《Urban Ecosystems》:?Institutional coordination in urban citizen science: a case study within the Italian City Nature Challenge
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公民科学(Citizen Science)日益被用于记录城市生态系统中的生物多样性,同时促进公众与自然互动。然而,机构协调如何关联参与水平及由此产生的城市生物多样性代表性仍知之甚少,尤其在欧洲城市。City Nature Challenge(CNC,城市自然挑
公民科学(Citizen Science)日益被用于记录城市生态系统中的生物多样性,同时促进公众与自然互动。然而,机构协调如何关联参与水平及由此产生的城市生物多样性代表性仍知之甚少,尤其在欧洲城市。City Nature Challenge(CNC,城市自然挑战赛)是一项全球性年度生物闪测(bioblitz)活动,通过iNaturalist平台动员市民记录城市生物多样性。研究人员以意大利西北部都灵(Turin)首次举办的CNC为案例,考察自然历史博物馆(Natural History Museum, NHM)的协调如何影响城市情境下的参与度与生物多样性数据收集,并比较意大利八届CNC的参与模式。2025年都灵活动中,123名观察者共收集4,085条观察记录,代表1,086个分类单元(taxa)(940种鉴定至物种水平),含377个该地区新记录种,使iNaturalist上报道的城市生物多样性增加20.8%。记录中包含55种具保护价值物种(5.8%)及典型城市外来种(21.4%),以及平台首笔Agathidium laevigatum记录。全意大利范围内,由博物馆协调的CNC版本参与水平持续高于无协调倡议。结果表明,博物馆协调与城市公民科学产生的参与强度及生物多样性记录组成显著相关。机构行动者通过可能塑造城市生物多样性采样与记录方式,在确定公民科学倡议所呈现的城市生态图景中发挥关键作用。
本研究发表于《Urban Ecosystems》。
一、研究背景与意义
公民科学(Citizen Science,指非专业人员参与科学研究各阶段——含数据收集、分析及解释的研究范式)已成为扩展城市生物多样性数据集与提升公众生态意识的重要手段,其中City Nature Challenge(CNC,城市自然挑战赛——全球性年度生物闪测 bioblitz 活动,参与者通过 iNaturalist 平台记录城市野生生物)影响尤为广泛。自然历史博物馆(Natural History Museum, NHM)兼具标本收藏管理、科研与公众教育三大职能,是可信赖的文化机构,适合动员多元受众并连接科研专家与公众。然而,NHM 的机构协调究竟如何关联 CNC 的参与水平、数据组成及生物多样性代表性,尤其欧洲城市背景下,尚缺乏系统评估;首次参赛城市如何组织及在生物多样性产出、公众满意度方面的表现亦不清楚。为此,研究人员以意大利都灵(Turin)Museo Regionale di Scienze Naturali(MRSN,皮埃蒙特大区自然科学博物馆)首次协调的2025年 CNC 为深入案例,结合意大利多届 CNC 比较分析,探究机构(博物馆)协调与参与模式及生物多样性记录的关联,明确 NHM 作为公民科学催化剂的角色并提出机构协调机制框架。
二、主要关键技术方法
研究人员以2025年都灵 CNC(行政边界+邻市 Parco Boschetto,4天采集期2025年4月25—28日,6天社区鉴定期)为核心案例。MRSN 协调组织专家引导的生物闪测(bioblitz)活动于 Parco Colonnetti 与 Parco del Valentino,招募高校、科研机构及自然爱好者协会的分类学专家带领分 taxon 行动组。从 iNaturalist 项目"City Nature Challenge 2025: Torino"下载都灵边界全部观测记录,统计分类学丰富度、新记录分类单元(与 CNC 前 iNaturalist 都灵数据集比对),用置换检验(permutation test,5,000次重抽样)检验 CNC 期间新分类单元是否显著高于随机;用 Fisher–Pitman 置换检验及负二项回归(Negative Binomial regression,因 Poisson 模型过度离散)检验 CNC 日与非 CNC 日观测数及人均观测数的差异。通过 CITES、Bern 公约、Birds Directive(2009/147/EC)、Habitats Directive(92/43/EEC)、IUCN 红色名录及意大利红色名录判定保护价值物种;通过全球入侵物种数据库(GISD/ISSG)、欧盟关注入侵种名单、皮埃蒙特区域黑名单及 EASIN 判定外来种。活动后发放满意度问卷(Likert 1–5分及开放题)。意大利全国比较分析收集历届意大利用 CNC 城市参与人数,按 iNaturalist 项目说明及 CESAB 网站确认是否有 NHM 参与协调,用 Shapiro–Wilk 检验正态性后用双尾 Mann–Whitney U 检验比较博物馆协调与非博物馆协调城市年均参与人数差异。
三、研究结果
Taxonomic coverage and before-after CNC comparisons(分类学覆盖及 CNC 前后比较)
CNC 前都灵 iNaturalist 数据集含1,812物种、1,519属、591科、176目;CNC 期间观察到940物种、797属、385科、132目,其中分别有377物种(40.15%)、245属(30.7%)、74科(19.2%)、14目(10.6%)为 iNaturalist 上都灵范围内首次记录,使 iNaturalist 已报道城市生物多样性提升20.8%(物种级)。新记录分类单元以植物(56%)为主,动物36.3%,真菌7.7%。置换检验证实 CNC 期间新分类单元数量显著高于随机(p < 0.001,种/属/科/目各级均显著)。记录到3种甲虫为皮埃蒙特大区 iNaturalist 首记,2种为意大利首记,1种(Agathidium laevigatum)为全球 iNaturalist 首记。55物种(5.8%)具保护价值,201物种(21.4%)为外来种(含栽培)。
Italian-scale comparative analysis(意大利尺度比较分析)
意大利自2018年引入 CNC,至2025年累计32个城市曾参与,2024—2025年新增7城。历史数据显示,由自然历史博物馆协调的 CNC 城市平均参与人数显著高于非博物馆协调城市(Mann–Whitney U 检验 p = 0.0034),首次参赛时博物馆协调城市也倾向更高参与水平。
其他结果简述:都灵 CNC 周末 bioblitz 活动共223人参加,开展21项活动涵盖≥15个分类群,36位专家约70班次合计约150小时现场指导。全球669个参赛城市中都灵综合排第167位,按面积(100–199 km2)排全球第4,按人口(50万–99.9万)观察数排第22、物种数第18、观察者数第28;意大利21个参赛城市中观察数与物种数均排第3,观察者数排第2。123名观察者上传4,085条观测(1,086分类单元,940鉴定至种级),33.2%达研究级(research grade),57.8%待鉴定(needs ID),9.0% casual(圈养/栽培或缺元数据)。满意度调查(40人回复)显示组织、材料、专家指导及整体体验评分均较高。
四、讨论与结论总结
讨论指出都灵 CNC 分类组成符合城市公民科学典型模式——记录多为广布伴人种(如Bellis perennis、Taraxacumsect. Taraxacum、Apis mellifera、Anas platyrhynchos)及高可见脊椎动物,外来种比例(21.4%)反映城市生物同质化(biotic homogenisation);尽管保护价值物种占比低但仍被检出(蝙蝠均列 Habitat Directive附录Ⅱ,Pipistrellus nathusii意大利近危 NT)。CNC 带来大量新记录充实本地生物多样性知识,iNaturalist 首记具宏观生态学价值。专家引导将注意力导向不显眼类群(如小型无脊椎动物)并使用专项采样工具(网、灯、陷阱)及后期显微鉴定提升分类分辨率,强调专家在鉴定阶段对数据质量的关键作用。尽管天气不利及临时调整,公众满意度高,小团体形式与专家互动被视为优势,野外不确定性本身具教育意义。
研究人员提出机构协调机制框架解释博物馆协调关联高参与:(1)网络协调(network coordination)——动员高校、协会、志愿者形成异质网络;(2)物资与后勤支持(material and logistical support)——提供器材、结构化活动日程降低参与门槛;(3)传播基础设施(communication infrastructure)——借助馆方媒体渠道扩大招募;(4)激励机制(incentive structures)——排名与奖品维持参与动机。这些机制交互作用,非博物馆组织可能部分具备但实施系统性较弱。研究为观察性关联而非因果证明,受城市规模、社会经济、既有生态素养及 iNaturalist 熟悉度等混淆因素影响。
结论( translated from Conclusions section ):
都灵经验表明博物馆协调可转化为高参与度与增强的数据收集,强化 NHM 在公民科学中作用的已有结论。CNC 是将公众参予与城市环境中有意义的生物多样性数据收集相结合的有力框架。都灵案例凸显博物馆主导协调、专家介入及在地化活动在最大化参与度和分类学覆盖面上的附加价值。未来 CNC 可通过加强参与者前期培训、制定特定类群摄影指南及拓展与学校及地方组织合作进一步优化成果。自然历史博物馆通过整合科学专业知识与包容性公众推广,可有效充当公民科学催化剂,同时为生物多样性认知、环境意识及社区参与作出贡献。