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新闻 一只金黄色头和身体、黑色翅膀的鸟儿停留在长满黑色小浆果的树枝上。 黄昏鸟是迁徙鸟类,春季和夏末会出现在北加州。一项新的研究表明,使用诸如 iNaturalist 和 eBird 等 app 的“公民科学家”的观察结果准确地反映了鸟类迁徙,因此可用于科学研究。(图片由 Jonathan Eisen, UC Davis 提供)

诸如 iNaturalist 和 eBird 等平台鼓励人们观察和记录自然,但他们收集的生态数据有多准确呢?

在 3 月 28 日发表于 Citizen Science: Theory and Practice 上的一项新研究中,来自加州大学戴维斯分校的研究人员表明,来自 iNaturalist 和 eBird 的 Citizen Science 数据可以可靠地捕捉到北加州和内华达州已知的鸟类迁徙季节性模式——从全年常驻的加州丛鸦 (California Scrub-Jays),到短暂的迁徙鸟类,如黄昏鸟 (Western Tanager) 和尖尾滨鹬 (Pectoral Sandpiper)。

“这个项目表明,来自具有不同目标、观察者和结构的参与式科学项目的数据可以合并成可靠而强大的数据集,以解决广泛的科学问题,”资深作者 Laci Gerhart 说道,她是 UC Davis 进化与生态学系的教学副教授。“多个小型项目的贡献者可以帮助真正发现更大的问题。”

Wild Davis 研究

这项研究最初是 Gerhart 的 Wild Davis 实践课程中的一个学生顶点项目,该课程向学生讲授城市生态和加州生态系统。第一作者 Cody Carroll,现在是旧金山大学的助理教授,在 2020 年完成了他在 UC Davis 的统计学博士学位期间参加了该课程。

大多数 Wild Davis 顶点项目都专注于在 Stebbins Cold Canyon Nature Reserve 的社区服务,但在 COVID-19 疫情封锁期间,学生只能进行基于计算机的项目,因此 Carroll 决定利用他的统计学专业知识来分析来自 iNaturalist 的数据。

在 Carroll 毕业并开始在 USF 工作后,该团队重新集结,并通过将 iNaturalist 数据与来自 eBird 的数据相结合,进一步推进了该项目。eBird 是另一个 Citizen Science 平台,更受具有丰富观鸟经验的鸟类爱好者的青睐。

合并 iNaturalist 和 eBird

由于 iNaturalist 和 eBird 在它们收集的数据类型和它们吸引的用户类型方面存在很大差异,该团队想调查它们的数据是否可以整合。

“eBird 更适合训练有素且非常活跃的观鸟者,他们正在对特定区域看到的鸟类进行完整的记录,”Gerhart 说。“iNaturalist 有意面向更休闲的观察者,他们来这里是为了学习这些生物,也为了对它们进行科学的记录。”

为了合并数据,Carroll 考虑了观察的相对频率,而不是观察的总数,并且还考虑了鸟类迁徙的周期性、季节性特征。

总的来说,研究人员比较了 2019 年和 2022 年在北加州和内华达州观察到的 254 种不同鸟类的数据。他们发现这两个平台对于超过 97% 的鸟类物种显示出相似的季节性模式。

各种季节性鸟类模式

为了“验证”他们的发现,Gerhart 和 Carroll 与野生动物、鱼类和保护生物学系的教学助理教授 Rob Furrow 合作,Furrow 是一位狂热的观鸟者和 eBird 用户。

“我们想测试我们看到的是否是实际的迁徙模式,或者这仅仅是由于观察中的偏差造成的,因此我们联系了 Rob,他是一位鸟类专家,”Gerhart 说。

凭借 Furrow 的专业知识,该团队表明,合并后的 iNaturalist 和 eBird 数据重现了该区域内各种已知的鸟类季节性模式——这意味着这些模式代表了实际的鸟类存在,而不是由于观察中的偏差造成的。

例如,他们的数据显示加州丛鸦 (California Scrub-Jays) 全年都存在于该地区,而小绒鸭 (Bufflehead ducks) 在仲秋抵达,并在早春离开。黄昏鸟 (Western Tanagers) 在春末途经此地,前往南方过冬,并在夏末再次途经此地,飞回北方繁殖。

“我们真的很高兴我们仍然可以获得可靠的数据,尽管 eBird 和 iNaturalist 之间存在差异,”Furrow 说。“即使你依赖于随意的爱好者,他们喜欢在何时何地拍摄照片,你仍然可以获得该地区在那个时候鸟类的可靠代表。”

公众生成数据的力量

该研究表明,除了激励人们与自然建立联系外,iNaturalist 和 eBird 等平台还可以帮助回答重要的生物学问题。

“这是一个很好的例子,说明了为什么跨学科很重要——我们每个人都为这个项目带来了不同的知识,它在智力上推动了我们每个人,”Gerhart 说。“对我们来说,将我们的技能结合起来是一种非常有趣的经历,我希望 Cody、Rob 和我还有机会再次合作。”

为了回馈帮助收集他们使用的数据的人们,该团队特意将他们的研究结果发表在一个开放获取的期刊上。Carroll 还与 USF 的一名学生合作创建了一个 dashboard,使人们可以探索和可视化所有 254 种鸟类的季节性模式。

“对于依赖公众生成数据的科学家来说,确保他们的研究结果也是公开可用的,这一点很重要,”Gerhart 说。

媒体资源

参与式科学数据的一致性和有效性:跨 eBird 和 iNaturalist 的北加州和内华达州鸟类季节性模式比较 《Citizen Science: Theory and Practice》 NorCal Bird Dashboard

媒体联系人

Liana Wait 是一位位于费城的自由科学作家。

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