中国生态系统研究网络(CERN, Chinese Ecosystem Research Network)创建于1988年。三十年来，在顶层设计下逐步形成分布于全国各主要生态类型区的44个生态站、5个专业分中心（水分、土壤、大气、生物、水体）和综合中心组成的体系，创建了涵盖全国主要区域和类型的生态系统观测技术系统，制定了观测指标体系和技术规范，组织了全国尺度的网络化生态系统定位观测-科学研究-科技示范工作，已经成为生态系统动态观测、科学研究和试验示范的科技创新平台，为生态、资源和环境的研究积累了大量宝贵的科学数据，为生态建设、环境保护、农业发展、减灾防灾、资源利用等做出了重要贡献。积累的长期、连续、动态的基础数据，能够反映我国不同生态系统结构与功能的时空变异，为我国生态系统结构与功能的定量描述和动态过程演变的研究奠定了基础。

CERN的建立是我国生态系统监测与研究工作的一次飞跃，在生态系统动态观测、科学研究和试验示范等方面取得了重要进展，综合观测研究能力大幅度提升，联网监测与专项观测日益规范，重要成果不断产出，为国家野外科学观测平台的建设与管理提供了成功范例。“中国生态系统研究网络的创建及其观测研究试验示范”获得国家科技进步一等奖，是中国科学院“十二五”36 项重大科技成果及标志性进展之一，与美国长期生态研究网络和英国环境变化网络并称世界三大国家级生态网络。

北京森林站简介

中国科学院北京森林生态系统定位研究站(以下简称北京森林站)，建于1990年，经北京市政府批准，中国科学院、林业部、人与生物圈计划（MAB）及已故著名生态学家马世骏和侯学煜等专家论证建立。于1992年加入CERN，隶属于中国科学院植物研究所，动物研究所和生态环境研究中心共建。地理位置位于北京市门头沟区清水镇小龙门村以西（E115°26′，N39°58′），属于百花山国家级自然保护区核心区。

图一 北京森林站成立论证会留念

站区内生物资源丰富，为中国特有珍稀鸟类、国家一级保护动物褐马鸡的主要栖息地之一；并有第三纪古热带植物区系的孑遗种、国家二级保护植物黄檗分布。

图二 北京森林站的鸟类资源（田瑞 等拍摄供稿）

植被垂直带谱

站区内含北京市海拔最高峰东灵山（2303米），拥有京津冀地区保存最完好的暖温带落叶阔叶林和完整的植被垂直带谱，是研究其功能过程与生物多样性保护的重要科学研究平台。

图三 植被垂直带谱

主要研究方向

北京森林站立足于暖温带，以落叶阔叶林为主要研究对象，以森林结构与功能及其对气候变化和人类活动的响应与适应、生物多样性维持机制与保护利用等为重点，开展长期观测、科学研究、示范应用和开放服务，为环首都生态圈建设和华北地区生态保护与可持续发展提供科学依据，为森林生态学研究做出贡献。主要研究方向如下：

1、暖温带森林生态系统结构与功能关系

2、生物多样性维持机制与保护利用

3、气候变化和人类活动对生态过程的影响

图四 北京森林站山地森林景观

科研成果

阐明了暖温带落叶阔叶林物种空间分布格局及鼠类与昆虫取食对其格局形成的影响

发现在20公顷森林大样地内物种多为聚集分布，鼠类与植物种子的相互关系存在正负效应的转换，昆虫取食量与叶寿命呈驼峰状关系，与叶的大小呈正相关。

图五  蚂蚁-蚜虫的互利关系与植物虫食率的耦合关系实验

解析了山地生物多样性形成机制，并为自然保护区建设建言献策

发现气候和生态系统类型是决定植物物种丰富度、凋落物层土壤动物以及杂食者、捕食者、腐食者多样性海拔格局的主导因素，提出了自然保护区建设中应重点考虑生境保护红线的建议。

图六 北京森林站山地四季林相

阐明了全球变化对暖温带落叶阔叶林生态系统碳氮关键循环及树木生长的影响

发现近20年来森林碳周转速率明显加快，杨树树干湿心材具有显著的甲烷排放，杨树茎干的日生长速率在无云天气下随着大气颗粒物浓度的增加而显著增加。

图七  植物甲烷排放观测试验

这些研究成果为理解暖温带森林生态过程及其对环境变化的响应提供了理论基础，为华北山地生态功能恢复的建设和管理提供了科学支持。相关结果发表在Nature Ecology & Evolution等重要学术刊物上。

图八 代表性科研成果 

科研能力与技术平台

北京森林站目前拥有工作与生活用房1750平米，科学试验区16600公顷。在综合办公园区设有成果展览室，各类实验室、样品保存室、学习工作室、会议室以及多功能活动室，并有宿舍和食堂等生活设施，可同时接待70余人到站开展工作。

图九 北京森林站综合办公园区

在科学试验区设置了包括综合气象要素观测场、暖温带落叶阔叶林综合观测场、油松林、落叶松林、辽东栎林和白桦林辅助观测场、天然径流观测点以及地下水井在内的8个生态环境观测场。台站配备了24米高的观测铁塔1座以及61台/套主要仪器设备，用于在野外试验观测场进行水分、土壤、生物和大气等要素的长期连续监测。

图十 北京森林站野外监测样地平台导览图

在清水镇梨园岭村建立了总面积2400平方米的动物观测试验基地，拥有1个大型及4个中型半自然实验围栏，配备了远红外夜视监测系统，对夜行性动物进行行为监测研究。

图十一 北京森林站梨园岭动物实验观测平台

20公顷森林大样地（BJF）

北京森林站于2010年建立了20公顷森林大样地（海拔1290-1509米），对大样地内胸径（DBH）≥1厘米的所有木本植物进行每木调查，包括坐标定位、株高及胸径测量、物种鉴定。还开展了种子雨与凋落物收集、幼苗更新动态监测、倒木及枯立木调查、植物功能性状记录以及土壤理化性质、土壤微生物和红外相机野生动物监测等。该样地已成为研究暖温带山地落叶阔叶林结构与功能的重要研究平台。

图十二 20公顷大样地平台地形图 

开放与交流

围绕地方生态建设和绿色发展需求，与小龙门国家森林公园和百花山国家级自然保护区开展合作，在生态修复、人工林管理、生态旅游对环境影响的评估、生态保护教育等方面提供科技支撑，解决华北落叶松纯林病虫害防治、区域鼠害的生态学控制，森林健康、及古树保护等方面的实际问题。

图十三 孙鸿烈院士实地考察北京森林站长期监测样地

积极开展了国际学术交流活动，与来自美、英、加和瑞士等国以及联合国环境规划署（UNEP-WCMC），世界自然保护联盟（IUCN）和世界自然基金会（WWF)等机构专家开展多种形式的交流合作，并通过多次承办国际科技培训班，推动和发展了亚洲和非洲多个第三世界国家的长期生态学监测和研究工作。

图十四   外国专家到北京森林站进行交流

平均每年接待来自不同科研院所和高校研究人员约200人次到站开展科研工作和学术交流，并提供实物资源、信息资源以及近8万条数据资源共享服务。面向青少年和社会大众组织科技夏令营和科学实践活动，内容包括野外科学探索、生态监测体验、动植物识别和标本制作等多种形式。

图十五 科普活动中的夜间昆虫灯诱

人才培养与队伍建设

目前台站拥有学术带头人6名，固定科研人员20名，客座科研人员12名，监测技术人员5名，其中包括“百人计划”1名，“青年千人”2名，“优青”1名。

站内科研人员获得多项国家级、省部级、国际学术组织等颁发的科技奖项和学术荣誉，包括国家科技进步一等奖、二等奖以及生态环境部科技进步二等奖等。

培养了硕士研究生、博士研究生和博士后共94名，其中3名获得“国家杰出青年基金”。 

图十六  北京森林站开门迎接各方科学工作者