基于文獻(xiàn)計(jì)量的生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用研究

蘇 文

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101

生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)通過對不同類型生態(tài)系統(tǒng)開展聯(lián)網(wǎng)觀測, 研究各種生態(tài)因子的相互作用及生態(tài)過程, 可以揭示生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的長期變化規(guī)律,為生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)及管理提供科學(xué)依據(jù)。中國科學(xué)院中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)成立于1988年,目前由44個(gè)生態(tài)站、5個(gè)學(xué)科分中心和1個(gè)綜合研究中心組成[1- 2]。2005 年在科技部領(lǐng)導(dǎo)和組織下, 組建了國家生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)(Chinese National Ecosystem Research Network,CNERN),由隸屬于中國科學(xué)院、農(nóng)業(yè)部、國家林業(yè)局和教育部等不同主管部門,包括CERN在內(nèi)的51個(gè)國家生態(tài)站、1個(gè)國家土壤肥力站網(wǎng)、1個(gè)國家種質(zhì)資源圃網(wǎng)和綜合研究中心共同組成。生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)(CERN/CNERN)覆蓋了不同區(qū)域和不同類型的生態(tài)系統(tǒng),是集動(dòng)態(tài)觀測、科學(xué)研究和試驗(yàn)示范于一體的生態(tài)系統(tǒng)觀測與研究野外基地平臺(tái)、數(shù)據(jù)資源共享平臺(tái)、生態(tài)學(xué)研究的科學(xué)家合作與人才培養(yǎng)基地[3- 5]。

生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)(簡稱生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[6])是數(shù)據(jù)密集型的野外觀測研究科技平臺(tái),各生態(tài)站從1998年開始,按統(tǒng)一的監(jiān)測指標(biāo)和技術(shù)規(guī)范對我國農(nóng)田、森林、草地、荒漠、湖泊、海灣、濕地、城市等典型生態(tài)系統(tǒng)開展長期定位觀測,監(jiān)測和分析水分、土壤、大氣、生物等4個(gè)學(xué)科大類的近300個(gè)項(xiàng)目,獲取了大量觀測數(shù)據(jù)[7]。這些數(shù)據(jù)是生態(tài)學(xué)和相關(guān)學(xué)科研究重要的第一手資料,是國家的寶貴財(cái)富。為了促進(jìn)聯(lián)網(wǎng)長期觀測數(shù)據(jù)的共享,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)開展了一系列卓有成效的工作,包括2006年構(gòu)建由綜合中心數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)和生態(tài)站數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)組成[8]的分布式數(shù)據(jù)資源共享信息系統(tǒng),在不同層次上提供生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)的共享服務(wù);2012年完成出版《中國生態(tài)系統(tǒng)定位觀測與研究數(shù)據(jù)集》叢書,共4卷51冊,系統(tǒng)收集、整理、發(fā)布了50個(gè)生態(tài)站、1個(gè)子網(wǎng)2008年之前的長期聯(lián)網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)與相關(guān)研究數(shù)據(jù)。

盡管生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的匯聚與開放共享基本進(jìn)入規(guī)范化運(yùn)行服務(wù)階段,并已經(jīng)取得一定的成效,但對于滿足日益增多的我國生態(tài)系統(tǒng)研究、環(huán)境治理與生態(tài)保護(hù)、資源高效利用等方面對生態(tài)觀測數(shù)據(jù)的需求仍然存在一定的差距。如何充分發(fā)揮生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的價(jià)值,服務(wù)國家生態(tài)文明建設(shè)是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)面臨的一個(gè)重要問題。全面了解生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用的整體發(fā)展?fàn)顩r,定量分析數(shù)據(jù)應(yīng)用的特征,對完善生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的共享機(jī)制、提高數(shù)據(jù)的共享服務(wù)能力具有重要的參考意義,但目前鮮見此方面研究的相關(guān)文獻(xiàn)。

現(xiàn)有科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用的常用分析方法主要有文獻(xiàn)調(diào)查與計(jì)量、Web使用挖掘等[9- 12]。Web使用挖掘能夠通過數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)記錄信息與日志統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的訪問量、下載頻率、下載量等[13],分析用戶的分布、興趣和需求,但難以進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用的學(xué)科領(lǐng)域、研究主題等方面的深度挖掘。本文基于中國知網(wǎng)(CNKI),通過搜集有關(guān)應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)長期觀測數(shù)據(jù)開展研究的文獻(xiàn),采用文獻(xiàn)計(jì)量和知識(shí)圖譜的方法對文獻(xiàn)進(jìn)行分析,探討生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域、具體用途、用戶特點(diǎn)及不同生態(tài)站數(shù)據(jù)的應(yīng)用狀況與研究主題。

1 數(shù)據(jù)來源

本文所使用的數(shù)據(jù)全部來自我國收錄中文研究文獻(xiàn)最為全面的中國知網(wǎng)。由于目前生態(tài)網(wǎng)絡(luò)尚無統(tǒng)一的數(shù)據(jù)引用和著錄標(biāo)準(zhǔn),給相關(guān)文獻(xiàn)的檢索帶來一定難度。為了能夠比較全面地獲取原始數(shù)據(jù),本文采取了以下檢索方法：

(1)《中國生態(tài)系統(tǒng)定位觀測與研究數(shù)據(jù)集》作為公開數(shù)據(jù)出版物,在利用其中數(shù)據(jù)開展研究所形成的論文和專著中,能夠作為使用的相關(guān)文獻(xiàn)信息資源[14],因此利用CNKI的高級(jí)檢索功能(http://kns.cnki.net/kns/brief/result.aspx?dbprefix=SCDB),檢索引用《中國生態(tài)系統(tǒng)定位觀測與研究數(shù)據(jù)集》的文獻(xiàn)。檢索方式為：檢索標(biāo)簽為“文獻(xiàn)”,選擇“參考文獻(xiàn)”為檢索項(xiàng),在檢索詞中輸入“中國生態(tài)系統(tǒng)定位觀測與研究數(shù)據(jù)集”,匹配模式為精確。根據(jù)檢索條件得到99篇文獻(xiàn)。

圖1 文獻(xiàn)的年度分布Fig.1 Number of documents per year from 2001 to 2018

(2)應(yīng)用專業(yè)檢索功能,采用“(AB=監(jiān)測數(shù)據(jù)+觀測數(shù)據(jù)) AND (FT=生態(tài)站 OR FT=生態(tài)臺(tái)站 OR FT=定位站 OR FT=研究站)”為檢索式,進(jìn)行跨庫(期刊、博士、碩士)檢索,再在檢索結(jié)果中通過查閱摘要或全文,查找到涉及應(yīng)用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)開展研究的文獻(xiàn)61篇。

最終得到有效文獻(xiàn)160篇(檢索日期為2018年10月18日),其中期刊論文101篇,學(xué)位論文59篇。通過CNKI的導(dǎo)出功能,在自定義輸出模式下選擇所有輸出字段,將全部文獻(xiàn)導(dǎo)出為EXCEL文件保存,作為進(jìn)行分析和研究的樣本文獻(xiàn)。

這些文獻(xiàn)中最早的一篇發(fā)表于2001年,是《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究》第4期上題為“COUPMODEL模擬土壤水熱變化過程的研究”的論文;最新發(fā)表年份為2018 年。圖1展示了文獻(xiàn)的年度分布情況?？梢钥闯?2001—2018年期間文獻(xiàn)數(shù)量呈波動(dòng)上升趨勢,說明生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)受到越來越多學(xué)者的關(guān)注。

2 數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 應(yīng)用領(lǐng)域分析

通過分析160 篇文獻(xiàn)的學(xué)科分布,可以直觀地了解生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)在各專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的總體狀況。

CNKI根據(jù)《中國圖書館分類法》(簡稱《中圖法》)為每一篇文獻(xiàn)標(biāo)注了所屬的學(xué)科領(lǐng)域,通過查詢所標(biāo)注的分類碼,得到每篇文獻(xiàn)的學(xué)科分類名稱,繪制出生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)在各學(xué)科應(yīng)用的具體分布狀況圖(圖2)。圖中顯示,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用在21個(gè)不同學(xué)科,其中應(yīng)用數(shù)據(jù)最多的為林業(yè),67篇文獻(xiàn)與之有關(guān);農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)緊隨其后,文獻(xiàn)數(shù)量為21篇;環(huán)境污染及其防治、大氣科學(xué)(氣象學(xué))、農(nóng)作物、植物學(xué)等學(xué)科的應(yīng)用也相對較多。這說明生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用的主要專業(yè)領(lǐng)域?yàn)榱謽I(yè)、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué),同時(shí)不斷拓展到其他學(xué)科中,數(shù)據(jù)應(yīng)用呈多元化態(tài)勢。

2.2 數(shù)據(jù)用途分析

關(guān)鍵詞是一篇論文主題的高度概括及凝練,能夠反映論文主題內(nèi)容和研究重點(diǎn),分析關(guān)鍵詞之間的相互關(guān)系可以幫助人們發(fā)現(xiàn)研究熱點(diǎn)或主題的結(jié)構(gòu)關(guān)系[15- 17]。CiteSpace 是著名信息可視化專家陳超美博士在引文分析理論的基礎(chǔ)上,基于Java語言開發(fā)的可視化共引網(wǎng)絡(luò)分析軟件[18]。利用樣本文獻(xiàn)題錄中的關(guān)鍵詞,借助CiteSpace軟件生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化圖譜,可以通過識(shí)別文獻(xiàn)的研究熱點(diǎn),來揭示生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的用途與價(jià)值。

關(guān)鍵詞是一種未經(jīng)規(guī)范的自然語言,不同作者對于著錄關(guān)鍵詞的把握會(huì)存在不一致,為了便于分析,需要對關(guān)鍵詞進(jìn)行相應(yīng)的處理[19-20]。具體處理內(nèi)容包括：(1)提取所有關(guān)鍵詞;(2)對部分同義詞或近義詞進(jìn)行歸并,如將“碳儲(chǔ)量”、“碳貯量”合并為“碳儲(chǔ)量”;(3)對一些關(guān)聯(lián)詞匯的歸屬進(jìn)行重新劃分,例如：“人工林”、“南亞熱帶人工林”、“杉木人工林”歸并為“人工林”;(4)將原始關(guān)鍵詞替換為歸并后的關(guān)鍵詞。

圖3 文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化圖譜Fig.3 Keyword co-occurrence network of documents

利用計(jì)算機(jī)程序?qū)xcel數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CiteSpace軟件能夠處理的格式,導(dǎo)入CiteSpace中,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)確定為關(guān)鍵詞,選擇適當(dāng)?shù)拈撝?繪制樣本文獻(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜(圖3),圖中每個(gè)圓點(diǎn)代表關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn),圓點(diǎn)的越大表示該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越多。

根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化圖譜,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)的題目與摘要,歸納出生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)主要在以下幾個(gè)方面的研究發(fā)揮作用。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究。主要研究森林、農(nóng)田、荒漠等不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的評價(jià)方法、價(jià)值估算等。

模型模擬。涉及作物模型、生態(tài)水文模型、碳循環(huán)模型、森林生態(tài)系統(tǒng)管理模型、水熱傳輸模型、遙感模型等多種模型的改進(jìn)與驗(yàn)證。

人工林研究。研究人工林地力等級(jí)評價(jià)新方法,重點(diǎn)在機(jī)器學(xué)習(xí)算法的改進(jìn);同時(shí)涉及人工林的固碳能力、生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)綜合效益 、生產(chǎn)力、水循環(huán)與水量平衡等方面研究。

水污染研究。主要研究典型陸地生態(tài)系統(tǒng)地表水、地下水及水體生態(tài)系統(tǒng)湖泊、海灣的污染發(fā)生機(jī)理、污染物遷移轉(zhuǎn)化過程與空間分布特征等。

生物多樣性研究。集中在研究海南尖峰嶺地區(qū)熱帶山地雨林的群落維持機(jī)制、生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系、物種多樣性空間分布格局及其形成機(jī)制等。

小麥、玉米研究。圍繞小麥、玉米兩類糧食作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效,主要研究長期施肥對農(nóng)作物產(chǎn)品重金屬累積的影響、水分高效利用及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等。

土壤水分研究。重點(diǎn)研究森林、草地、農(nóng)田、荒漠等生態(tài)系統(tǒng)土壤水分性質(zhì)、土壤水分與植物關(guān)系、土壤水分異質(zhì)性等。

2.3 數(shù)據(jù)用戶分析

根據(jù)文獻(xiàn)第一作者所屬單位來對生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的用戶構(gòu)成與特點(diǎn)進(jìn)行分析。由于作者署名單位的名稱存在不一致的問題,因此需要先對單位名稱進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,具體處理方式為：科研院所名稱保留至研究所級(jí)別,若未列出則通過查看文獻(xiàn)查出并添加;高等院校保留至校級(jí),二級(jí)單位如學(xué)院、系等不作保留。

圖4 數(shù)據(jù)用戶構(gòu)成統(tǒng)計(jì)Fig.4 Percentage of users in different types

對標(biāo)準(zhǔn)化處理后的第一作者單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示,樣本文獻(xiàn)所涉及的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)用戶共有62家,分為三大類：高等院校、科研院所和企業(yè)(圖4),其中高等院校和科研院所為主要用戶群體,分別占53%和45%。進(jìn)一步對這兩類用戶進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)(圖4),可以總結(jié)出生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的主要用戶機(jī)構(gòu)有五類：(1)中國科學(xué)院下屬研究機(jī)構(gòu),包括中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、中國科學(xué)院華南植物園、中國科學(xué)院海洋研究所等15家;(2)林業(yè)、農(nóng)業(yè)類大學(xué),包括中南林業(yè)科技大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等12所;(3)綜合性大學(xué),包括蘭州大學(xué)、長安大學(xué)、河海大學(xué)等11所;(4)師范類大學(xué),包括華東師范大學(xué)、東北師范大學(xué)、北京師范大學(xué)等7所;(5)中國林業(yè)科學(xué)院下屬研究機(jī)構(gòu),包括中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所、中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所等4家。

根據(jù)文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果,排名前十二位的機(jī)構(gòu)如表1所列。其中,發(fā)文量最多的是中南林業(yè)科技大學(xué),累計(jì)有18 篇文獻(xiàn);中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所與中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所以12 篇并列第二。由表1可以發(fā)現(xiàn),不同機(jī)構(gòu)結(jié)合其所處地理位置、研究方向與優(yōu)勢學(xué)科,應(yīng)用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)開展的研究各有側(cè)重。

表1 文獻(xiàn)數(shù)量排名前12個(gè)機(jī)構(gòu)發(fā)文情況及文獻(xiàn)關(guān)鍵詞

2.4 生態(tài)站數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

生態(tài)站是獲取第一手科學(xué)數(shù)據(jù)的基本平臺(tái),是開展科學(xué)試驗(yàn)和研究的重要基地[7],有必要了解生態(tài)站數(shù)據(jù)應(yīng)用的狀況與特征。

根據(jù)本文所討論的160 篇文獻(xiàn)的具體內(nèi)容,查出文獻(xiàn)應(yīng)用的觀測數(shù)據(jù)所屬生態(tài)站。通過統(tǒng)計(jì)生態(tài)站出現(xiàn)的頻次(圖5)可以看出,158篇文獻(xiàn)(其中有兩篇未注明生態(tài)站名稱)涉及了53個(gè)生態(tài)站和1個(gè)子網(wǎng),并且不同生態(tài)站/子網(wǎng)的出現(xiàn)頻次差異很大。其中,出現(xiàn)頻次最多的為長白山站,其次是會(huì)同杉木林站,會(huì)同站位居第三位。附錄1列出了出現(xiàn)頻次大于14的15個(gè)生態(tài)站的位置與區(qū)域代表性。

圖5 生態(tài)站出現(xiàn)頻次統(tǒng)計(jì)圖Fig.5 The frequency of field stations

圖6 生態(tài)站與關(guān)鍵詞關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖Fig.6 Network of field stations and keywords

按照生態(tài)系統(tǒng)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì),53個(gè)生態(tài)站包含了森林站20個(gè)、農(nóng)田站16個(gè)、荒漠站7個(gè)、草地站3個(gè)、海灣站3個(gè)、湖泊站2個(gè)及濕地站、城市站各1個(gè),基本涵蓋了生態(tài)網(wǎng)絡(luò)主要的生態(tài)系統(tǒng)類型。從生態(tài)站個(gè)數(shù)上看,森林站和農(nóng)田站較多,這一方面與應(yīng)用數(shù)據(jù)開展的研究相關(guān),另一方面與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)站布局有一定關(guān)聯(lián),農(nóng)田站與森林站數(shù)量多、分布廣。

同時(shí)對生態(tài)站、關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,挖掘生態(tài)站與關(guān)鍵詞間的隱含關(guān)系,識(shí)別不同生態(tài)站數(shù)據(jù)應(yīng)用的研究主題。統(tǒng)計(jì)排名前15的生態(tài)站所關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵詞,整理出每個(gè)生態(tài)站出現(xiàn)頻次在2 次以上的關(guān)鍵詞,與15個(gè)生態(tài)站構(gòu)成生態(tài)站—關(guān)鍵詞2—模數(shù)據(jù)矩陣,利用Pajek軟件繪制2—模網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜,直觀展現(xiàn)生態(tài)站與關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在聯(lián)系。繪制的可視化圖譜見圖6,圖中正方形節(jié)點(diǎn)代表生態(tài)站,圓形節(jié)點(diǎn)代表關(guān)鍵詞,連線表示生態(tài)站與關(guān)鍵詞的關(guān)系,連線的粗細(xì)表示頻次的多少。

通過圖6可以發(fā)現(xiàn),各生態(tài)站數(shù)據(jù)應(yīng)用的研究主題相對鮮明,各有特點(diǎn)。例如,長白山站的數(shù)據(jù)主要用于揭示森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律、氣候變化對環(huán)境的影響等;會(huì)同杉木林站與會(huì)同站的數(shù)據(jù)在研究湖南會(huì)同地區(qū)杉木人工林可持續(xù)經(jīng)營的生態(tài)學(xué)機(jī)理、在區(qū)域碳平衡中的作用等方面應(yīng)用較多;鼎湖山站的數(shù)據(jù)主要用于森林群落演替、生物多樣性維持機(jī)制、生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的響應(yīng)與適應(yīng)等研究;尖峰嶺站的數(shù)據(jù)集中應(yīng)用在海南熱帶森林生物多樣性及其生態(tài)學(xué)過程的研究方面;欒城站的數(shù)據(jù)主要應(yīng)用在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量、水分、養(yǎng)分傳輸過程及其內(nèi)在調(diào)節(jié)機(jī)制方面的研究;太湖站的數(shù)據(jù)應(yīng)用側(cè)重在探索湖泊富營養(yǎng)化的特征、演化過程與發(fā)生機(jī)制等方面;長武站的數(shù)據(jù)在研究黃土高原南部高原溝壑區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與生產(chǎn)力方面發(fā)揮了一定作用。結(jié)合圖5、附錄1,可以認(rèn)為,生態(tài)站長期、連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)積累,為揭示其所代表的生態(tài)區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、能量流動(dòng)和養(yǎng)分循環(huán)的變化規(guī)律[3],分析主要生態(tài)環(huán)境問題的現(xiàn)狀、動(dòng)態(tài)變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制等方面提供了重要支撐。

3 結(jié)論與建議

通過上文對利用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)開展研究文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析,得出以下關(guān)于長期觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀的結(jié)論：

(1)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)由于具有生態(tài)系統(tǒng)類型全、生態(tài)站數(shù)量多、指標(biāo)比較全面與規(guī)范、時(shí)間序列較長等優(yōu)勢,受到越來越多學(xué)者的關(guān)注,其應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域以林業(yè)、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)為主,同時(shí)不斷滲透到其他學(xué)科中,呈多元化態(tài)勢。

(2)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)主要在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究、模型模擬、人工林研究、水污染研究、生物多樣性研究、小麥玉米研究、土壤水分研究等方面發(fā)揮作用,支撐生態(tài)系統(tǒng)過程的空間格局分析與環(huán)境驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究、不同生態(tài)系統(tǒng)的共性規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證等。

(3)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的主要用戶群體為高等院校和科研院所,主要用戶機(jī)構(gòu)包括中國科學(xué)院下屬研究機(jī)構(gòu)、林業(yè)與農(nóng)業(yè)類大學(xué)、綜合性大學(xué)、師范類大學(xué)和中國林業(yè)科學(xué)院下屬研究機(jī)構(gòu)等五類;不同機(jī)構(gòu)應(yīng)用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)開展的研究各有側(cè)重。

(4)生態(tài)站的長期觀測數(shù)據(jù)能夠支撐揭示其所代表的生態(tài)區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、能量流動(dòng)與養(yǎng)分循環(huán)的變化規(guī)律,分析主要生態(tài)環(huán)境問題的現(xiàn)狀、動(dòng)態(tài)變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制等。

根據(jù)分析結(jié)果,對生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)方面提出幾點(diǎn)建議：

(1)健全數(shù)據(jù)引用機(jī)制,制定相應(yīng)的科學(xué)數(shù)據(jù)引用和著錄標(biāo)準(zhǔn),在有利于數(shù)據(jù)的定位、發(fā)現(xiàn)與長期保存的同時(shí),有效保護(hù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán),也便于進(jìn)一步開展數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)利用狀況分析、數(shù)據(jù)共享成效評價(jià)[21]等方面的工作。

(2)發(fā)揮生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)優(yōu)勢,對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析、挖掘,開展專題數(shù)據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn),充分開發(fā)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值,服務(wù)于國家尺度的長期生態(tài)科學(xué)問題研究和生態(tài)評價(jià),拓展生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)開放共享的廣度與深度。

(3)加大和穩(wěn)定生態(tài)站的經(jīng)費(fèi)投入,更新完善、改造升級(jí)生態(tài)站主要觀測、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,提高生態(tài)站的觀測能力和水平,為獲取準(zhǔn)確度高、可比性好的長時(shí)間序列聯(lián)網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐保障;同時(shí)還要完善、優(yōu)化生態(tài)站布局,使生態(tài)網(wǎng)絡(luò)布局更為科學(xué)、完整。

本文盡管得出了一些結(jié)論,還是存在不足之處,主要是由于文獻(xiàn)檢索帶有一定的主觀性、局限性,可能會(huì)因?yàn)槁┑魝€(gè)別有價(jià)值的文獻(xiàn)而使研究結(jié)論無法全面概括生態(tài)網(wǎng)絡(luò)長期觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用的現(xiàn)狀,但是這并不影響本文的參考價(jià)值。

附錄1 出現(xiàn)頻次大于14的生態(tài)站基本信息