鲨鱼与鳐鱼的公民科学:评估iNaturalist记录以记录地中海软骨鱼类的多样性与出现

《Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems》:Citizen Science for Sharks and Rays: Evaluating iNaturalist Records to Document Elasmobranch Diversity and Occurrence in the Mediterranean Sea

【字体: 时间:2026年07月24日 来源:Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 2.2

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  地中海中的软骨鱼类(Elasmobranchs)面临强烈的人为压力,近半数种群面临灭绝风险。过度捕捞、数据可用性有限、缺乏国际合作以及公众意识不均阻碍了有效管理。公民科学(Citizen science)日益被推广为一种解决生物多样性数据缺口的经济有效方式,但

  
地中海中的软骨鱼类(Elasmobranchs)面临强烈的人为压力,近半数种群面临灭绝风险。过度捕捞、数据可用性有限、缺乏国际合作以及公众意识不均阻碍了有效管理。公民科学(Citizen science)日益被推广为一种解决生物多样性数据缺口的经济有效方式,但其在为物种评估和保护规划提供信息方面的可靠性尚未得到充分检验。本研究批判性地评估了iNaturalist(一个广泛使用的众包平台)在评估地中海软骨鱼类物种组成和分布方面的潜力和局限性。研究人员使用描述性空间统计分析了观察记录;每个“研究级”(research grade)记录均通过置信评分系统(confidence-scoring system)评估其分类准确性和可靠性。总计70%的记录未能达到高置信标准,约30%的记录无法在物种层面得到验证。许可限制进一步降低了可用性,排除了23.5%的记录。空间覆盖不均匀,集中于西北地中海和东南地中海,主要由用户活动驱动。鳐形目(Batoids)主要沿西班牙海岸和狮子湾(Gulf of Lion)被报告,而鲨形目(Selachians)在希腊和爱琴海(Aegean Sea)附近更为频繁。值得注意的是,43.7%的观察发生在自然栖息地之外,常出现在水中或市场。公民科学数据可以补充地中海洋软骨鱼类的传统监测,但不加批判地使用可能会在保护规划中引入分类错误和偏差分布模式。通过实施标准化置信评分系统、提供诊断特征指导以及加强区域参与,这些平台可以为生物多样性监测和保护规划提供更可靠的见解。
**研究背景与问题**
地中海是全球软骨鱼类(Elasmobranchs,包括鲨鱼和鳐鱼)遭受过度捕捞最严重的区域之一,近半数种群面临灭绝风险。由于数据匮乏、国际合作不足以及公众意识薄弱,有效的管理措施难以实施。公民科学(Citizen science)被视为一种低成本填补生物多样性数据缺口的方法,但其在物种评估和保护规划中的可靠性尚未得到充分验证。iNaturalist平台作为广泛使用的众包数据来源,其记录的质量和可用性需要系统评估。本研究旨在检验iNaturalist研究级记录在描述地中海软骨鱼类多样性和分布方面的潜力和局限性,并评估其可靠性,以期为保护决策提供依据。论文发表在《Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems》。

**关键技术与方法**
研究人员从iNaturalist平台提取截至2024年3月的地中海鲨鱼和鳐鱼记录,由8名经过训练的海洋生物学学生(来自本科和研究生课程)按区域和分类单元分工收集。主要方法包括:①使用置信评分系统(confidence-scoring system)评估研究级记录的可靠性,基于图像质量、诊断特征可见性、误认可能性、地理精度等5项指标(0-6分),划分为低、中、高置信等级;②通过FAO及地中海野外鉴定指南独立验证物种鉴定准确性;③采用卡方检验(Pearson's chi-square test)和二元逻辑回归(binomial logistic regression)分析置信等级与正确识别概率的关系;④通过数据清理(去除重复和错误)和许可过滤(排除限制性许可记录),最终保留可用数据集。

**研究结果**
**3.1 iNaturalist数据验证与评估**
通过描述性统计和置信评分系统分析发现,研究级记录中低置信(36.1%)、中置信(33.9%)和高置信(29.9%)分布大致均衡,但低、中置信合计占70%以上。平台提供物种级鉴定的记录中,仅70.2%在本研究中得到验证,29.8%无法确认。许可限制(如“保留所有权利”或非衍生共享)导致23.5%的记录被排除,其中鲨鱼记录损失最大(31.2%)。卡方检验显示置信等级与正确识别显著相关(χ2=174.73,p<0.001),逻辑回归表明中置信和高置信记录的识别正确概率分别是低置信的5.91倍和10.48倍。

**3.2 基于iNaturalist数据的物种多样性与分布**
空间分布显示记录高度集中于西北地中海(法国、西班牙、意大利海岸及科西嘉岛、狮子湾、巴利阿里群岛)和东南地中海(希腊海岸、爱琴海),而西南和东北地中海记录稀疏,北非沿岸和黎凡特海几乎无记录。分类组成上,东南地中海以鲨形目(Selachii)为主(比鳐形目多42%),而西南和西北地中海鳐形目(Batoidea)占76%。记录中43.7%的观察发生在自然栖息地外(如市场、海滩、船只),尤其鲨鱼记录多来自非自然环境。常见鲨鱼物种包括小点猫鲨(Scyliorhinus canicula)、大青鲨(Prionace glauca)等;常见鳐类包括电鳐(Torpedo marmorata、Torpedo torpedo)和鳐属(Raja radula、Raja asterias)。市场记录中涉及多种濒危或数据缺乏物种,如高鳍鲨(Alopias vulpinus,濒危)、尖吻鲭鲨(Isurus oxyrinchus,极危)等。用户贡献分析显示,多数用户仅提交1-2条记录,少数活跃用户贡献了大部分数据,且区域间无显著差异(Kruskal-Wallis检验,p=0.146)。

**讨论与结论**
讨论部分指出,研究级标签并不保证科学可靠性,约三分之一的记录需谨慎使用,主要问题包括图像质量差、诊断特征不全、用户专业水平参差。许可限制导致大量数据不可用,建议用户采用更开放的许可协议(如CC BY-NC)。市场记录虽能反映人类压力,但缺乏来源信息可能误导物种分布评估。用户参与不均和区域差距(如北非海岸记录极少)制约了数据覆盖。为提升平台价值,研究建议在数据输入前加强用户培训,输入时增加验证步骤(如整合IUCN分布图),采集后采用AI辅助和专家审核。结论部分翻译如下:
**结论**
本研究凸显了iNaturalist等公民科学平台在补充地中海软骨鱼类科学研究方面的潜力。尽管数据揭示了物种存在和发现背景的有用信息,但数据质量、地理覆盖和物种鉴定的局限性凸显了将这些来源用于科学研究和管理时需考虑的几个问题。特别是,本研究显示公民科学数据虽有价值,但需谨慎使用。相当一部分记录为低或中置信,且市场来源的观察因缺乏可追溯性可能误代表当地物种组成。若无严格验证和仔细解读,这些记录可能在生物多样性评估和保护规划中持续传播错误。实施标准化置信评分系统并提高贡献者对数据许可的认知,可显著提升公民科学数据集的可靠性和可获取性。此外,在代表性不足区域(如非洲海岸)开展针对性培训并推广iNaturalist,可扩大参与和数据覆盖。这些举措不仅能增强平台的科学效用,还能提供经济有效的替代方案,以克服常限制生物多样性研究和管理的预算与时间压力。
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