随着 “五位一体”“生态文明建设” 发展总布局,“绿水青山”“金山银山” 等一系列理论和理念相继提出, 国家, 社会和公众把生态学提高到了前所未有的高度. 生态系统是地球表层的重要组成部分, 又是人类生存和发展的物质基础 (方精云等, 2018). 生态系统 (ecosystem) 概念由英国生态学家 Tansley (1935) 正式提出, 其与 2001 年正式提出的地球关键带 (critical zone) 概念的差异主要体现在垂直尺度上 (Richter & Billing, 2015). 生态系统生态学 (ecosystem ecology) 是 2011 年成为一级学科的生态学下面 7 个二级学科方向之一. 生态系统生态学是以生态系统为研究对象的生态系统科学, 研究生态系统的组成与结构, 过程与功能, 发展与演替, 系统内和系统间的信息传递, 能量流动和物质循环以及自然变化和人为活动的影响与调控机制的学科 (蔡晓明, 2000; 于贵瑞等, 2020). 有效应对全球变化和维持地球系统的可持续发展需要观测, 模拟和评估地球系统变化与生态系统服务功能. 生态系统研究被认为是当代生态学发展的标志, 具有独特的研究对象, 理论体系和研究方法. 生态系统生态学是在生物群落学基础上结合现代科学技术的应用和学科间的相互渗透而发展起来的 (于贵瑞等, 2016, 2020). 生态系统研究技术和方法的研发与创新是推进生态系统研究的重要途径, 也是实现原创性研究的重要基础. 例如, Wehr 等 (2016) 结合涡度相关和稳定同位素技术首次证明白天生态系统呼吸低于夜间, 这表明在生态系统尺度上存在光抑制叶片呼吸的效应; Hicks Pries 等 (2017) 基于全土壤剖面增温技术证明不同深度的土壤呼吸对增温的响应没有显著差别, 与传统表层土壤增温相比, 全土壤剖面增温处理会引起更多的土壤碳排放. 同时,《 Nature Methods》《 Methods in Ecology and Evolution》 等专业性技术和方法类期刊出版发行, 也从侧面证明新技术和新方法是推动生态学及生态系统生态学等学科研究乃至科学进步的重要驱动力. 生态系统研究的对象包括生物部分——生产者 (植物), 消费者 (动物和人类) 和分解者 (微生物), 以及非生物部分也称环境系统——包括生物活动的空间和参与生物生理代谢过程的各种要素 (土壤, 大气等), 是生态系统的物质和能量的来源 (Chapin III