生物多樣性研究平臺建設

生物多樣性信息學大數(shù)據(jù)平臺

根據(jù)生物多樣性與生態(tài)安全的信息特點和應用需求，在中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（A?類）的支持下，我國學者在?2018?年開始建設生物多樣性與生態(tài)安全大數(shù)據(jù)平臺（BioONE）。該平臺有機整合國內(nèi)外現(xiàn)存物種、古生物及其物種多樣性、系統(tǒng)發(fā)育多樣性、遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性與生物安全到區(qū)域生物多樣性動態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，并結(jié)合了與之對應的環(huán)境、氣象、遙感、國民經(jīng)濟等多元數(shù)據(jù)，從而形成了以生物多樣性與生態(tài)安全信息為核心的、學科交叉綜合的?PB?級大數(shù)據(jù)共享與服務平臺，目前已實現(xiàn)在線共享數(shù)據(jù)?26?億條。在數(shù)據(jù)共享平臺基礎上，打通數(shù)據(jù)—方法—模型的數(shù)據(jù)與信息鏈路，利用分析模型和可視化技術(shù)，實現(xiàn)對生物多樣性海量數(shù)據(jù)資源的功能挖掘和利用。在此基礎上，開展了基于形態(tài)解剖學大數(shù)據(jù)解讀龜類起源、揭示中生代蝎蛉特化傳粉型口器演化之謎和人類活動使狹域物種的分布區(qū)萎縮等研究。大數(shù)據(jù)共享與服務平臺為生命起源地演化、瀕危野生動植物保護成效、國家《生物多樣性保護公約》履約等重要科學研究及應用提供支撐與服務。

生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡

中國生物多樣性監(jiān)測與研究網(wǎng)絡（Sino BON）和中國生物多樣性觀測網(wǎng)絡（China-BON）監(jiān)測植物、動物和微生物等多個類群的生物多樣性變化。Sino BON?包括?10?個專項網(wǎng)（森林網(wǎng)、草原和荒漠網(wǎng)、林冠網(wǎng)、獸類網(wǎng)、鳥類網(wǎng)、兩棲和爬行類網(wǎng)、昆蟲網(wǎng)、土壤動物網(wǎng)、淡水魚類網(wǎng)、土壤微生物網(wǎng)）?。其中，森林網(wǎng)建立了沿緯度梯度從寒溫帶到熱帶的?23?個大型森林監(jiān)測樣地；林冠網(wǎng)在森林網(wǎng)的?8?個樣地建立了林冠塔吊；獸類網(wǎng)在全國?30?個代表性森林中按公里網(wǎng)格單元分別設置了?20—150?個紅外相機，以監(jiān)測陸生哺乳動物和地棲鳥類；鳥類網(wǎng)已經(jīng)設立?16?個國際監(jiān)測點和?38?個國內(nèi)監(jiān)測點，采用遙測技術(shù)監(jiān)測?63?種候鳥的?2?569?個個體的遷徙。China-BON?包括?4?個子網(wǎng)（獸類網(wǎng)、鳥類網(wǎng)、兩棲類網(wǎng)和蝶類網(wǎng)），以及?440?個監(jiān)測點和?9?000?條樣線，覆蓋了我國主要生態(tài)系統(tǒng)類型。

為監(jiān)測我國主要生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能變化，中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CERN）采用規(guī)范監(jiān)測標準和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)；CERN?的?44?個站點大部分已經(jīng)積累?30?年以上的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化機理研究提供了平臺。中國森林生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CFERN）現(xiàn)在由?9?個代表性森林類型中建立的?110?個站點組成，主要包括?2?條樣帶——位于東部的南北樣帶和位于南部沿長江從海平面到青藏高原的東西樣帶。為了整合現(xiàn)有的監(jiān)測平臺，科學技術(shù)部從現(xiàn)有的網(wǎng)絡中選擇了研究基礎好、監(jiān)測設備完善的?53?個觀測站組成了國家生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡（CNERN）。

國家林業(yè)和草原局建立了國家尺度的林業(yè)清查系統(tǒng)，監(jiān)測林業(yè)資源和生物多樣性的變化。在各省份采用從?2?km?×?2?km?到?8?km?×?8?km?的網(wǎng)格進行森林質(zhì)量評估，并在每個網(wǎng)格內(nèi)設立?1?個?1?畝的樣方，調(diào)查胸徑大于?5?cm?的所有植株，每?5?年清查?1?次。從第七次調(diào)查以來，已經(jīng)在全國建立了?41.5?萬多個清查樣地。從第一次到第九次清查，我國的森林覆蓋面積占比從?1976?年的?12.69%?增長到?2019?年的?22.96%，森林蓄積量也從?8.66?×?10⁹ m³?增長到?17.56?×?10⁹ m³。

生物標本館

我國的標本館建設起步于?20?世紀?30?年代，截至2016?年，我國有?300?余家生物標本館（博物館），收藏標本量近?3?500?萬號（份），主要集中在各科研機構(gòu)、高等院校和自然博物館，其中中國科學院系統(tǒng)的?18?個生物標本館館藏標本達?1?870?余萬號（份），約占我國標本收藏量的一半。

國家標本資源共享平臺（NSII）于?2003?年建立，是科學技術(shù)部科技基礎條件平臺之一。NSII?的標本包括多個子平臺。NSII?現(xiàn)在已經(jīng)數(shù)字化了來自?329?個標本館或博物館的?1?570?萬份標本及?1?300?萬張彩色照片，為進一步研究生物多樣性的分布、起源、演化和保護研究提供了重要的基礎信息。 

植物園

我國現(xiàn)在共有各種類型的植物園（樹木園）162個，這些植物園覆蓋了我國主要的氣候區(qū)，分布于邊緣熱帶地區(qū)（32?個）、亞熱帶地區(qū)（68?個）和溫帶地區(qū)（62?個）。中國科學院聯(lián)合國家林業(yè)局（現(xiàn)“國家林業(yè)和草原局”）、住房和城鄉(xiāng)建設部共同啟動建設中國植物園聯(lián)盟，該聯(lián)盟現(xiàn)有?118?家植物園成員單位?。據(jù)統(tǒng)計，我國?162?個植物園遷地保育維管植物約有?396?科、3?633?屬、23?340?種（含種下等級），其中我國本土植物為?288?科、2?911?屬、約?20?000?種，分別占我國本土高等植物科的?91%、屬的?86%、種的?60%；遷地保育瀕危及受威脅植物的數(shù)量約?1?500?種，約為我國記載的瀕危及受威脅植物物種數(shù)量的?39%；建立了?1?195?個植物專類園區(qū)，對我國本土植物多樣性保護發(fā)揮了積極作用。

種質(zhì)資源庫

中國農(nóng)業(yè)科學院的國家種質(zhì)資源庫低溫保存水稻、小麥、玉米、大豆等?374?種作物和?877?個野生近緣種的?43?萬份材料，居世界第一位；中國西南野生生物種質(zhì)資源庫已經(jīng)搜集保存植物種子?80?105?份（隸屬于?10?048?種），DNA?材料?55?175?份（隸屬于?6?154?種），離體材料?23?500?份（隸屬于?2?003?種），動物種質(zhì)材料?53?874?份（隸屬于?1?988?種），微生物種質(zhì)資源?22?400?份（隸屬于?2?240?種）。