生物多樣性研究平臺(tái)建設(shè)

生物多樣性信息學(xué)大數(shù)據(jù)平臺(tái)

根據(jù)生物多樣性與生態(tài)安全的信息特點(diǎn)和應(yīng)用需求，在中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（A?類(lèi)）的支持下，我國(guó)學(xué)者在?2018?年開(kāi)始建設(shè)生物多樣性與生態(tài)安全大數(shù)據(jù)平臺(tái)（BioONE）。該平臺(tái)有機(jī)整合國(guó)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，并結(jié)合了與之對(duì)應(yīng)的環(huán)境、氣象、遙感、國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(xué)科交叉綜合的?PB?級(jí)大數(shù)據(jù)共享與服務(wù)平臺(tái)，目前已實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)共享數(shù)據(jù)?26?億條。在數(shù)據(jù)共享平臺(tái)基礎(chǔ)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(chǔ)上，開(kāi)展了基于形態(tài)解剖學(xué)大數(shù)據(jù)解讀龜類(lèi)起源、揭示中生代蝎蛉特化傳粉型口器演化之謎和人類(lèi)活動(dòng)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(wù)平臺(tái)為生命起源地演化、瀕危野生動(dòng)植物保護(hù)成效、國(guó)家《生物多樣性保護(hù)公約》履約等重要科學(xué)研究及應(yīng)用提供支撐與服務(wù)。

生物多樣性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

中國(guó)生物多樣性監(jiān)測(cè)與研究網(wǎng)絡(luò)（Sino BON）和中國(guó)生物多樣性觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)（China-BON）監(jiān)測(cè)植物、動(dòng)物和微生物等多個(gè)類(lèi)群的生物多樣性變化。Sino BON?包括?10?個(gè)專(zhuān)項(xiàng)網(wǎng)（森林網(wǎng)、草原和荒漠網(wǎng)、林冠網(wǎng)、獸類(lèi)網(wǎng)、鳥(niǎo)類(lèi)網(wǎng)、兩棲和爬行類(lèi)網(wǎng)、昆蟲(chóng)網(wǎng)、土壤動(dòng)物網(wǎng)、淡水魚(yú)類(lèi)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(gè)大型森林監(jiān)測(cè)樣地；林冠網(wǎng)在森林網(wǎng)的?8?個(gè)樣地建立了林冠塔吊；獸類(lèi)網(wǎng)在全國(guó)?30?個(gè)代表性森林中按公里網(wǎng)格單元分別設(shè)置了?20—150?個(gè)紅外相機(jī)，以監(jiān)測(cè)陸生哺乳動(dòng)物和地棲鳥(niǎo)類(lèi)；鳥(niǎo)類(lèi)網(wǎng)已經(jīng)設(shè)立?16?個(gè)國(guó)際監(jiān)測(cè)點(diǎn)和?38?個(gè)國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用遙測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)?63?種候鳥(niǎo)的?2?569?個(gè)個(gè)體的遷徙。China-BON?包括?4?個(gè)子網(wǎng)（獸類(lèi)網(wǎng)、鳥(niǎo)類(lèi)網(wǎng)、兩棲類(lèi)網(wǎng)和蝶類(lèi)網(wǎng)），以及?440?個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和?9?000?條樣線(xiàn)，覆蓋了我國(guó)主要生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型。

為監(jiān)測(cè)我國(guó)主要生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能變化，中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）采用規(guī)范監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)；CERN?的?44?個(gè)站點(diǎn)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(dòng)態(tài)變化機(jī)理研究提供了平臺(tái)。中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CFERN）現(xiàn)在由?9?個(gè)代表性森林類(lèi)型中建立的?110?個(gè)站點(diǎn)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(zhǎng)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(cè)平臺(tái)，科學(xué)技術(shù)部從現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中選擇了研究基礎(chǔ)好、監(jiān)測(cè)設(shè)備完善的?53?個(gè)觀測(cè)站組成了國(guó)家生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)（CNERN）。

國(guó)家林業(yè)和草原局建立了國(guó)家尺度的林業(yè)清查系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)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(jìn)行森林質(zhì)量評(píng)估，并在每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)設(shè)立?1?個(gè)?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(lái)，已經(jīng)在全國(guó)建立了?41.5?萬(wàn)多個(gè)清查樣地。從第一次到第九次清查，我國(guó)的森林覆蓋面積占比從?1976?年的?12.69%?增長(zhǎng)到?2019?年的?22.96%，森林蓄積量也從?8.66?×?10⁹ m³?增長(zhǎng)到?17.56?×?10⁹ m³。

生物標(biāo)本館

我國(guó)的標(biāo)本館建設(shè)起步于?20?世紀(jì)?30?年代，截至2016?年，我國(guó)有?300?余家生物標(biāo)本館（博物館），收藏標(biāo)本量近?3?500?萬(wàn)號(hào)（份），主要集中在各科研機(jī)構(gòu)、高等院校和自然博物館，其中中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)的?18?個(gè)生物標(biāo)本館館藏標(biāo)本達(dá)?1?870?余萬(wàn)號(hào)（份），約占我國(guó)標(biāo)本收藏量的一半。

國(guó)家標(biāo)本資源共享平臺(tái)（NSII）于?2003?年建立，是科學(xué)技術(shù)部科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)之一。NSII?的標(biāo)本包括多個(gè)子平臺(tái)。NSII?現(xiàn)在已經(jīng)數(shù)字化了來(lái)自?329?個(gè)標(biāo)本館或博物館的?1?570?萬(wàn)份標(biāo)本及?1?300?萬(wàn)張彩色照片，為進(jìn)一步研究生物多樣性的分布、起源、演化和保護(hù)研究提供了重要的基礎(chǔ)信息。 

植物園

我國(guó)現(xiàn)在共有各種類(lèi)型的植物園（樹(shù)木園）162個(gè)，這些植物園覆蓋了我國(guó)主要的氣候區(qū)，分布于邊緣熱帶地區(qū)（32?個(gè)）、亞熱帶地區(qū)（68?個(gè)）和溫帶地區(qū)（62?個(gè)）。中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合國(guó)家林業(yè)局（現(xiàn)“國(guó)家林業(yè)和草原局”）、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部共同啟動(dòng)建設(shè)中國(guó)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(jì)，我國(guó)?162?個(gè)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(jí)），其中我國(guó)本土植物為?288?科、2?911?屬、約?20?000?種，分別占我國(guó)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(guó)記載的瀕危及受威脅植物物種數(shù)量的?39%；建立了?1?195?個(gè)植物專(zhuān)類(lèi)園區(qū)，對(duì)我國(guó)本土植物多樣性保護(hù)發(fā)揮了積極作用。

種質(zhì)資源庫(kù)

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)低溫保存水稻、小麥、玉米、大豆等?374?種作物和?877?個(gè)野生近緣種的?43?萬(wàn)份材料，居世界第一位；中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)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(dòng)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）。