通过应用程序进行植物识别,实现酚学监测

Researchers from the Max Planck Institute for Biogeochemistry in Jena and the Ilmenau University of Technology, Germany, have shown that plant observations collected with plant identification apps such as Flora Incognita allow statements to be made about

位于耶拿的马克斯·普朗克生物地球化学研究所和德国伊尔梅瑙理工大学的研究人员已经表明,使用植物识别应用程序(如Flora Incognita)收集的植物观察结果可以在小范围内和整个欧洲范围内对植物的发育阶段进行说明

“雪花莲从来没有像今年这么早开花,是吗?”许多用敏锐的感官探索自然的人肯定会问自己这样的问题。德国气象局(DWD)已经报告说,今年的早春已经进入了全面的季节;比长期平均水平提前三周

温带地区的许多植物每年都会经历相同的开花、叶片羽化、果实形成、叶片着色和叶片脱落周期。这些事件的反复发生顺序被称为酚学,与当地的主要气候条件密切相关。气候变化会影响这些发育现象,各种植物物种对变化的反应也不同,例如早春的到来。

这不仅会对自然食物链产生影响,还会对某些农业过程的时间产生影响。从生态学的角度来看,这可能导致植物已经开花,但相应的传粉昆虫尚未孵化或活跃。由于气候变化带来的变化,在大面积和长时间内记录尽可能多的物种的植物酚学是非常重要的

传统上,由德国气象局(DWD)进行的酚学监测是在受过培训的志愿者的帮助下进行的。然而,这些公民科学家的数量多年来一直在急剧下降。另一个限制因素是,此类数据收集通常仅限于某些国家、地区和植物物种

在两篇新的研究论文中,位于耶拿的马克斯·普朗克生物地球化学研究所(MPI-BGC)和伊尔梅瑙理工大学的科学家表明,使用免费的智能手机应用程序(如Flora Incognita)或来自iNaturalist等平台的报告数据进行植物鉴定,可以绘制植物物种的酚学差异,因此非常适合作为进一步研究问题的新的、不断增长的数据源

在一份新的出版物中,研究人员表明,对于某些物种,隐名植物的观测模式与德国气象局的观测模式非常一致。例如,如果DWD记录的接骨木在一年内比前一年更早开始开花,这种变化也反映在Flora Incognita的鉴定请求中

这是因为植物一开始开花,就会引起感兴趣的个体的注意,并且识别请求的数量迅速增加

该研究的第一作者、MPI-BGC的博士生Negin Katal说:“隐名植物的使用者受益两次:他们在探索自然的同时了解了更多的植物,同时为德国和欧洲的酚学监测收集了重要数据。”

MPI-BGC的Michael Rzanny博士是该研究的第一作者,他解释道:“我们能够证明,在公民科学数据中可以找到酚学模式,尽管这些数据不是为了监测酚学而记录的。”。“某些事件,如开花开始,甚至在更大的范围内都可以从数据中读取。”

Patrick Mä教授;伊尔梅瑙理工大学“未知植物”项目联合负责人der评论道,“目前的工作清楚地表明,在该应用程序首次发布五年后,开发未知植物应用程序的努力,特别是在基于人工智能的自动识别方面,也将对研究产生丰硕成果。我们正在让大量具有不同植物学背景的人参与到酚学监测中。”

“我们很高兴一些用户每年都会拍摄雪花莲或接骨木花的开花照片,即使他们已经了解该物种很长时间了,”Jana Wä博士补充道;ldchen,MPI-BGC的联合项目经理。“有意识地感知植物的生命周期是了解自然变化的好方法,而Flora Incognita使记录变得容易。”

这两个研究项目的结果都表明,识别应用程序和报告平台等新的数据源不仅可以满足个人的好奇心:它们为植物物种的空间和时间发生提供了可靠的来源,并使人们能够研究各种问题

研究结果发表在《npj生物多样性》和《植物科学前沿》杂志上