生物多樣性研究平臺建設

生物多樣性信息學大數據平臺

根據生物多樣性與生態安全的信息特點和應用需求，在中國科學院戰略性先導科技專項（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安全大數據平臺（BioONE）。該平臺有機整合國內外現存物種、古生物及其物種多樣性、系統發育多樣性、遺傳多樣性、生態系統多樣性與生物安全到區域生物多樣性動態監測的數據，并結合了與之對應的環境、氣象、遙感、國民經濟等多元數據，從而形成了以生物多樣性與生態安全信息為核心的、學科交叉綜合的?PB?級大數據共享與服務平臺，目前已實現在線共享數據?26?億條。在數據共享平臺基礎上，打通數據—方法—模型的數據與信息鏈路，利用分析模型和可視化技術，實現對生物多樣性海量數據資源的功能挖掘和利用。在此基礎上，開展了基于形態解剖學大數據解讀龜類起源、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萎縮等研究。大數據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。

生物多樣性監測網絡

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

為監測我國主要生態系統的結構和功能變化，中國生態系統研究網絡（CERN）采用規范監測標準和數據質量控制系統；CERN?的?44?個站點大部分已經積累?30?年以上的數據，這些數據為生態系統的動態變化機理研究提供了平臺。中國森林生態系統研究網絡（CFERN）現在由?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。為了整合現有的監測平臺，科學技術部從現有的網絡中選擇了研究基礎好、監測設備完善的?53?個觀測站組成了國家生態系統觀測研究網絡（CNERN）。

國家林業和草原局建立了國家尺度的林業清查系統，監測林業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?的網格進行森林質量評估，并在每個網格內設立?1?個?1?畝的樣方，調查胸徑大于?5?cm?的所有植株，每?5?年清查?1?次。從第七次調查以來，已經在全國建立了?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、高等院校和自然博物館，其中中國科學院系統的?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，是科學技術部科技基礎條件平臺之一。NSII?的標本包括多個子平臺。NSII?現在已經數字化了來自?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，分布于邊緣熱帶地區（32?個）、亞熱帶地區（68?個）和溫帶地區（62?個）。中國科學院聯合國家林業局（現“國家林業和草原局”）、住房和城鄉建設部共同啟動建設中國植物園聯盟，該聯盟現有?118?家植物園成員單位?。據統計，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量約?1?500?種，約為我國記載的瀕危及受威脅植物物種數量的?39%；建立了?1?195?個植物專類園區，對我國本土植物多樣性保護發揮了積極作用。

種質資源庫

中國農業科學院的國家種質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資源庫已經搜集保存植物種子?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），動物種質材料?53?874?份（隸屬于?1?988?種），微生物種質資源?22?400?份（隸屬于?2?240?種）。