中国科学院地理科学与资源研究所 生态系统网络观测与模拟院重点实验室（cas）简介
【实验室研究方向、内容】 L5-1eH8+7bb7~7D
1.实验室总体定位与研究目标 N6:3qv8:4Xi5+5y
以农田、森林、高原生态系统以及区域和国家尺度的重大生态问题为对象，综合研究生态系统与环境变化关系及调控管理的理论和技术，致力于典型生态系统、区域和国家尺度生态系统动态过程和空间格局变化的网络观测与模拟理论和分析关键技术创新，发展和完善基于生态系统网络的观测、实验、研究体系，推动生态信息获取、管理和整合分析的理论创新和技术进步。 Q9~1ho61yM8:1Y
面向生态学学科前沿，重点开展生态系统结构功能、动态演化与空间格局的变化规律研究，探索生态系统与环境变化的相互作用关系及其过程机制，揭示生态系统结构与功能、格局与过程时空变异的生物地理学机制，促进生态系统生态学、全球变化生态学和生物地理生态学知识创新。 n,+7EJ,+3ws3+20
面向国家需求，开展华北平原农业区、南方红壤丘陵林业区、青藏高原农牧区的生态系统管理技术与模式的集成与创新研究，解决国家生态文明建设和应对全球气候变化中的重大生态学问题，推动区域可持续发展生态学领域的科技进步。 h8?4Ct19NS3+,e
实验室的发展目标是，逐步建设一个以生态系统生态学研究为核心，国际知名、具有持续创新能力的研究机构，成为我国生态系统与环境变化关系及调控管理的科学研究中心、国家生态环境变化观测与模拟分析平台、国家生态系统观测研究网络科学数据资源中心，以及生态学研究领域的国际合作和学术交流中心。 u6-6vU9!1fH18v
2.实验室的主要研究方向及内容 g2;,fk27bA65a
生态系统观测、模拟与信息管理技术 x19vZ1-,QL,.,I
生态系统结构与功能、演化与调控的过程机制 t6,xT84DS6=4G
生态系统动态变化及其对全球环境变化的响应与适应机制 u7+8IB9?8TA2;9T
生态系统空间格局的生物地理学机制 U1!8mc,+2cJ7;6c
生态系统的调控管理和区域可持续发展 I4=3np8.1eo4?4f
【发展历程】 G1;8xt9=4Fs5-2P
1999年，中国科学院地理科学与资源研究所组建生态系统网络观测与模拟实验室； v38Qo7!5hx250
2004年，参加中国科学院重点实验室评估，评为优秀； g8.9yb7~4kW1=9T
2005年，正式批准成中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室； q,:,qz,=,Is,-4s
2009年，参加中国科学院重点实验室评估, 评为良好。 M8+,QD5+1hB18S
【实验室现有研究工作的基础】 A,;1Fl,.3oF2.,K
“生态系统网络观测与模拟实验室”以其独特的地位，在中国生态系统研究网络、国家生态环境野外科学观测研究网络、科学院生态环境学科领域的野外试验基地中发挥着重要作用，同时成为国际的全球陆地观测系统（GTOS）、国际长期生态研究网络（ILTER）、全球气候观测系统（GCOS）和国际通量观测研究网络（FLUXNET）的主要成员，推动着全球变化生态学和长期生态学的发展和国际合作。实验室通过长期生态学与通量观测研究，对陆地生态系统水碳循环过程、生态学模型、生态系统的格局与过程、生态系统评价与管理、以及全球变化对生态系统的影响开展了系统性的研究工作，实验室取得了在国内外的生态学、全球变化与水碳耦合循环研究领域中的学术优势地位，主要表现在一下几个方面： Z9=4ZT5+8B02.8X
（1）实验室拥有3名院士领衔的老中青结合的优秀科研团队 i6=8GP2?8HC2+6m
实验室的研究团队是由原中科院副院长、CERN发起人与直接领导者、CERN科学指导委员会主任、著名的资源与生态学家孙鸿烈院士，中国生态学学会理事长、著名的生态学家李文华院士，著名的资源与生态信息学家孙九林院士，以及国际长期生态研究网络（ILTER）执行委员会委员、东亚及太平洋区域网络主席赵士洞研究员等老一辈科学家担任学术指导，以“国家杰出青年基金”获得者4人和地理所知识创新基地研究员10人为科研骨干所领导的各创新小组构成。同时试验室是一个全面开放的研究机构，吸纳了CERN的各分中心和相关试验站的研究力量，以直接承担实验室开放项目或参与实验室主持的研究项目的方式开展合作研究工作。该研究团队在国内外具有广泛的学术影响，1999年以来，承担着国家973计划、科学院重大项目、国家攻关、国家基金委重点和国家杰出青年基金等119项，成为国内生态系统生态学与全球变化生态学研究的一支重要力量。 q55QF6!1ek6+8V
（2）实验室拥有国际先进的野外观测设备和试验研究平台 W,:4jB5!8yU,.6H
在知识创新工程的支持下，本实验室得到了壮大和发展，使实验室对生态系统变化的观测和研究水平得到全面提升。中国科学院总投资约1.6亿元的野外实验研究设备更新和基础设施建设计划的实施，使中国生态系统研究网络(CERN)的主要野外观测设备的配置接近了发达国家20世纪末的水平，具备了系统观测中国主要生态系统变化的基本能力，成为本实验室的野外综合观测与试验研究的依托平台。特别是在CERN基础上所构建的中国陆地生态通量观测研究网络（ChinaFLUX），使实验室在植被-大气间CO2、H2O和能量通量、生态系统的水循环和碳循环、生态系统对全球变化的响应与适应性的观测和实验研究设备装配达到了国际先进水平，成为中国生态系统变化及其对全球变化响应与适应性研究的科技创新平台。实验室直接依托的地理科学与资源研究所三个野外台站（禹城、千烟洲和拉萨试验站）已经开展了生态系统碳循环与碳收支、生态系统的水循环与水平衡，土壤肥力演化与N、P、K等养分平衡等领域的科研工作、取得了一系列突破性的研究进展。 I8=9Yu4;40D4!7b
（3）实验室拥有中国生态系统动态观测和区域尺度的数据资源 t2:4Nu6.4003.9X
实验室在CERN的领导下，依托综合中心和各分中心，全面主持修订了生态系统变化的观测规范，组织了CERN动态监测与数据集成工作，已经开发和完善了CERN动态观测数据库、CERN试验台站的空间图形数据库，全国1Km气象/气候信息空间数据库和ChinaFLUX动态数据库，以及其他生态系统研究专题数据库和社会经济数据库，建立了CERN综合信息和ChinaFLUX的中英文网站，制定了严格的数据观测、数据管理和数据发布的规范与相关政策和条例。实验室首次获得了中国5个草地、4个森林和1个农田生态系统近2年完整连续的植被-大气间CO2、H2O和能量交换通量以及与此配套的群落微气象、生态系统碳循环关键过程的观测数据；首次构建了国家尺度生态系统碳/水循环的动态信息系统。实验室负责主持的ChinaFLUX的建设和运行，不仅推动了中国生态系统通量观测研究事业的发展，也成为了IPCC国家信息通报的重要内容之一和国际交流与合作的重要基地。 x3!2mY1:5NU4?3c
（4）实验室在陆地碳循环过程及其模型研究领域处于国内领先地位 m5,xB9~4cQ9:5b
在中国陆地生态系统碳收支的研究方面，实验室研究人员全面地开展了生态系统光合作用碳固定与呼吸作用碳排放，以及水分利用效率的环境控制机制的研究，提出了一系列新的认识，还对中国土壤和植被碳储量和空间格局动态特征进行了系统性的评价，国内首次构建了生态系统碳循环过程模型体系，自主开发了AVIM2、CEVSA、光合作用-蒸腾作用-气孔导度耦合模型、土壤-植物-大气系统水热传输模型以及生态系统生产力模型，引进了TEM、SiB2、FOREST－BGC等国际著名模型，国内率先开展了中国陆地生态系统碳循环动力学模型的比对研究，模拟评价了中国陆地碳源/汇时空格局特征。这些研究结果为我国制定温室气体的控制方案、确定生态系统增汇战略和碳增汇减排措施、以及参与环境外交谈判和国际合作提供了重要的科学依据。 m3+,am9,ez1:5H
（5）实验室在生态系统生产力形成机制研究方面取得重大进展 Y,!4zs,?1OI3!2G
实验室主持的生态系统生产力形成机制的研究工作，全面揭示了主要农作物的产量与水分耗散间的定量关系、黄土高原和黄淮海平原的农田土壤水分特征、主要农田生态系统类型养分循环与平衡、典型农田生态系统中养分的淋溶损失机制，评价了氮、磷、钾淋失对水体环境质量的潜在威胁；揭示了中国森林生态系统碳、氮库的空间特征及对气候变化的响应；揭示了高寒草甸和温带典型草原生产力形成机制以及不同干扰强度对草地生产力和碳平衡的影响。同时基于植物气孔行为在控制光合作用与蒸腾作用的机制，系统性地开发了从叶片到群落尺度的生态系统光合作用与蒸腾蒸发耦合模型，并探讨了在区域尺度的水循环和碳循环模型的尺度扩展理论和技术。 F3.7KT6~5jJ4?,C
（6）实验室在北方地区农业生态系统水分运行区域分异规律研究方面取得重大进展 R1;9je4-5ae2:,S
利用我国北方地区不同气候区10个野外观测台站的长期观测资料，得出了主要作物需水、耗水和水分利用效率的区域分异规律；在改进和修正光合—蒸腾—气孔导度耦合模型的基础上，构建了农田生态系统中水热传输与作物生长的耦合模型（农田生态系统综合模型，CropS)，为开展农业资源优化管理、农田物质(水、碳、氮)循环以及气候变化对农业生态系统的影响研究构筑了基础平台；通过大量多点田间试验，阐明了水分养分优化耦合的作物直接、间接补偿机理，得出了黄土高原地区水肥双因素耦合作用与作物产量形成关系的统计学模型，提出了旱地土壤氮、磷养分供应指标，经过综合技术集成，得到小麦和玉米水分最高利用效率分别为22 kg/ha·mm、24.4 kg/ha·mm，证实了研究区典型作物水分利用效率存在着一定潜力；提出了以多时相遥感数据为主的二层遥感模型，从而能够反演出华北地区土壤水分利用率的区域分布；用全遥感信息推算裸地和稀疏植被地区水、热通量的新思路，反演了我国西北裸地和稀疏植被地区的蒸发量；建立了计算植被CO2通量的遥感模型，做出了我国华北地区白天植被CO2通量的区域分异图；在尺度转换的方法研究和试验基础上，实现了我国北方地区关键遥感参数由田间尺度到区域尺度的转换；提出了下伏土壤干层的生物成因观点，从农业水分平衡的角度，进一步对华北平原水资源供需状况及缺水指标进行了诊断分析，提出了缓解水资源供需矛盾的对策；分析了我国北方地区40年来潜在蒸发量的变化，获得了我国北方地区40年来湿润指数的时空变化规律，发现90年代以后，我国北方地区潜在蒸发明显减小，东经100度以东的半湿润黄淮海区和半干旱黄土高原区湿润指数变小，东经100度以西的西北干旱地区湿润指数变大等现象。 m6!6kK9!2mi7!9I
（7）实验室成为我国生态系统综合研究的国际交流和人才培养基地 v8+4ma65xx2:4U
实验室还是我国培养生态科学术带头人和业务骨干，博士和硕士研究生的基地，是开展对外交流和国际合作的重要基地。1999－2003年，从事生态学研究的毕业生，博士后5人，博士37人，硕士15人。实验室所依托的CERN各实验站是全球陆地观测系统（GTOS）、国际长期生态研究网络（ILTER）、全球气候观测系统（GCOS）的主要重要成员，CERN与美国的长期生态研究网络（US-LTER）和英国环境变化观测网络（ECN）并称为世界3大著名的国家研究网络。 j5-4GD3-2XD2.9H
CERN综合研究中心组织实施的野外台站建设思想和经验，不仅成为我国野外台站网络建设的思想库和知识库，也对国际生态系统研究网络的发展产生了重大影响，成为ILTER亚洲区域的核心成员和区域中心。同时，实验室积极开展了多方面、多层次的国际学术交流活动，确立了本实验室在生态系统动态观测、生态系统通量观测、生态系统碳和水循环综合研究领域的优势学术地位，先后与美国、日本、加拿大、澳大利亚等国家的多个大学与研究机构建立了合作关系，开展生态系统生态学与全球变化等领域的合作研究，提高了实验室的学术研究水平。 Q9+2dZ8;6fS8-5T
【实验室承担科研工作的能力】 a6-4yK94Tn3~,I
（1）承担的科学研究任务概况 f8~9iE1?1XL,!4n
2004-2008年本实验室承担973、863、国家攻关、国家自然科学基金和院重大（重点）等项目共计142项，合同经费28906万元，到室可支配经费14546万元。 g7~3ob3=,Td6+7P
实验室主持国家科技部863项目4项，国家科技基础条件平台项目2项，科技攻关项目1项，国家科技支撑计划4项；主持973计划课题3项，参与973项目1项、863项目2项、科技攻关项目2项、国家科技支撑计划7项。 p5:8qs8!5iV8?8a
实验室主持基金委重大项目1项，杰出青年基金项目3项，重大国际合作项目1项，重点项目3项，面上项目12项，青年基金7项。 A35lN7-5tL7~4q
实验室主持中科院知识创新工程重大项目2项，创新团队国际合作伙伴计划项目1项，重要方向性项目3项,院重大科研装备研制项目1项。 L5!1zb,!7WY6.4w
已结题项目/课题均顺利通过项目主管部门的验收，正在进行的项目/课题进展顺利。目前实验室还有在研项目75项，经费总额7552万元。 h6-5Ef1!9BW7?9V
（2）承担的生态网络建设任务 e3;1rv2~7jt5!8m
实验室的CERN综合研究中心受中国科学院委托，主持了CERN二期基础设施建设任务（投资规模1.5亿），协调CERN的五个分中心，完成了CERN所属36个台站的基础设施建设、仪器设备采购、安装调试与技术培训等工作。 W8:1HT8;1il6+5L
自2004年以来，实验室作为国家生态系统观测研究网络（CNERN）综合中心，承担了CNERN的筹建与建设，完成了“国家生态系统观测研究台站网络”（投资规模1.96亿）建设项目。通过对台站科技资源的整合，实现了CNERN的制度化、标准化、规范化、信息化、以及开放共享服务。2009年5月顺利通过了科技部、财政部组织的国家科技基础条件平台的CNERN运行可行性评议。 Z,-8bq,-2SQ4?5D
（3）承担的数据管理与共享服务任务 v5+4wR3+,zu2~7F
实验室承担了CERN和CNERN观测数据的集成、管理和共享工作，每年负责CERN和CNERN监测数据的收集、整理和质量控制。通过制定长期生态学元数据标准，开发了分布式的数据信息系统，将台站和数据中心的数据实现发布和共享。实验室构建的动态监测数据信息系统为数据服务提供了软件支撑平台。到目前为此，已经为810人次提供了离线服务，服务数据量达到273GB，其中动态监测数据服务量280M；共享系统网站访问人次约18万，下载动态监测数据近1500人次、下载图形数据近1800人次。 z4:3NF,;9hl9=2A
（4）承担的学术交流与科技咨询任务 p9+1ka3+,kS2-3P
实验室为“中美生态系统与环境变化联合中心”和“全球碳计划（GCP）北京办公室”两个国际合作研究机构的挂靠部门，负责相关的国际合作研究工作。 M,:,iU,?5CF9=1M
实验室承办了五次大型的国际学术交流会和一次长期生态学（ILTER）年会，并通过定期举办“中国生态大讲堂”、“通量观测技术培训班”、承办CERN年度会议，加强与国内外同行间的交流。 Z4+6Jt1:4ji6~6H
实验室的孙鸿烈院士主持了发改委委托的《退耕还林工程评估与后续政策》的编写。于贵瑞研究员向国家提供了《中科院专家关于加强我国应对全球气候变化科技支撑能力建设的建议》、《中科院专家关于我国参与《京都议定书》第二承诺期温室气体减排行动问题谈判的建议》两份咨询报告，并得到了温家宝总理的批示。于秀波副研究员向国家有关部门提供了《生态系统服务与管理战略》咨询报告，参加了《中国区域发展报告》、《中国可持续发展报告》、《长江保护与发展报告》的编写工作，协调并参加了《推进流域综合管理重建中国生命之河》、《中国流域综合管理战略研究》以及发改委西部办《十二五规划-西部大开发前期研究》等报告的编写。 l9+2ku3.6Os6-30
实验室为科技部主持的我国第一次“野外科技工作会议”提供了《我国野外科技工作60年－回顾与展望》、《国家野外科学观测研究站建设进展》等资料，并协助科技部起草了《国家野外研究台站发展规划》、《全球变化科学研究计划》。 E4:6gY5.4ya8;,v
实验室还参与编写了院《至2050年生态与环境领域科技发展路线图战略研究》、协助CERN秘书处编写了《中国生态系统研究网络发展战略规划（2008-2020年）》。 h7!9Ky3:8vE4=6Q
实验室的樊江文研究员参与了“三江源生态保护试验示范”工作，李胜功研究员为《中欧生物多样性与气候变化评估报告》提供了专家咨询服务。 Q5~7TS3+4wp1+,X
实验室的欧阳竹研究员兼任禹城市副市长、张宪洲研究员兼任西藏自治区农牧厅副厅长、余成群副研究员兼任日喀则科技副专员、汪宏清研究员兼任泰和县科技副县长，他们为当地的生态环境建设提供了大量的科技咨询工作。 J4~8wo1:2gJ6=5k
【实验室科学研究水平】 W93OE6;2je8.4C
2004-2008年，实验室在国内外学术刊物上共发表科学论文637篇，其中SCI论文219篇、EI论文34篇，CSCD论文359篇；共主编专著17部，合作出版专著10部，获专利5项，注册软件著作登记权6项。 a96Rt1?4ka2?3Z
作为第一主持单位获国家环保部的环境保护科学技术一等奖1项（2008年），作为第二承担单位获国家自然科学二等奖1项（2004年，个人排名第二）。 J5=6QB4;8EW6=4J
2004-2008年期间，实验室科研人员在生态信息学、网络观测、生态系统模拟、数据融合与集成、气候变化与生态过程的相互作用以及生态系统管理和服务于生产实践等研究领域取得了重大进展。主要进展如下： q6~7vz6~1pi9.9A
（1）生态系统联网观测、实验与数据集成分析技术研究 k4+3XY6.8tA3;8e
在挂靠在本实验室的CERN科学委员会秘书处的组织下，全面修订了生态系统研究网络的长期监测指标，制定了水分、土壤、大气和生物要素变化、以及水体生态系统动态监测各项技术规范，出版了5部科学专著，进一步提高了CERN动态监测的规范化水平，也为国家生态系统观测网络的规范化运行奠定了基础。 B5;1YJ2-1XR38G
实验室依托CERN在国内率先设计和建立了中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)，创建了中国陆地生态系统通量观测研究网络平台，首次在中国10个典型陆地生态系统进行了CO2和水热通量的长期连续观测研究。建立了中国陆地生态系统通量观测理论和技术的方法论体系。以ChinaFLUX的通量观测数据为核心，建立了ChinaFLUX碳通量观测研究数据管理和分析的信息服务系统（ChinaFLUX-DIS），并制定了ChinaFLUX元数据规范。ChinaFLUX的建立和发展，填补了国际通量观测网络（FLUXNET）在中国区域的空白，引领了中国区域通量观测事业的发展。 n5;7JK5.40X5~6T
在我国生态系统研究领域率先引进了目前国际上领先的TDLAS稳定同位素观测技术 (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)，在国内外首次实现了生态系统大气水汽18O/16O和D/H同位素比值和通量的原位连续观测，与美国耶鲁大学合作开发的大气水汽18O/16O和D/H在线标定系统，为构建大气水汽18O/16O和D/H同位素比值和通量的原位连续观测系统起到了至关重要的作用，突破了稳定同位素技术与涡度相关技术有机结合的瓶颈，克服了传统常规方法在样品处理过程中经常发生污染和制备失败的问题，有效地降低了大气水汽18O/16O和D/H测定结果的不确定性。 s2-1FT8~2UX7?3B
研发了空气动力学阻抗和地物比辐射率测定等发明专利，实现了地表过程重要参数的器测技术和方法，不仅改变了模型模拟过程中相关的参数全部依靠文献或经验选取的方法，更重要的是可以对模型模拟的地表参数进行验证。 T9.3Fo3!4gw8;5Z
实验室在生态学信息集成分析与数据资源管理技术研究方面，攻克了生态信息采集和传输、集成分析和栅格化、数据共享等方面的技术难题。在国内率先把传感器无线网络技术应用到生态网络观测中，实现了网络观测的实时可视化监控；引进WEBSERVICE技术，在我国首次开发研制了“台站-分中心-综合中心”分布式信息系统，实现了生态网络多层次数据的一体化管理。 a,~2Kb6-9FI65w
（2）生态系统模拟与集成技术研究 U15KT7+7SG7.1C
引进了国际著名的CEVSA、BEPS、InTEC、GLO-PEM、CBM-CFS、CASA等生态系统模型，在应用这些模型的基础上，利用CERN、ChinaFLUX网络观测数据，考虑中国生态系统的区域特征，结合本实验室对生态过程机理的新认识，开发了具有自主知识产权的大气-植被相互作用模型(AVIM2)、作物-土壤系统模型（CropS）、植被界面过程模型（VIP）、分布式生态水文模型（dehydros）等模型，构建了多尺度陆地生态系统关键过程综合模拟平台。基于上述模拟平台： k4=4As9!5NT2+9K
1）模拟了我国陆地生态系统的碳循环，初步揭示了我国陆地生态系统的碳源－汇时空特征及其对未来气候变化的响应，为国家制定气候变化相关政策提供了科学依据。 F6?7Le2+9LU1-3R
2）分析了我国南方人工造林的固碳潜力和效率，尤其是土壤碳库的动态特征，为我国发展碳汇林业和参与国际气候变化谈判提供了重要科学指导。 w4~3dE4.7cs5~2Y
3）评估了黄淮海地区气候条件对作物生产力的影响，原创性地提出了农业土壤墒情预报新方法，为农业增产节水提供了科学依据。 M1!3lU4;6aK4.2D
4）模拟了无定河岔巴沟的流域状况，定量评价了土地利用/覆被变化对蒸腾、土壤蒸发、地表径流和实际总蒸散的影响，为西北干旱半干旱区生态系统恢复提供了科学指导。 J5?3pM4.6pu,+,d
5）研究了黄河下游灌区和内蒙古河套灌区粮食产量和水资源的关系，提出了黄河上游河套灌区年引水量的临界值，为黄河流域农业可持续发展提供了科学指导。 a7?3rj8!8NA5:,p
6）模拟了华北平原的农田节水措施，指出从控制表层土壤水分和土壤阻力两方面入手更易于达到节水目的，为华北平原农田节水提供了科学依据。 q4-2av7!8qQ1?6O
（3）生态系统碳氮水循环及其耦合机制研究 M7~9BR,!6RV7;3X
基于土壤普查、森林清查、样带调查和ChinaFLUX连续6年的观测数据，研究了我国陆地生态系统碳氮水循环及其相互关系。 d9;,Vh,+4Wk,~6W
1）全面评估了我国陆地生态系统的碳蓄积量及其空间格局，得出中国草地植被的总碳蓄积量为3.316PgC，中国陆地土壤有机碳储量为84.86±25.32 PgC，土壤无机碳储量约为47.1-77.9 Pg C。 A2?,dU7;5fL6;,O
2）首次评价了中国区域主要陆地生态系统碳收支的空间格局，发现中国东部地区的主要森林生态系统是重要的大气碳汇，其强度由南到北逐渐减小；各种森林生态系统年净碳收支的年际变化较小，而北方温带草地和青藏高原高寒草甸的年际变化较大。 D3+8Wo6?9dK6.2W
3）系统揭示了陆地生态系统碳通量的季节变异及其环境控制机制，研究结果表明，温带草地净生态系统碳交换(NEE)主要受温度和水分的影响，而热带和亚热带森林则主要受光照条件限制，NEE的源汇转变临界温度因生态系统而异。 x6~5dF5;5Np6+8h
4）综合分析了中国陆地生态系统碳水通量的耦合特征，阐明了总生态系统生产力和蒸散对气象条件（温度、饱和水汽压差和辐射）响应模式的差异是决定生长季内森林生态系统碳水通量耦合关系维持和解耦的内在机制；草地生态系统的叶面积指数（LAI）对其水分利用效率的时空变异影响较大。指出了气候变化造成的植被群落结构以及LAI的改变将对生态系统水碳循环间的相互作用关系造成重要的影响。 S5-4ke5=8NY24T
5）初步开展了森林生态系统叶片和土壤C、N、P及其比值的生态化学计量学特征研究，结果表明，随着纬度的增加，叶片C、N含量均明显增加，且叶片C含量的增加斜率高于叶片N含量，而叶片的C/N则显著降低；在纬度梯度上，0-10 cm土壤C/N变化幅度较小，总体相对稳定。 P1+2jz8?4ID7;5Y
6）初步分析了中国东部南北样带（NSTEC）大气氮沉降通量的时空变化特征及其对生态系统碳吸收的影响。 e8!4Hr8?1Ek6:9K
这些研究丰富了全球生态系统碳-氮-水-耦合循环的知识体系，对于我国全球变化、生态系统碳循环研究的整体水平的提高起到了积极的推动作用。 A8!8Qf9;,Tk1=5j
（4）生态系统对全球变化的响应和适应研究 j1!5UL5+,Pa,;7i
通过人工控制试验结合自然温度和降水梯度（样带法），系统分析了我国主要生态系统对未来气候变化的响应与适应。研究表明，气候变化对我国北方农牧交错区和青藏高原植被格局和生态系统功能有显著影响；高原生态系统不仅对气候变暖敏感，而且通过释放温室气体又会对大气温室效应产生强烈的正反馈。首次在野外利用14C和15N稳定同位素双标记方法跨生长季证实了高原植被为弥补矿化氮供应不足而具有较高的有机氮利用率；氮不是青藏高原树线形成的限制因子，高山树线树木的生长显著降低是植物组织内非结构性碳“源-汇”关系失衡所致。利用高原13C，D和18O等稳定性同位素变化信息，确定了限制青藏高原主要植物物种分布的关键环境因子的阈值范围，发现降水的区域分异是控制生态系统水平地带性分布的主导因素，进而模拟了现代和未来不同气候情景下的高原主要生态系统分布格局。 q9~8Dm4!3Na75T
（5）生态系统服务功能与区域可持续发展的优化模式研究 G4?5dm5~3fn5+4A
本实验室在基础理论研究的基础上，还把部分基础研究成果应用到区域生态系统管理，以解决区域经济发展过程中所产生的生态环境问题。针对华北平原农田生态系统水资源短缺、水分利用效率不高等问题，开展引黄灌区关键水文学过程作物-土壤水-地下水耦合关系的实验和理论创新，建立了华北平原农田生态系统水分高效利用管理的理论基础和技术体系，并在该地区推广应用。针对全球变化与人类活动影响下西藏高寒草地退化的特征和原因，提出了“建立绿色铁路”的青藏铁路维护发展建议，以及以“北畜南育、南草北上”为核心的农牧业发展策略，为西藏生态环境安全屏障保护与建设提供了科学的决策依据。针对南方退化生态系统开展长期的人工恢复理论与技术探索，确立了资源最大化利用的可持续发展的综合治理模式，不仅解决了我国南方水土流失治理的生态环境问题，而且通过大面积示范与技术推广，探索并提出兼顾生态效益(碳增汇)与经济收益(可持续发展)的南方红黄壤丘陵区人工林改造的模式。 X5=9MY3-7Xh3.1T
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