夜幕下的生态探索：公民科学助力夜间生态学研究

本文探讨夜间生态学研究的不足，通过公民科学方法研究夜间生态，揭示其重要性及对生态保护的意义，强调公民科学在夜间生态学研究中的潜力和挑战。

　　夜幕下的生态探索：公民科学助力夜间生态学研究 在人类的日常生活中，夜晚常常被视为休息和宁静的时刻，然而在生态学领域，夜间却是一个充满未知和挑战的研究领域。传统生态学研究多聚焦于白天的物种和生态关系，而忽略了占地球一半面积的夜间生态。然而，夜间生态中隐藏着丰富的研究见解和亟待解决的保护问题。例如，国际自然保护联盟(IUCN)红色名录中，81%的数据不足、难以评估种群状况和威胁等级的哺乳动物是夜行性动物[^3^]。此外，夜间昆虫活动的丰富度甚至超过了白天活动的三分之一[^4^]。忽视夜间生态可能导致对植物-传粉者网络结构的误解，进而影响保护评估[^5^]。 近年来，随着人工夜间光照(ALAN)引发的光污染问题日益突出，夜间生态学研究的不足被进一步凸显[^6^]。ALAN对个体层面产生诸多影响，如死亡率、繁殖、觅食、迁徙行为、昼夜活动、生理和基因表达等，这些影响还可能进一步引发生态系统层面的连锁反应，甚至影响到白天的群落[^8^]。然而，由于人类本身是昼行性生物，这种时间维度的偏见不仅体现在研究中，也体现在社会对物种的认知上[^9^]。 在这种背景下，公民科学(CS)作为一种研究方法，为夜间生态学的发展提供了新的思路和工具。公民科学能够动员公众参与科学研究，填补夜间生态学研究的空白，同时促进科学与社会之间的信息交流[^11^]。例如，夜间活动的人群（如夜归者或夜班工人）可以参与夜间物种的监测，观察夜行性或晨昏性动物[^12^]。此外，公民科学还可以通过知识交流，提高人们对光污染危害的认识，并指导人们如何减少ALAN的影响[^12^]。 公民科学在夜间生态学研究中具有广泛的应用潜力。它可以支持针对多种夜行性物种的监测工作，评估ALAN对物种和生态系统多维度的影响[^13^]。例如，借助公民科学和人工智能(AI)相结合的方法，可以辅助夜间昆虫的分类鉴定[^13^]。公民科学家甚至发现了新的夜间活动物种，如在文莱发现的半蛞蝓[^13^]。此外，公民科学还揭示了一些物种被忽视的夜行性行为，如欧洲广泛分布的草蛇（Natrix natrix），传统上被认为主要是昼行性动物[^13^]。公民科学还可以研究行为的进化，如夜莺的歌声进化[^13^]，并揭示夜间动物的隐秘行为，例如英国两栖动物意外常见的树栖栖息地使用[^13^]。在城市地区，公民科学可以通过记录蝙蝠的叫声，评估城市区域对蝙蝠保护的潜力，并为城市规划提供基于证据的建议[^13^]。在人类与野生动物密切接触的地区，公民科学可以缓解人与野生动物的冲突，并为野生动物管理提供信息，例如夜间活动的郊狼[^13^]，或者研究入侵物种的生态影响，如韩国夜间城市入侵和农业损害的鸟类[^13^]。 公民科学可以结合多种不同的方法，从传统的（如相机陷阱、标准化调查、样线、生物声学监测）到较新的方法（如网络地理信息系统(WEBGIS)制图、环境DNA(eDNA)、机器学习和其他AI工具）[^13^]。它在不同的参与水平上都有潜力丰富夜间生态学的发展。 尽管公民科学在夜间生态学研究中具有诸多优势，但也面临一些挑战。例如，动员那些夜间外出但对研究主题没有特别兴趣的人参与可能具有挑战性[^12^]。此外，根据项目不同，可能需要特别的安全和参与考虑。在某些地区或夜间特定时间，人们可能需要特殊的装备（如红灯）或采取安全预防措施以保护弱势群体[^12^]。儿童的参与可能受到睡眠时间或法律限制的限制[^12^]。此外，夜间物种的分类知识相对较低，加上其丰富性（例如蛾类物种的数量与蝴蝶相比），可能成为涉及公民科学家进行需要物种鉴定的研究的障碍[^12^]。然而，对于一些项目来说，这可能并不重要，因为数据报告并不需要在物种水平上进行鉴定。尽管存在这些挑战，公民科学已经在夜间生态学研究中做出了贡献，并且在未来可能会发挥更大的作用[^13^]。 总之，夜间生态学不仅值得研究界更多关注，也值得社会、自然保护者和政策制定者的关注[^13^]。公民科学可以成为这种关注的重要组成部分，因为它可以生成经常被忽视的动植物及其相互作用的数据[^13^]。它还可以赋予公民参与他们对安静和恢复性的黑夜的权利，并在多个参与者中提高对夜间生态学的认识[^13^]。通过连接不同的参与者/利益相关者并结合学科和方法，公民科学可以在解决夜间生态问题和寻找迅速消失的自然黑暗的解决方案方面发挥关键作用[^13^]。 主要技术方法 本研究主要采用公民科学方法，结合人工智能(AI)辅助分类鉴定、生物声学监测、网络地理信息系统(WEBGIS)制图、环境DNA(eDNA)检测、机器学习等技术手段，开展夜间生态学研究[^13^]。 研究结果 1. **夜间生态学研究的重要性** - 夜间生态学是生态学研究中被忽视的领域，但其对生物多样性和生态系统功能具有重要意义[^3^][^4^][^5^]。 - 光污染(ALAN)对夜间生态的影响凸显了夜间生态学研究的紧迫性[^6^][^8^]。 - 人类作为昼行性生物，对夜间生态的认知存在偏见，这影响了夜间生态学的研究和保护[^9^]。 2. **公民科学在夜间生态学中的应用** - 公民科学可以动员夜间活动的人群参与生态监测，填补夜间生态学研究的空白[^12^]。 - 公民科学能够促进科学与社会之间的信息交流，提高公众对光污染和夜间生态保护的认识[^12^]。 - 公民科学结合AI技术可以辅助夜间昆虫的分类鉴定，发现新的夜间活动物种[^13^]。 - 公民科学揭示了一些物种被忽视的夜行性行为，如草蛇的夜行性[^13^]。 - 公民科学可以研究行为的进化，如夜莺的歌声进化[^13^]。 - 公民科学揭示了夜间动物的隐秘行为，如英国两栖动物的树栖栖息地使用[^13^]。 - 公民科学可以评估城市区域对蝙蝠保护的潜力，并为城市规划提供基于证据的建议[^13^]。 - 公民科学可以缓解人与野生动物的冲突，并为野生动物管理提供信息[^13^]。 3. **公民科学面临的挑战** - 动员夜间外出但对研究主题没有特别兴趣的人参与可能具有挑战性[^12^]。 - 根据项目不同，可能需要特别的安全和参与考虑[^12^]。 - 儿童的参与可能受到睡眠时间或法律限制的限制[^12^]。 - 夜间物种的分类知识相对较低，加上其丰富性，可能成为涉及公民科学家进行需要物种鉴定的研究的障碍[^12^]。 4. **公民科学的潜力和未来展望** - 公民科学已经在夜间生态学研究中做出了贡献，并且在未来可能会发挥更大的作用[^13^]。 - 公民科学可以结合多种不同的方法，从传统的到较新的技术手段，丰富夜间生态学的发展[^13^]。 - 公民科学可以生成经常被忽视的动植物及其相互作用的数据，提高公众对夜间生态学的认识[^13^]。 - 公民科学可以在解决夜间生态问题和寻找迅速消失的自然黑暗的解决方案方面发挥关键作用[^13^]。 研究结论和讨论 本文强调了夜间生态学的重要性以及公民科学在夜间生态学研究中的潜力和挑战。夜间生态学是生态学研究中被忽视的领域，但其对生物多样性和生态系统功能具有重要意义。光污染(ALAN)对夜间生态的影响凸显了夜间生态学研究的紧迫性。公民科学作为一种研究方法，可以动员公众参与科学研究，填补夜间生态学研究的空白，同时促进科学与社会之间的信息交流。尽管公民科学在夜间生态学研究中面临一些挑战，但它已经在夜间生态学研究中做出了贡献，并且在未来可能会发挥更大的作用。公民科学可以class="paragraph">从传统的到较新的技术手段，丰富夜间生态学的发展。公民科学可以生成经常被忽视的动植物及其相互作用的数据，提高公众对夜间生态学的认识。通过连接不同的参与者/利益相关者并结合学科和方法，公民科学可以在解决夜间生态问题和寻找迅速消失的自然黑暗的解决方案方面发挥关键作用。

总之，夜间生态学不仅值得研究界的更多关注，也值得社会、自然保护者和政策制定者的重视。公民科学可以成为这种关注的重要组成部分，因为它能够生成被忽视的动植物及其相互作用的数据，同时赋予公民参与他们对安静和恢复性的黑夜的权利。通过提高公众对夜间生态学的认识，公民科学可以促进科学与社会之间的互动，推动夜间生态学的研究和保护工作。未来的研究需要进一步探索公民科学在夜间生态学中的应用潜力，同时解决其面临的挑战，以更好地保护夜间生态系统和生物多样性。