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公民科学新力量:iNaturalist如何助力植物学研究? | MDPI Diversity |
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论文标题:Strengths and Challenges of Using iNaturalist in Plant Research with Focus on Data Quality
论文链接:https://www.mdpi.com/1424-2818/16/1/42
期刊名:Diversity
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/diversity
公民科学(公众参与科学研究)正成为生物多样性研究的重要补充,全球生物信息库中高达50%的数据来自公民科学项目。而iNaturalist作为其中的典型代表,正凭借其独特优势,为植物学研究注入新活力。
iNaturalist 是由加州大学伯克利分校于2008年创建、现与加州科学院及国家地理学会合作的非营利性社交网络。通过记录和鉴定功能,该平台已汇聚近290万用户上传的超1.65亿条生物观测数据,已成为全球最大的公民科学门户网站之一,尤其在植物学领域拥有海量数据资源。但其数据也存在局限性,研究者需谨慎使用。来自巴塞罗那植物研究所的Jordi López-Pujol博士和来自圣埃斯皮里图大学环境科学学院的Ileana Herrera博士及其团队在Diversity期刊发表了论文,探讨了iNaturalist在植物研究中的优势和挑战。

自 iNaturalist 创建至今(2008-2022 年),其年度观测次数、物种数量、观察者和识别者数量的变化情况。
1. iNaturalist的优势
1.1 易用性和即时性
iNaturalist的成功可归因于其低门槛的易用性。用户只需通过相机和网络即可快速上传带有时空数据的观察,且支持离线记录与灵活编辑;同时其社交网络风格的界面通过网格、地图和互动功能(如物种鉴定与评论)极大提升了用户体验。
1.2 开放获取
iNaturalist 默认采用 CC BY-NC 许可协议,允许非商业性使用,用户可手动更改照片权限,数据(包括坐标)大多公开可见,同时对受威胁物种会进行坐标模糊化处理以提供保护。
1.3 辅助分类鉴定和质量检查
iNaturalist 通过人工智能辅助识别(覆盖约8万个分类单元),使无专业背景的用户也能参与。其核心在于用户互动与众包鉴定,通过鉴定者共识将观察结果分为普通、待鉴定和研究级三类,并借助评论、指南、比较工具及维基百科链接等资源,有效支持了物种的精确验证与讨论。
1.4 鼓励用户互动和多功能性
iNaturalist 通过私信、论坛和三类项目(采集、传统、伞形)促进用户互动;项目用途广泛,不仅能用于生物多样性调查和编制名录,还可通过自定义字段收集额外数据以支持研究,并在教育领域发挥重要作用。
2. iNaturalist在植物物种分布、分类、保护和生物多样性管理研究中的潜力
公民科学通过iNaturalist平台显著增加了植物观测数据的数量,不仅记录了濒危和特有物种的新分布点、扩展了已知分布范围,甚至促成了多个新物种的发现与描述(如以平台命名的 Gonolobus naturalistae);同时,该平台在监测外来入侵植物方面也发挥了关键作用,为物种管理提供了宝贵数据与见解。
3. 在植物研究中使用iNaturalist 的不足与建议
3.1 低质量照片
低质量照片(如分辨率不足、细节缺失)和不当记录(如仅凭落叶或种子定位)可能导致观察结果被归为“偶然记录”而非“研究记录”;建议提供多张涵盖关键特征的高清图像并附尺寸参考,同时避免记录非原位标本,以确保数据的科学可靠性。

一些与观测相关的低质量照片示例
3.2 分类鉴定错误
低质量照片和观察者、鉴定者专业知识不足是导致鉴定错误的主要原因,尤其在复杂类群中错误率较高;这些错误可能随“研究级”数据传入GBIF,影响科研使用。为此,建议加强验证流程,如要求更多鉴定者达成共识或引入专家验证,但需在包容性与准确性之间寻求平衡。

每套图片应包含内容的指南及示例
3.3 圈养(栽培)物种和野生动物观察缺乏区分
iNaturalist在圈养或栽培物种和野生物种间的记录缺乏区分,这可能会导致在生物地理学和生态学研究中结果出现较大偏差。为准确判断植物是野生还是栽培,建议提供环境照片并强制标记“人工栽培”标签,避免将栽培个体误归为“研究级”数据;同时,建议用“Not Wild”替代“Casual”标签以更准确描述栽培植物。
3.4 地理坐标精度不足
记录位置精度过低会限制数据在研究中的应用,建议将地理精度作为“研究级”数据的必要条件并自动提醒;同时,对于濒危物种坐标自动隐藏可能掩盖其在引入区的入侵动态,建议在特定情况下显示坐标以支持入侵监测。
3.5 重复记录
iNaturalist中存在因同一观察者对同一生物重复记录而产生数据噪音,建议通过设置位置警报来避免;同时,平台可通过奖励高质量观察(而非数量)来减少重复和低质量记录,从而提升数据的科研价值。
3.6 不适用于 iNaturalist 植物分类参考的分类单元
iNaturalist采用世界植物在线数据库(POWO)作为单一植物分类参考数据库,虽权威但可能导致新物种或最新分类变更滞后;用户可通过标记建议更新,但研究人员需了解此局限性,并在数据检索时进行多名称搜索以确保完整性。
3.7 生物多样性调查活动中用户的不良行为
生物多样性调查活动有时被误解为竞赛,导致用户为追求数量而上传低质量或虚假记录、盲目接受鉴定,从而产生大量不可靠的“研究级”数据;建议平台引入报告解密系统标记可疑记录,同时用户应严格筛选数据来源以确保科研质量。
4. 总结
本文系统阐述了iNaturalist平台在植物研究中的价值与局限。该平台虽凭借其易用性与多功能性成为科学研究中宝贵的数据来源,但其数据质量易受图像、鉴定误差等因素影响。作者探讨了提升数据可靠性的方法,并强调研究人员需审慎评估数据,平台也应强化验证机制。在植物学人才衰退与物种灭绝加剧的背景下,审慎使用该平台,将有效助力物种保护并弥补传统研究的不足。
Diversity 期刊介绍
主编:Michael Wink,
Heidelberg University, Germany
Diversity(ISSN 1424-2818)期刊涵盖了从分子、基因、种群和物种到生态系统的有机体和分子多样性相关的所有主题。研究范围涵盖但不限于生物多样性及多样性保护、分子进化与生态学、多样性评估等。目前已被 Scopus, SCIE (Web of Science), PubAg, GEOBASE, CAPlus / SciFinder等数据库收录。
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影响因子 IF
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2.1
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CiteScore
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4.0
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Time to First Decision
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16.6天
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Acceptance to Publication
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2.8天
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