng)綜合監(jiān)測與評估。完善生態(tài)系統(tǒng)綜合監(jiān)測的指標體系，研發(fā)現(xiàn)代生態(tài)信息科學技術，提高生態(tài)要素的自動化監(jiān)測、數(shù)據(jù)遠程傳輸與集成分析關鍵技術編制，《國家生態(tài)系統(tǒng)狀況報告》，為國家自然保護決策提供數(shù)據(jù)支持和科技咨詢。

4.2 研究生態(tài)系統(tǒng)變化機理，支撐自然生態(tài)系統(tǒng)保護

良好的生態(tài)環(huán)境是社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎。生態(tài)建設的主體任務是在充分合理利用和保護各類生態(tài)系統(tǒng)服務各項功能的前提下，重點保護生物多樣性、自然生態(tài)系統(tǒng)（森林、湖泊、濕地）、自然景觀多樣性和整體性。無論是保護自然生態(tài)系統(tǒng)，還是修復和綜合治理退化生態(tài)系統(tǒng)，都需要充分地認知生態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律，理解自然因素驅動生態(tài)系統(tǒng)變化機理，了解人為因素調控生態(tài)系統(tǒng)的技術原理、可能性和局限性[8]。

長期以來，CERN緊密圍繞不同歷史階段的重大國家需求，在站點、區(qū)域和國家尺度上開展生態(tài)系統(tǒng)變化機理及調控技術原理的綜合研究，為解決不同歷史時期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設的重大理論問題做出了貢獻。當前圍繞自然生態(tài)系統(tǒng)保護的國家需求，亟需開展以下4類重大理論問題的科學研究：

（1）自然生態(tài)系統(tǒng)及其結構和服務功能時空變化的生物地理學機制。認知全球變化和強烈人類活動影響背景下的自然生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)演化過程，空間格局形成和變化機制，掌握生態(tài)系統(tǒng)及其結構和服務功能的時間變化動力學機制和空間格局形成的生物地理學機制。

（2）人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能影響及其調控的生態(tài)學機制。認知人為活動對生態(tài)系統(tǒng)的結構與格局、過程與功能的影響機制，解釋人為因素定向調控生態(tài)系統(tǒng)的技術原理、可能性和局限性，探討土地利用變化、城市化、環(huán)境污染和其他重要人類活動對我國不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響。

（3）生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性理論及其生態(tài)恢復的技術原理。研究我國地帶性生態(tài)系統(tǒng)功能維持的生物學、生態(tài)學和地理學機制，定量評估關鍵區(qū)域的典型生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和適應性，生態(tài)系統(tǒng)退化特征及其恢復機理，認知人為措施調控生態(tài)系統(tǒng)過程和結構的科學基礎、可能性和局限。

（4）生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務保育的技術原理。研究生物多樣性在生態(tài)系統(tǒng)功能維持中的作用，生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務的理論關系，探討生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務的維持機理，研發(fā)生物資源保護和開發(fā)利用的新技術。

4.3 研發(fā)生態(tài)建設的新技術和優(yōu)化模式，支撐生態(tài)系統(tǒng)保護、利用和恢復

通過生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理來提高資源利用效率、減輕災害的損失、促進生態(tài)系統(tǒng)修復一直是CERN的重要任務。在《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》中已經(jīng)明確提出了“生態(tài)脆弱區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復重建”的科技任務，重點建立不同類型生態(tài)系統(tǒng)功能恢復和持續(xù)改善的技術支持模式，構建生態(tài)系統(tǒng)功能綜合評估及技術評價體系[9]。

20多年來，CERN在生態(tài)保護與恢復方面取得了許多重要進展，為中西部生態(tài)脆弱區(qū)域的生態(tài)修復和東部農(nóng)業(yè)區(qū)域的作物高效生產(chǎn)都做出了重大貢獻。當前，為更好地滿足國家自然生態(tài)系統(tǒng)保護的需求，需有效組織開展生態(tài)系統(tǒng)管理技術原理、資源利用關鍵技術和示范模式的綜合研究，CERN重點開展以下4個方面的試驗示范工作：

（1）集成和示范研究資源高效利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。以我國華北、東北、長江上中下游、黃土高原和西北荒漠綠洲等糧食產(chǎn)區(qū)為重點，總結農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)水分、養(yǎng)分、面源污染防治等方面的長期科學積累，開展主要農(nóng)業(yè)區(qū)域的水資源、土地資源、氣候資源和生物資源高效利用技術體系，優(yōu)化主要農(nóng)業(yè)區(qū)的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式，開展技術系統(tǒng)集成與試驗示范。

（2）自然保護區(qū)綜合管理的技術與方法試驗示范。積極參與國家各類自然保護區(qū)的建設與管理，開展保護區(qū)生境監(jiān)測、功能評估、生態(tài)保護和信息管理技術的試驗和示范研究，重點開展物種多樣性維持、特殊生境保護與恢復、生態(tài)系統(tǒng)整體性和連通性修復、瀕危和珍稀物種保護與繁育等理論和技術研究，以生態(tài)站為基礎，開展自然保護區(qū)建設和科學管理的試驗示范。

（3）退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與可持續(xù)管理的試驗示范。深入開展長江黃河中上游、黃土高原、青藏高原、荒漠及荒漠化地區(qū)、農(nóng)牧交錯帶、巖溶地區(qū)、南方紅黃壤區(qū)、東北黑土區(qū)等生態(tài)脆弱區(qū)域的生態(tài)恢復模式研究，開展生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理技術體系的試驗示范。

（4）關鍵區(qū)域或流域的水體富營養(yǎng)化和濕地退化的生態(tài)治理試驗示范。針對我國長江流域湖泊富營養(yǎng)化、長江和黃河流域的主要庫區(qū)、沿海海灣以及重要濕地的水體富營養(yǎng)化和濕地退化，開展水體和濕地生態(tài)治理試驗與示范。

4.4 研究全球變化和環(huán)境問題、提升應對氣候變化的能力

“十八大”報告提出，我國將“堅持共同但有區(qū)別的責任原則、公平原則、各自能力原則，與國際社會一道積極應對全球氣候變化”[1]，這是我國應對氣候變化的基本立場，同時這也為科技界提出了重大挑戰(zhàn)。

10余年來，CERN在生態(tài)系統(tǒng)碳收支通量網(wǎng)絡觀測、碳-氮循環(huán)及溫室氣體排放、區(qū)域碳收支評估與管理等方面取得豐碩成果，為國家應對氣候變化提供了決策支持[8,10]。在國家開展生態(tài)文明建設的新形勢下，CERN急需開展以下3個方面的科學研究和實驗示范工作：

（1）開展生態(tài)系統(tǒng)生源要素及水循環(huán)過程機制研究。圍繞中國陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)的碳、氮、水循環(huán)，開展聯(lián)網(wǎng)觀測和控制實驗，分析生態(tài)系統(tǒng)碳、氮、水收支及其循環(huán)過程特征的時空格局規(guī)律，探討生態(tài)系統(tǒng)碳-氮-水耦合循環(huán)的過程機制，探索調控生態(tài)系統(tǒng)碳、氮、水循環(huán)過程及其耦合關系的生態(tài)學技術途徑和優(yōu)化管理模式。

（2）建設和發(fā)展氣候變化適應性觀測與試驗研究網(wǎng)絡，組織生態(tài)系統(tǒng)對全球氣候變化的響應與適應性科學研究。重點研究全球氣候變化條件下的地圈-生物圈-大氣圈的相互作用、生態(tài)系統(tǒng)功能、過程和空間格局的變化規(guī)律，探討緩解和適應氣候變化的生態(tài)系統(tǒng)管理途徑和方法。

（3）開展適應氣候變化的生態(tài)系統(tǒng)管理技術試驗示范。分析氣候變化和極端天氣事件對我國水資源、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和牧業(yè)的影響，選擇江河源頭、干旱區(qū)與半干旱、高山地區(qū)等氣候變化敏感區(qū)域，探索適應氣候變化與極端天氣事件的生態(tài)系統(tǒng)管理技術和模式實驗研究，開展增匯林業(yè)和農(nóng)業(yè)的技術集成和實驗示范，推出林業(yè)和農(nóng)業(yè)應對氣候變化的發(fā)展模式和技術體系。

4.5 傳播自然生態(tài)保護知識，支撐國民生態(tài)保護行動

生態(tài)文明建設需要社會公眾的共同參與，需要加強生態(tài)文明建設的政策和制度宣傳、國民生態(tài)文明理念教育，以增強全民節(jié)約意識、環(huán)保意識、生態(tài)意識，引導公眾更加自覺地珍愛自然，更加積極地保護生態(tài)，更加有效地營造合理消費、愛護生態(tài)環(huán)境的社會風尚。

CERN野外臺站在科學知識普及、先進技術和模式的試驗示范方面具有其獨特的優(yōu)勢，這也是CERN義不容辭的責任和義務，各生態(tài)站應積極承擔所在生態(tài)區(qū)地方政府的生態(tài)文明建設，例如，開展生態(tài)文明建設效果的生態(tài)監(jiān)測和評估工作，增強對所在社區(qū)生態(tài)建設服務能力，加強生態(tài)保護科技示范和科學普及，為各級政府的生態(tài)文明建設提供科技咨詢和技術支撐。重點開展以下3個方面的公益性工作：

（1）傳播自然生態(tài)系統(tǒng)保護的理念。面向社會公眾，深入挖掘國內(nèi)外自然生態(tài)系統(tǒng)保護的思想與理念并廣泛傳播。例如，我國古代就有保護自然生態(tài)系統(tǒng)的樸素思想，非常注重人與自然相協(xié)調的特色，強調不要違背自然法則?！睹献印ち夯萃跎稀芬粫杏涊d：“不違農(nóng)時，谷不可勝食也。數(shù)罟不入洿池，魚鱉不可勝食也。斧斤以時入山林，材木不可勝用?！睆闹锌梢钥闯?，古代人們就很重視對資源的利用，要合理地根據(jù)“天時”來把握，以便使生物資源盡可能再生和持續(xù)利用。戰(zhàn)國末年的《呂氏春秋》一書中也有“孟春之月：禁止伐木，勿覆巢，勿殺孩蟲、胎夭、飛鳥，勿無卵。仲春之月：勿竭川澤，勿漉陂池，勿焚山林……”的“順時立政”的要求[11]。

（2）普及生態(tài)系統(tǒng)保護的科學知識。在我國的關鍵生態(tài)區(qū)，建立各類面向大中小學生的科學普及基地，開發(fā)具有知識性、趣味性和互動性的生態(tài)系統(tǒng)保護的活動和課程，讓大中小學生參與到CERN的監(jiān)測、研究和示范工作中，在參與中獲取知識，培養(yǎng)情操，磨練意志。利用CERN的觀測、研究和示范成果，綜合提升，出版科普讀物，組織社區(qū)公眾參與生態(tài)保護和生態(tài)建設義務活動，利用大眾媒體普及自然生態(tài)系統(tǒng)保護知識。

（3）推廣自然生態(tài)系統(tǒng)保護和退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的技術與模式。面向基層技術人員和農(nóng)牧民，在關鍵生態(tài)區(qū)建立各類科技示范園或技術推廣中心，示范推廣生態(tài)保護與恢復技術，配合國家的重大生態(tài)建設工程等任務，舉辦各類生態(tài)系統(tǒng)保護和恢復的技術培訓。

5 結語

長期以來，中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CERN）的生態(tài)環(huán)境建設，特別是在我國的自然生態(tài)保護中做出了重要的科學貢獻。但我國生態(tài)狀況“整體退化、局部改善”的格局并未改變，自然生態(tài)保護任重而道遠。CERN作為支撐我國生態(tài)系統(tǒng)科學研究的網(wǎng)絡平臺，必須繼續(xù)承擔評估生態(tài)系統(tǒng)變化狀況、認識生態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律、開發(fā)生態(tài)保護和環(huán)境治理新技術、集成區(qū)域生態(tài)環(huán)境管理優(yōu)化模式等重大科技任務，不斷為國家生態(tài)文明建設積累科學數(shù)據(jù)、發(fā)展生態(tài)科學與生態(tài)恢復技術、應對氣候變化、普及示范生態(tài)文明理念和知識，為我國自然生態(tài)系統(tǒng)保護做出新的科技貢獻。

1 胡錦濤.堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進為全面建成小康社會而奮斗——中國共產(chǎn)黨第十八次全國代表大會報告，2012.

2 李文華.生態(tài)文明與綠色經(jīng)濟.環(huán)境保護,2012，（11）:12-15.

3 陳宜瑜，Beate Jessel，傅伯杰等（著）.中國生態(tài)系統(tǒng)服務與管理戰(zhàn)略.北京：中國環(huán)境科學出版社.2010.

4 楊萍,于秀波,莊緒亮等.中國科學院中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CERN）的現(xiàn)狀及未來發(fā)展思路.中國科學院院刊,2008,23（6）:555-561.

5 Fu Bojie,Li Shenggong,Yu Xiubo et al.Chinese Ecosystem Research Network:Progress and perspectives.Ecological Complexity,2010,7:225-233.

6 于貴瑞,沈善敏,趙士洞.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán),見：中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡20年：生態(tài)系統(tǒng)綜合研究(孫鴻烈主編).北京:科學出版社,2009.

7 孫鴻烈著.中國生態(tài)問題及對策.北京:科學出版社,2011.

8 于貴瑞,李勝功等.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán),見：中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡20年：生態(tài)系統(tǒng)綜合研究(孫鴻烈主編)，北京：科學出版社,2009.

9 國務院.在國家國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年），2006.

10 牛棟,李正泉,于貴瑞.陸地生態(tài)系統(tǒng)與全球變化的聯(lián)網(wǎng)觀測研究進展.地球科學進展,2006,11:1199-1206.

11 羅桂環(huán).中國古代的自然保護.北京林業(yè)大學學報(社會科學版)，2003,2（3）：34-39.