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      中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)是以中国科学院生态系统研究网络为依托,以微气象学的涡度相关技术和箱式/气相色谱法为主要技术手段,对中国典型陆地生态系统与大气间CO2、水汽、能量通量的日、季节、年际变化进行长期观测研究的网。ChinaFLUX在中国科学院知识创新项目"中国陆地及近海生态系统碳收支研究"(KZCX1-SW-01)以及国家重点基础研究发展规划项目(973项目)"中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究"(2002CB412500)的支持下于2002年建成,拥有8个微气象和16个箱式/气相色谱法观测站。目前,在中国科学院知识创新工程重要方向项目"中国陆地生态系统碳通量特征及其环境控制作用研究"的支持下,有超过22个森林、草地、农田站结合野外植被、土壤生理生态学实验对碳、水及能量通量进行观测。

 

设计理念与科学布局

      率先提出通量观测网络与全球变化陆地样带整合的设计理念,优化ChinaFLUX观测站的空间布局,带动中国生态系统研究走向国际前沿。
      依据欧亚大陆森林和草地的地理分布特征、结合中国区域气候带区划成果,在中国区域原有的东北样带(NECT)和东部南北样带(NSTEC)基础上,提出了中国草地样带(CGT)、欧亚大陆东缘森林样带(EACEFT)和欧亚大陆草地样带(EACGT)的新概念,构造了亚洲区域全球变化科学研究的样带体系 (Yu et al., 2006; 于贵瑞和孙晓敏,2006)。

      提出了将欧亚大陆陆地样带研究与观测站空间布局进行整合的中国通量网络(ChinaFLUX)设计理念,形成了亚洲区域陆地生态系统碳计划(CarbonEastAsia)国际合作的基础平台,填补了亚洲季风区观测研究的空白,增强了ChinaFLUX区域代表性,提高了ChinaFLUX在FLUXNET中的地位和作用。

 

网络站点布局

      托国家生态系统观测研究网络(CNERN)和中国生态系统研究网络(CERN),根据我国植被的地理分布特征,结合生态区划成果,选取 NECT、NSTEC和CGT上的观测站点,创建了中国陆地生态系统通量观测研究网络,实现了通量观测网络与全球变化陆地样带整合的设计理念。

 

观测与试验

      在观测站点采用涡度相关、稳定同位素、箱式法、树干液流测定和氮沉降收集等技术综合开展生态系统碳氮水通量的长期连续观测研究,同时,还系统开展多因子控制实验,以揭示生态系统结构和功能对全球变化的响应和适应性。

 

科学研究

      以生态系统碳-氮-水耦合循环和碳氮水通量计量平衡观测为核心研究内容,揭示不同生态系统冠层-大气、土壤-大气和根系-大气界面碳氮水通量计量平衡关系及其时间变异的生物控制机制和地理空间格局。

 

观测系统和理论技术体系

      2001年开始自主设计和完成了观测研究网络的台站布局、通量观测塔建设、观测仪器选型、观测系统集成以及野外工程实施等技术方案,于2002年通过野外工程的实施,创建了中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)。
      ChinaFLUX创建伊始由6个观测研究站(8个生态系统)和1个综合中心组成,2003年新增两个观测研究站,形成了我国陆地生态系统通量观测研究体系的基础框架。
      2006年出版《陆地生态系统通量观测的原理与方法》专著,标志着ChinaFLUX通量观测研究理论和技术体系的形成与完善,极大推动了我国通量观测研究的发展。

 

平台作用与国际影响

      ChinaFLUX的建设和科学研究带动了我国林业、气象和农业部门以及部分高校的碳水通量观测站的建设工作。目前全国范围内已经建设了100余个通量观测研究站,形成了具有相当规模的国家尺度碳、氮、水和能量通量观测研究体系。

      ChinaFLUX已成为全球通量观测研究网络(FLUXNET)的重要部分、亚洲区域的主体组成部分,促使了亚洲通量网络(AsiaFlux)的重组,形成了亚洲区域重要的国际合作研究平台,提升了我国通量观测研究的影响力和国际地位。
      培育了我国通量观测研究领域的新科学生长点,提升了ChinaFLUX的综合平台功能和科技创新能力,实现了我国碳通量观测研究事业从无到有、由国内起步走向国际前沿的跨越式发展。

 

重要的项目支持

中国科学院知识创新重大项目“中国陆地和近海生态系统碳收支研究(KZCX1-SW-01)”

国家重点基础研究发展计划项目“中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究(2002CB412501 )”

NSFC重大研究项目“我国主要陆地生态系统对全球变化的响应和适应性样带研究 (30590380) ”

 

      作为FLUXNET的重要组成部分,ChinaFLUX在中国通量观测与研究方面处于领先地位,并从建成之日起就与其他区域的通量观测网络进行密切的交流与合作。近几年来,随着ChinaFLUX的迅速发展,中国科学院其他院所以及大学的通量观测站纷纷建立起来,这极大地拓展了东亚区域通量观测的范围。2007年在国家自然科学基金委员会(NSFC),日本学术振兴会(JSPS)和韩国科学与工程基金会(KOSEF)各自评审的共同资助下,A3前瞻计划项目启动,其目标就是基于ChinaFLUX、JapanFlux、KorFlux的碳水循环合作研究,量化东亚地区碳源/汇的分布与强度并认识碳循环的自然及人为驱动机制。