陳宜瑜院士：長期生態學研究比任何時候都重要

中國科學院中國生態系統研究網絡（CERN）對中國各主要生態系統和環境狀況進行了長期、全面的監測和研究，對生態學發展的意義舉足輕重，并為改善我國生態系統管理狀況、保證自然資源可持續利用、促進社會經濟可持續發展提供了科學技術支撐。
 
國家自然科學基金委員會主任陳宜瑜院士曾是中國科學院主管CERN工作的副院長，目前擔任CERN科學委員會主任，一直特別關注國內外長期生態學研究網絡的發展。近日，就目前中國長期生態學研究的有關情況，陳宜瑜接受了《科學時報》記者的專訪。
 
《科學時報》：對于國家生態與環境方面信息的反映，需要大跨度、長期的數據支持，中國科學院有的生態站已有50年歷史，CERN的建設與發展也近20年，現在能多大程度滿足國家需求？
 
陳宜瑜：CERN經過十幾年的建設和發展，已成為國家野外科學觀測體系中的骨干成員，也是我國開展生態系統和全球變化監測、研究和科學普及的重要力量。

陳宜瑜 國家自然科學基金委員會主任、中國科學院院士

CERN生態站針對國家和地方的經濟發展、生態環境建設的需要，廣泛開展了技術開發、試驗示范和宏觀政策等方面的研究工作，在華北平原的鹽堿地治理、南方紅壤丘陵綜合治理和生態恢復、水體富營養化和污染治理、黃土高原水土流失區綜合治理、荒漠化防治以及一些重大工程的生態環境保護等方面，都作出了突出的科技貢獻。
 
經過多年的發展壯大，如今已經形成覆蓋全國各典型區域和類型、設施比較先進的野外臺站網絡，為國家生態建設、環境保護、農業發展、減災防災、資源利用乃至道路建設和防護（包蘭鐵路、青藏鐵路）等作出了重要貢獻，促進了相關學科的發展，培養了一批具有獻身精神、吃苦耐勞的高水平人才隊伍。
 
中國科學院在資源、環境、生態和農業領域的野外臺站近百個，它們在學科發展、國家建設方面都取得了許多了不起的成就。
 
近年來，科技部加強了我國野外臺站方面的工作，2005年啟動了國家生態系統觀測研究網絡建設，來自各部門的51個生態站成為國家生態系統研究網絡成員。
 
CERN以及其他國家生態系統研究網絡臺站更大的作用也許要到50年以后才能充分表現。下一代科學家將會發現，我們現在所做的工作是非常重要的，因為我們記錄了全國不同地區同一生態系統和同一地區不同生態系統在人類活動脅迫下如何變化，在經過生態建設以后生態環境又如何變化的過程，這個結果和規律不是一兩天、一兩年或者五年、十年能夠看得到的，要幾十年甚至上百年才能看得到。
 
《科學時報》：全球氣候變化正在成為世界關注的焦點，野外臺站與中國生態研究網絡能在哪些方面發揮作用？
 
陳宜瑜：氣候變化的規律揭示、預測都需要定點、長期的監測研究，需要穩定、長期的數據積累。
 
野外臺站與中國生態系統研究網絡首先可以針對我國實際情況滿足國家需要，例如通過研究我國生態環境狀況、經濟發展趨勢，提出適合我國國情的應對氣候變化的減緩和適應對策。
 
野外臺站已經發揮了提供科技支撐的重要作用。例如鼎湖山森林站通過20多年的觀測、 研究，否定了一個未經證實但流行的學說——成熟森林生態系統沒有碳匯功能。這些具有沖擊性的研究成果，對于氣候變化的減緩和適應以及相應的國際談判都具有非常重要的意義。
 
現在大家都非常關注全球變化、碳循環和碳收支。這樣大的研究項目，只有依靠不同生態系統的碳循環過程研究才能做好。在碳循環和碳收支方面，中國科學院立了項，國家“973”也立了項，其任務主要由CERN來承擔，是因為CERN具備這個能力。
 
從長期過程來看，氣候變化導致的生態系統變化有兩種，一是碳的變化影響著生態系統，二是生態系統反過來又控制著這種碳的變化。生態系統到底吸收多少二氧化碳？全球氣溫上升以后，生態系統如何適應？適應以后，是往好的方向變化還是壞的方向變化？這種互相影響的過程都需要長期觀測。長期生態學研究比任何時候都重要。現在全世界都很關心全球變化，都希望聯合起來在不同地區進行研究。
 
《科學時報》：西部生態環境建設對整個國家的生態環境來說有著舉足輕重的地位，西部大開發也提出了生態環境建設先行，目前西部的野外臺站在這方面發揮了怎樣的作用？
 
陳宜瑜：通過野外站點的長期試驗研究，可以認識西部生態環境退化的過程和機理，例如沙坡頭的50年草方格治沙、黃土高原的土壤侵蝕等；提出生態恢復的技術和措施，例如西部長江上游的茂縣站建立以后，使當地生態恢復取得了非常好的效果，阜康站則對天山地區整個水資源合理利用起到很大作用；現在已經在有些地方建立了一些試驗示范區，并取得了很好的成效，比如喀斯特農業發展與植被恢復、干熱河谷植被重建、黃土高原水土流失治理等。
 
《科學時報》：最近，我國主要湖泊和近海相繼發生藍藻水華和赤潮事件，CERN在國家湖泊和近海海域也布設了一些野外觀測站點，這些站點擔當了什么角色？還有哪些工作需要加強？
 
陳宜瑜：通過長期的監測、模擬試驗和研究，可以揭示湖泊主要污染物的來源、過程和機理；通過定點長期穩定的監測獲取數據，可以開展預警、預測研究。在這方面，現在也要加強與高新技術領域的合作，加強在遠程自動監控、大型精密控制試驗等領域的合作。
 
淡水水體污染并不完全是水體自身原因造成的，流域內的土地利用方式有著很大的影響。因此，水體生態站的研究存在著一定的局限性，需要將水體所在流域的綜合研究也考慮進來。
 
《科學時報》：現在野外臺站的設置類型和數量，能夠滿足了解國家基本自然生態環境狀況的目標嗎？
 
陳宜瑜：我們已建成門類較為齊全、體系較為完整、設施較為先進的野外臺站網絡，但仍不夠完善。從學科布局看，野外臺站過去主要注重自然生態系統，對人文與社會系統關注不夠，如對城市生態系統和區域環境問題關注不多，缺少相應的野外臺站；對于自然生態系統，過去側重農田、森林，對于海洋、湖泊、濕地系統關注不夠，缺少一些典型地區相應的野外臺站。從地域布局看，陸地臺站多，海洋臺站少；東部臺站多，西部（尤其是青藏高原）臺站少。
 
總的來說，臺站及布局還不夠完善，這也受中國科學院本身研究所設置的限制。不過，由于已經做了多年工作，在管理體制、科學目標等方面先行摸索出了一些有益的經驗。現在，在科技部的領導下，中國科學院、國家林業局、農業部和教育部等布設的51個生態站已經納入國家野外臺站的科技平臺建設計劃，但與中國現實需要相比仍有較大差距。
 
《科學時報》：CERN及野外臺站進一步發展的障礙因素是什么？下一步的工作會在哪些方面著力？
 
陳宜瑜：最大的問題是大家能否重視它，國家能否加大投入。野外臺站往往建立在條件艱苦的地方，科學家需要進行枯燥的觀測、基礎研究與示范。建立野外臺站，受益的是周邊地區的群眾以及各級政府，因此它的定位是公益性的。除了基礎設施與儀器設備的支持，如何讓科學家們在這里留得住也是一個很大的問題。
 
在艱苦地區建立一個生態系統長期觀測臺站，意義很大。我感到很對不起第一代、第二代在野外臺站工作的科研人員，他們做了很多基礎性的工作，但從個人的實際利益來說收獲甚微。實際上，我也很擔心現在能否留得住人。在評價體系和財力支持上，如何做得更好都需要認真考慮。
 
現在，一些研究人員依據野外臺站的研究成果在《科學》、《自然》等國際權威雜志上發表了比較有影響的文章，但這種文章的發表需要20年甚至更長時間的持續觀測作為基礎，這就要求生態站的考核不能按一般實驗室的標準去要求。
 
對CERN來說，下一步的戰略布局主要是：組織服務重大科學問題的專項觀測和控制實驗計劃；發展區域中心站，提升臺站解決區域問題的綜合能力；加強環境污染的觀測，發展城市生態站；重視濕地和湖泊生態系統的綜合觀測與研究；重視海洋生態系統觀測網絡的建設。