生命系统、环境系统与人类社会系统之间组成了一个联系紧密、相互依存、相互反馈的复合动力学系统，其演变过程直接影响人类社会的生存与发展进程。自地球进入人类世（即人类活动作为主要营力重塑地球环境的时代）以来，在全球变化和人类活动加剧背景下，极端气候事件、环境污染、土地荒漠化、外来物种入侵等环境问题逐步显现，导致生态系统退化问题日益加重（生物多样性降低、生态服务功能减弱或丧失、生产力下降等），人类生存和社会可持续发展正面临着前所未有的挑战。2015年9月，联合国大会通过的《2030年可持续发展议程》确定了17个可持续发展目标（SDGs），旨在以综合方式协调经济发展、社会包容和环境保护三方面问题，实现人类社会可持续发展。如何保护和维护好人类社会赖以生存的地球生态系统，需要借助生态系统科学的研究理念，深入了解地球生态系统在人类世情景下的演变过程及其动力学驱动机制，解析与生态系统脆弱性（Vulnerability）、韧性（Resilience）和可恢复性（Restoration）有关的生态系统结构、过程、功能和服务的演变与维持机制，为实现联合国SDGs目标提供重要的科学支撑。
图-1 生态系统科学与人类社会可持续发展的关系
生态系统科学（Ecosystem Science）从系统科学的角度出发，以生态系统为研究对象，采用生物学、物理学和化学的理论方法，认知生态系统的生态过程机理，使用数学方法定量描述生态系统状态及演变规律，基于生态平衡及物理化学理论研讨生态系统调控管理原理，通过地理信息系统方法解译生态系统属性的时空格局变化的自然科学。生态系统科学源于生物学、地理学、土壤学、大气科学等学科的交叉融合，强调通过多学科交叉、多方法联用、多过程整合、多尺度融合来系统研究生物与其所处环境之间的相互作用关系。生态系统科学旨在为生物多样性维持、应对全球气候变化、区域资源管理和可持续发展模式，提供科学知识、数据支撑及系统解决方案，以保障人类社会的食物安全、资源安全、生态安全和环境安全，从而为人类应对全球变化背景下面临的生态挑战及实现可持续发展提供重要科技支撑。
地球生态系统类型丰富多样，生态系统科学在继承以往区域及全球森林、农田、草地、荒漠和湿地等生态系统生态学研究基础上，开始关注全球重要大河流域、气候经济区域、生态脆弱区、地球关键带及生物圈的综合研究，强调自然科学与人文科学及经济学的耦合、生态学与自然地理及地球系统科学的交叉融合。其中，滨海地区作为陆地和海洋的交互地带，受到强烈的海-陆相互作用影响，呈现出环境要素变化梯度大、生物地球化学过程活跃、生物多样性丰富等特征，因此滨海地区自然生态系统的演变迅速且复杂。同时，滨海地区拥有丰富的能源、矿产等自然资源，也是全球人口、经济最为集中，受人类活动影响最为强烈的地带。环渤海滨海地区作为我国沿海重要的黄金海岸，在对外开放和沿海发展战略中占有重要地位，是带动我国北方地区经济发展的重要引擎。在全球变化和高强度人类活动双重因素叠加影响下，以滨海湿地为代表的环渤海滨海地区生态系统的脆弱性和敏感性突出，导致了生物多样性减少、生态服务功能减弱、生产力下降等一系列生态环境问题。
生态系统科学研究中心立足于国家和地方社会发展对生态环境研究的具体需求，以生态系统科学理论为指导，通过多学科交叉融合，利用野外观测、遥感、数值模拟等多样的技术手段，以环渤海滨海地区为主要研究区域，探索全球变化和人类世情景下，从全球到区域尺度生态系统结构、过程、功能和服务的演变与维持机制，为生态系统的利用、管理、保护、恢复和修复提供科学依据，为通过生态系统管理维持区域性的食物、资源、环境及健康安全，以及应对全球规模的资源、生态环境变化提供科学依据，助力于生态文明建设的社会实践。
发展定位
面向“双碳”目标、生态文明建设以及社会经济可持续发展等国家重大发展战略，瞄准国际生态环境领域前沿科学问题，以地球系统思想为指导，基于生态系统科学理念和观测、研究方法体系，通过多学科交叉、多方法联用、多过程整合、多尺度融合的方式，研究人类世情景下地球生态系统的演变规律及其动力学驱动机制，评估生态系统功能和服务及其维持机制，探索生态系统的科学调控管理方法以及可持续发展模式，为可持续发展、生态文明建设等国家发展战略，做出基础性、战略性和前瞻性的贡献。
中心使命
面向国家重大需求以及国际前沿科学问题，发展人类世情景下生态系统科学的观测和研究方法体系，完善全球变化下生态环境演变以及可持续发展理论；开发生态环境保护、资源利用、生态系统调控等共性关键技术，促进原创性重大科技成果产出；培养一支以科技领军人才发挥骨干作用、青年科技人才勇于探索创新的多学科交叉、年龄结构合理的人才队伍。力争成为国内领先、国际一流的集生态环境科学基础研究和技术开发于一体的创新型研究基地、高级复合型人才培养基地，为我国生态文明建设、科技创新做出贡献。
组织结构
组织架构图
研究方向
1. 生态系统监测与演化规律
环渤海地区典型生态系统（湿地、森林、农业、城市等）空、天、地一体化监测；代表性研究区域（滨海湿地等）水、土、气、生各要素长时间系列系统监测；关键界面（土壤-大气、土壤-植被、水体-大气、陆地-海洋等）能量和物质通量的系统监测。
2. 生态系统物质循环与互馈机制
水、土、气、生各圈层内部及圈层间的物质与能量流动；不同生态系统中水、碳、氮、磷、硫、硅等关键要素的物理与生物地球化学过程及其调控机制；环渤海地区典型生态系统（湿地、森林、农业、城市等）的结构、功能、服务及其与全球变化的互馈机制。
3. 生态系统模拟与数据集成
改进和优化现有生态系统模型，开展生态系统物质与能量流动的模拟研究；开发环渤海地区自然与社会系统的耦合模型，模拟和预测全球变化背景下区域生态系统的演变及其影响；整合卫星遥感、地面监测与室内分析等大数据，揭示区域生态系统的时空格局。
4. 生态系统服务、管理与可持续发展
环渤海地区生态系统结构、功能及服务评估；全球变化背景下环渤海地区可持续发展研究与管理策略；环渤海地区碳汇功能评估与增碳减排路径分析。
