CERN生物分中心
生物分中心是中国生态系统研究网络(CERN)5个学科分中心之一,隶属于中国科学院植物研究所。
1 概要介绍
生物分中心于1990年组织筹建，1993年正式运行。生物分中心以数据质量控制为核心，通过观测指标与规范制定、仪器统一规划与配置、技术培训与指导、数据审核与评价等对CERN生物监测数据质量提供技术保障，并开展数据集成与共享、生态联网研究。近10年来，出版专著10余部，发表学术论文220余篇，主持/参与制定国家标准2项、地方标准3项，获软件著作权4项、专利34项。同时，生物分中心积极开展国际合作交流，在非洲开展了生态系统监测示范、植物图谱与植被图编研等系列工作，为非洲发展中国家的生态系统监测提供技术帮助，扩大了CERN的国际影响力。
2 主要职能与研究方向
主要职能为：负责CERN38个陆地生态系统研究站生物监测的质量控制与数据的整合管理，同时进行网络层次的生态科学研究，可概括为标准制定、质量控制、数据集成、联网研究四个方面：
（1） 标准制定：包括生物长期观测指标的制定、观测方法与规范的制定、数据规范的制定、数据质量标准的制定等。
（2） 数据质量控制：通过观测人员培训、仪器统一规划与配置、观测过程指导与监督、高难项目测试等技术服务，及数据审核与评价等途径实现对数据质量的控制。
（3） 数据集成：包括数据收集、传输、建库、产品开发、信息发布等。
（4） 联网研究：包括对观测方法和技术、生态质量评估、生态系统结构与功能过程的联网研究。
研究方向：生态系统生物长期监测与质控的方法技术
植被结构、功能和格局及对环境变化的响应
生态系统质量监测与评估
生物分中心职能与研究方向
3 人员组成
杨元合（首席科学家） 吴冬秀（执行主任）
黄建辉（技术主管） 李凌浩（科学研究）
白文明（科学研究） 王其兵（科学研究）
张淑敏（仪器管理） 宋创业（数据管理）
张 琳（方法规范） 袁伟影（数据平台运维）
付增娟（仪器管理） 刘 伟（仪器管理）
4 监测规范制定
生物分中心的核心工作之一是负责组织CERN生物监测指标与规范的制定。先后于1996年、2007年、2012年出版了《陆地生物群落调查观测与分析》、《陆地生态系统生物观测规范》、《陆地生态系统生物观测数据质量保证与质量控制》等专著，奠定了CERN生物监测的基础。2016-2018年，组织修订了2007年版《陆地生态系统生物观测规范》，新版观测规范在2019年正式出版，进一步细化和规范了生物观测方法和技术体系。主持制定国家标准《陆地生态系统生物长期监测规范》（GB/T 43858-2024）。
生物分中心编写的系列监测规范与质量控制专著
5 技术培训
生物分中心定期举办生物监测规范与质量管理培训，培训内容涉及野外生物观测技术与质控、理化分析方法、数据分析技术、生物监测新技术、新购仪器使用等。2010年以来，已开展培训5次，累计培训台站监测技术人员300余人/次。通过培训，使CERN台站监测队伍的技能水平和操作规范性得到整体提升。同时，生物分中心也为CERN以外的其他科研院所，以及生态环境部、农业农村部和林草局的相关机构提供了生物监测技术培训服务，收获了良好的社会效益。
生物分中心举办的系列监测技术培训
6 仪器修购
生物分中心负责CERN生物观测仪器的调研、规划和招标采购，为台站生物观测的野外和室内分析仪器进行了5批次的统一配置与更新换代，包括森林每木调查系统、便携式光合测量仪、元素分析仪、植物生长节律在线自动观测系统、根系生长监测系统等15种仪器，共计225台套。
生物分中心组织的仪器修购调研活动
7数据审核与质量控制
生物观测数据的质量控制由生态站、生物分中心和综合中心共同完成。生物分中心每年1-4月，对38个陆地站的生物监测数据的进行收集与审核评价，实行严格的初审-复审-终审三轮年度监测数据审核制，重点对生物监测任务的完成情况、方法的规范性、数据的准确性、一致性以及辅助信息的完整性等进行审核和评价。终审阶段实行多人轮审，严控数据质量关。
生物监测数据质量控制体系
8 数据积累与产品开发
生物分中心已积累1998年至今的240余个典型陆地生态系统长期样地的生物观测数据，涉及农田、森林、草地、荒漠、沼泽、城市6大类生态系统，包含植物群落结构、生物量、物候、叶面积指数、根系、凋落物等多个长期观测数据集，共计80余个数据表，约100万条观测记录。同时，生物分中心还收集整理了中国森林生产力、植物图像等10个专题数据库。基于生物长期监测数据，生物分中心开发了物种组成、物候、生物量等多个数据产品。生物分中心面向广大科研人员提供数据共享服务，数据共享联系songcy@ibcas.ac.cn。
9 研究成果与贡献
（1）在观测方法与技术方面：开展了系列研究工作，完成了生物观测指标与观测规范的制定与修订，形成了涵盖观测指标、观测规范、野外监测、室内分析、数据填报、数据审核等生物监测全过程的规范性文件，使数据生产的每个环节都有据可依；研发了物候、径向生长等生物自动监测仪器。基于研究工作出版相关专著3部，制定国家标准1项，为CERN生物监测的规范化提供有效保障。
（2）在数据质量控制方面：基于数据质量标准最新进展，构建了适用于生态系统长期监测数据的数据质量标准维度体系；基于物质生产的全面质量过程管理理论，提出了生态系统长期监测数据质量管理体系；研发了具有对应数据自动生成、派生数据自动计算的数据填报系统。基于研究工作出版专著1部，申报相关软件著作权3项，为CERN数据质量控制起到了重要作用。
（3）植被格局方面：揭示了中国针茅草原根生命周期动态和时间格局差异，提出温带草原共存草本植物根系性状的多维变异模式；发现氮沉降驱动下的温带草原禾本与非禾本植物的地下生产力变化规律，阐明了植物生产潜力与抗逆性的适应机制。相关研究成果对我国草原生态系统的保护和可持续利用提供了重要的科学支撑。
10 科研能力与技术平台
生物分中心现有成像光谱仪、数字PCR系统、便携式光合荧光测量仪、氧弹量热仪、元素分析仪等仪器20余套，并有3位专职技术管理人员，具备植物碳、氮、磷、硫等元素含量、热值、土壤微生物生物量及其结构与功能多样性等观测指标的分析测试能力，可保证CERN台站的样品委托测试和高难项目测试任务的完成。另外，生物分中心在典型草原建立CO2控制实验平台和增雨联网实验平台，模拟CO2浓度升高、N素及水分变化对优势植物形态和生理功能的影响。
生物分中心部分实验平台和仪器设备
11 人才培养与队伍建设
生物分中心现有工作人员12人，其中研究员/正高级工程师5人，副研究员2人，高级工程师4人，工程师1人。近5年来，生物分中心培养硕士、博士和博士后共计24人。目前，在读研究生22人，其中博士研究生9人，硕士研究生13人。
12 开放与交流
2010年以来，生物分中心科研人员主持/参与了科技部-联合国环境规划署（UNEP）合作框架下的2个项目，在非洲国家开展了一系列实质性国际合作，先后5次在埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚、苏丹、埃及等尼罗河流域国家开展植被调查与生态系统示范监测工作，积累各类数据110GB，出版专著《非洲尼罗河流域常见植物图谱》，编制了塔纳湖流域植被图，举办2次“生态系统长期观测技术国际培训班”，结合出访非洲期间的现场培训，累计培训非方生态监测技术人员100余人，为非洲发展中国家的生态系统监测提供技术帮助，扩大了CERN的国际影响力。
生物分中心开展中非生态系统监测国际合作研究