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生物學

一起賞鳥做科學

2022-01-01 林大利
賞鳥不只是有趣的休閒活動,透過開放平台與共享資料, 公民科學能產生大量數據,推動鳥類種類、數量、棲地與保育等研究, 有助於維護生物多樣性。

重點提要

  1. 鳥類能夠飛行,是移動能力強的生物類群,因此常引人注目。全球公民科學資料庫多半是鳥類相關資料。
  2. 台灣自然觀察組織蓬勃發展,賞鳥者眾,數個參與門檻較高的鳥類系統型公民科學計畫已推動多年。
  3. 一般民眾是公民科學的核心,採用適當的科學方法可以提升資料品質,而公民科學資料將成為保育政策的依據。

▲猜猜我是誰:
台灣許多鳥友能分辨外形相似、成群出現的水鳥。或是上傳鳥類照片到開放資料庫,相關領域科學家也能協助辨識。這張照片裡就有彎嘴濱鷸、寬嘴鷸、尖尾濱鷸三種水鳥,你分辨得出來嗎?(答案請見下方)


2014年底,一隻迷航的西伯利亞白鶴抵達基隆彭佳嶼,幾天後飛到金山清水濕地,引起大眾注意,牠最終在台灣停留了將近兩年。俄羅斯媒體得知這種嚴重瀕危的候鳥在台灣平安生活,還特別報導致謝。2021年初,台灣出現新紀錄種斑頭雁、年底則有另一隻飛抵宜蘭的白鶴,同樣吸引許多賞鳥人觀賞。同年3月,澳洲繫上發報器的水鳥黦鷸一度短暫失聯,澳洲學者還在網路上請求協尋,後來經確認在台南的學甲濕地平安活動,讓台澳候鳥研究的合作又邁進一步。這些精采又重要的生態記錄,全都是鳥類觀察愛好者率先發現,而不是鳥類學家。這表示台灣有上萬雙眼睛,隨時緊盯這些鳥兒的動態。

鳥類是公民科學的好題材

鳥類是非常特殊的生物類群,羽色引人注目,移動能力強,是反應環境變化的指標生物。相較於其他生物,鳥類不僅容易觀察、辨識,即使你對牠們沒興趣,當牠從你眼前飛掠而過,實在很難無視牠們。也因此,鳥類成為最受科學家關注的生物類群,許多生態學理論正是透過鳥類研究發展而來。不過許多鳥類的新記錄,都是鳥友提供,而非鳥類學家或生態學家。全世界的公民科學(citizen science)資料庫,超過一半是鳥類的資料。台灣亦然,眾多的鳥友,一直都是公民科學的好夥伴。從eBird Taiwan平台來看,已經有超過4500名使用者上傳過賞鳥記錄,而且每年台灣的賞鳥記錄都維持在全球前十名。


像eBird Taiwan這樣的賞鳥記錄資料庫,是公民科學的一種「機會型計畫」(opportunistic scheme)。這類計畫藉著使用者眾多,加上開放平台,可以快速累積大量的生物時空分佈資料,也使資料越來越容易取得,iNaturalist也是類似的網站,這些網站的特色是介面簡單,使用者可以即時上傳目擊各類生物的報告,也因此參與門檻較低,使用者甚至不需具備物種鑑定能力,只要上傳照片及時空資訊到網路平台或資料庫,會有專業研究人員鑑定物種。所以,機會型計畫很適合運用在蛾類、蝸牛、蜘蛛等容易觀察並拍攝的小型無脊椎動物,或是監測死亡動物,例如台灣野生動物路死觀察網,使用者上傳的資料有助於科學家掌握野生動物死因,甚至還可以推論食性、出沒地點與活動時間。


台灣有運作成熟的野鳥學會體系,加上自然觀察相關民間團體的蓬勃發展,使得鳥類的公民科學格外興盛。以中華民國野鳥學會為代表的鳥會系統,在台灣各縣市幾乎都有相應的地方組織。這樣的運作模式,讓全國性的鳥類公民科學相當容易推廣,能進一步執行門檻較高的公民科學「系統型計畫」(systematic scheme)。


系統型計畫有嚴謹標準的作業程序,在資料蒐集階段就先把志工的調查能力標準化,所獲得的資料偏差較低,較容易以傳統的統計方法分析。例如台灣繁殖鳥類調查(Breeding Bird Survey, BBS Taiwan)和台灣新年數鳥嘉年華(Taiwan New Year Bird Count, NYBC Taiwan),參與者必須接受培訓課程訓練,熟悉監測方法及流程,才能實際蒐集資料。以2014年第一屆的台灣新年數鳥嘉年華為例,如先前所述,起初考量活動門檻較高,僅規劃試辦30處樣區,但是在台灣鳥友的熱情參與下,最後完成了120處的樣區!2021年則完成173處樣區調查。另一項計畫台灣鳥類生產力與存活率監測(The Monitoring Avian Productivity and Survivorship program, Taiwan, MAPS Taiwan),則是要透過鳥類繫放檢視鳥類的年齡與性別特徵,以探討鳥類的族群結構(population structure,也就是鳥類的人口金字塔)。鳥類繫放是相當困難的技術,若手法不夠純熟,很容易造成鳥類受傷甚至死亡。因此,志工在參加之前,必須先接受相當嚴格的訓練。


台灣的鳥類公民科學表現,一直讓許多國家稱羨。例如日本遇到的困境是年輕人對鳥類觀察興趣缺缺,賞鳥人口老化且逐漸減少。而馬來西亞是賞鳥人數不多,


許多地區缺乏人力執行鳥類調查工作。澳洲則是因地廣人稀,許多偏遠地區不易抵達。我們很幸運,是在人口密度高的國家推動公民科學,因此台灣各個角落都有鳥類觀察記錄。

開放資料維繫觀鳥熱情

為什麼會有這麼多人願意無償為鳥類監測投注時間心力長期觀察?除了鳥友本身的熱情之外,積極發佈公民科學計畫的成果也是維繫鳥友熱情的關鍵。鳥友在乎的不是報酬,而是觀察記錄是否真的可以為鳥類保育及環境保護做出貢獻。因此,台灣繁殖鳥類大調查和台灣新年數鳥嘉年華就需要每年出版年度報告,對外公開計畫執行的成果。同時也開放所有的資料,供各界自由加值運用。此外,召開記者會、舉辦特展、宣傳工作等,都是重要的成果展示。不僅如此,鳥友參與公民科學的過程,也是一種自由選擇學習(free choice learning),除了可以為鳥類保育做出貢獻,也能學習科學新知。鳥友的觀察及辨識能力會隨著培訓課程累積的相關知識與技術而進步。如此一來,隨著參與經驗更豐富,資料的品質也會顯著提升。


台灣的鳥類公民科學執行10年至今,已經可以藉由民眾回報資料,分析絕大多數的常見繁殖鳥和常見度冬水鳥的族群趨勢,每年發佈最新成果,並且建立複合物種指標,反映森林鳥類、農地鳥類和外來鳥類的數量變化狀況,並且評估台灣的森林和農業環境。不僅如此,鳥類相關的公民科學資料,已廣泛用於生態檢核和環境檢核,並且做為設置太陽光電板的選址依據。

有助了解各國物種現況

2010年,隨著聯合國生物多樣性公約(Convention on Biological Diversity)秘書處訂立新的10年目標「愛知生物多樣性目標」(Aichi Biodiversity Targets),各締約國陸續設計許多生物多樣性指標(biodiversity indicator),了解國家生物多樣性現況與變化,以評估保育策略和規劃經營管理計畫。


要達成愛知生物多樣性目標,描繪大範圍的生物多樣性現況及變化趨勢,勢必要在廣大的時空尺度下長期監測生物多樣性指標的狀況,並且蒐集大量資料,有效地整合與運用。以物種保育為例,了解該物種的分佈、相對族群量、棲地偏好等,是規劃保育政策及土地經營管理策略的關鍵資料。


專業調查人員能在較細微的時空尺度下獲得精確的時空分佈資料,但要耗費龐大的人力與經費,而且無法快速蒐集大範圍的分佈資料。以我從事的生態保育工作來說,現代生物多樣性快速流失,雖然聯合國確實有要求各國好好了解自家的生物多樣性現況,但是很多國家的國土大得不得了,若都只等科學家把調查工作做完,地球上的生物也滅絕得差不多了。因此由政府機關、學術組織、民間社團及業餘愛好者所共同合作的公民科學計畫便應運而生。由各地民眾參與的公民科學計畫,能在較廣大的時空尺度之下獲得大量的生物分佈資料,彌補傳統上僅仰賴少數人調查的弱點。研究人員為志工量身打造適合的長期監測方法,由參與民眾蒐集可供科學分析的數據資料,再由研究人員進一步分析。

公民科學的核心:資料共享

公民科學的核心就是「團結力量大,眾志成城」。以公民科學為機制所執行的計畫已廣泛應用於各領域,例如大氣科學的氣旋中心計畫(Cyclone Center Project)、天文學的星系動物園(Galaxy Zoo)、生態學和環境監測的「空氣盒子計畫」。網路與智慧型行動裝置的普及大幅改變了人們接收並傳遞資訊的方式,使通訊更快速便利。這樣的科技進展促成各種主題的公民科學如雨後春筍般萌生,展開全民能共同參與科學研究的新時代。

解答

胸前具有紅色繁殖羽,嘴喙較長下彎的是彎嘴濱鷸,寬嘴鷸頭頂有暱稱「西瓜帽」的粗條紋,體型較小;其餘皆為尖尾濱鷸,頭頂偏紅棕色,嘴基顏色較淡。


其實,公民科學的精神早已出現在我們生活中,只是沒有以「公民科學」這一個詞包裝。台灣人最熟悉的例子之一就是路況廣播。路上駕駛常常透過路況廣播來了解即時路況。但並沒有一組路況調查隊一天到晚在高速公路上東奔西跑調查路況,因為那非常耗費時間、人力和金錢。路況廣播的資訊都是來自路上駕駛;也就是說,資訊的使用者也是資訊的提供者,只需要一個匯整資訊的平台,就能讓所有人供應並共享資訊。


路上駕駛是路況廣播資訊的提供者,公民科學志工則是提供科學研究資料的主要來源。因此,規劃公民科學計畫,許多細節都需要考量到志工。提供志工培訓課程,並於課程中詳細說明監測計畫的目的與方法,都有助於提高志工的調查能力,資料的品質也會更加完善。


實務上,參與公民科學調查的志工,常會有所偏好。舉例來說,機會型計畫的志工對稀有種的興趣往往比普遍種高出許多,因此會比較容易蒐集稀有種的資料,而缺乏普遍種的資料。不過也可以利用這樣的特性,把稀有種的分佈資料蒐集得更完整。


最後,讓志工願意長期參與,是規劃公民科學的重要課題。由於志工並非受聘僱而來,而是基於自身的興趣,讓志工充份了解參與公民科學的重要性與貢獻、能與同好交流切磋、獲得研究人員的肯定、回饋與感謝等,這些都能增強並維持志工參與的動機及意願。


如果調查方法設計得太過複雜或困難,很可能降低志工的參與意願。然而,過於簡單的方法又會降低資料品質,因此公民科學調查方法的規劃,必須在志工與科學方法之間權衡,既能讓志工容易執行,也能客觀地呈現生物多樣性現況。未來公民科學資料將會是保育和土地經營管理政策的重要依據,也會是反映生物多樣性實際狀況的重要基礎資訊。


# 關鍵字:生物學公民科學賞鳥
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