平台如 iNaturalist 和 eBird 鼓励人们观察和记录自然,但它们收集的生态数据有多准确?一项新的研究表明,iNaturalist 和 eBird 的公民科学数据可以可靠地捕捉到加利福尼亚北部和内华达州已知的鸟类迁徙季节性模式——从加州灌木蓝松鸦等全年栖息的鸟类,到西方黄莺和胸肉沙鸡等过境迁徙鸟类。
平台如 iNaturalist 和 eBird 鼓励人们观察和记录自然,但它们收集的生态数据有多准确?
在 3 月 28 日发表在《公民科学:理论与实践》的新研究中,加州大学戴维斯分校的研究人员显示,iNaturalist 和 eBird 的公民科学数据可以可靠地捕捉到加利福尼亚北部和内华达州已知的鸟类迁徙季节性模式——从加州灌木蓝松鸦等全年栖息的鸟类,到西方黄莺和胸肉沙鸡等过境迁徙鸟类。
“这个项目表明,具有不同目标、观察者和结构的参与科学项目的数据可以合并成可靠且稳健的数据集,以解决广泛的科学问题,”该项目的资深作者、加州大学戴维斯分校进化和生态学系的教学副教授拉西·格哈特 (Laci Gerhart) 说。“多个较小项目的贡献者可以帮助我们对更大问题做出真实的发现。”
Wild Davis 研究
该研究最初作为格哈特的 Wild Davis 现场课程中的学生毕业设计开始,这门课程教导学生有关城市生态学和加州生态系统的知识。第一作者科迪·卡罗尔(Cody Carroll),现为旧金山大学助理教授,于 2020 年在加州大学戴维斯分校攻读统计学博士期间参加了该课程。
大多数 Wild Davis 毕业设计项目都集中在斯特宾斯冷峡谷自然保护区的社区服务上,但由于 COVID-19 暂停,学生们被限制进行基于计算机的项目,因此卡罗尔决定利用自己的统计专业知识来分析 iNaturalist 的数据。
卡罗尔毕业并开始在旧金山大学工作后,团队重新聚集,并进一步将该项目推进,通过将来自 eBird 的数据与 iNaturalist 数据结合起来,后者是一个不同的公民科学平台,更受拥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 所收集的数据类型及其吸引的用户类型存在显著差异,团队希望调查它们的数据是否可以整合。
格哈特表示:“eBird 更倾向于接受经过培训和非常活跃的观鸟者,他们在特定区域内对所见鸟类进行完整记录。” “iNaturalist 刻意面向更随意的观察者,这些观察者既想了解生物,也想在科学上记录它们。”
为了合并数据,卡罗尔考虑了观察的相对频率,而不是观察的总体数量,同时还考虑了鸟类迁徙的周期性、季节性特征。
总体而言,研究人员比较了 2019 年和 2022 年在加利福尼亚北部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“实地验证”他们的发现,格哈特和卡罗尔与野生动物、鱼类及保护生物学系的教学助理教授罗布·福罗(Rob Furrow)合作,后者是一名热衷的观鸟者和 eBird 用户。
格哈特说:“我们想测试我们看到的是否是真实的迁徙模式,还是只是观察中的偏见,因此我们联系了罗布,他是一名鸟类专家。”
在福罗的专业帮助下,团队证明了合并的 iNaturalist 和 eBird 数据重现了该地区已知的多种鸟类季节性模式——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。
例如,他们的数据表明,加州灌木蓝松鸦在该地区全年都有,而巴弗尔头鸭则在秋季中期抵达并在春季初离开。西方黄莺在晚春经过,当它们南迁过冬时,再在夏末返回北方繁殖。
福罗说:“我们真的很惊讶,尽管 eBird 和 iNaturalist 之间存在差异,但我们仍然可以获得可靠的数据。” “即使你依赖于随机爱好者拍摄他们喜欢的东西,拍摄他们喜欢的时间,你仍然能够获得该区域和时间内鸟类的可靠表现。”
公开生成数据的力量
该研究表明,除了激励人们与自然联系外,像 iNaturalist 和 eBird 这样的平台还可以帮助回答重要的生物学问题。
格哈特说:“这是一个很好的例子,说明为什么跨学科非常重要——我们每个人都为这个项目带来了不同的知识,这也激励了我们每个人的智力。” “对于我们来说,结合我们的技能是一段非常有趣的经历,我希望科迪、罗布和我有机会再次合作。”
为了回馈帮助收集他们使用的数据的人,团队特别选择将他们的研究成果发表在开放获取的期刊上。卡罗尔还与旧金山大学的一名学生合作创建了一个仪表盘,允许人们探索和可视化 254 种鸟类的季节性模式。
格哈特表示:“依赖于公开生成数据的科学家确保他们的研究结果也应为公众所获得是很重要的。”