公众科学实验：科学家邀市民观察北京蝴蝶，为城市保护搜数据

周末，京郊山脉上，常常能见到一群自然爱好者聚集在一起。他们有的手持扑网，有的手拿纸笔，有的端举相机……他们时而飞快挥舞手中的扑网，时而停下脚步俯身观看，时而拿起相机对焦按下快门，时而又拿笔记录……忙得不亦乐乎。他们来自各行各业，但有一个共同的身份，叫做“科学志愿者”。他们所做的事情被称作“城市保护”。

基于“公众科学”的城市保护

谈到科学志愿者，就不得不提及“公众科学”这个专有名词。它是指公众参与的科学研究，包括非职业的科学家、科学爱好者和志愿者参与的科研活动，范围涵盖科学问题探索、新技术发展、数据收集与分析等。公众科学项目一般由科学家发起，邀请公众参与并共同开展。

公众科学的前身可以追溯到18世纪之前植物学爱好者对植物标本的大量收集。20世纪之后，科学研究就由职业科学家主导，但是在博物学、考古学、天文学等领域，公众科学获得了迅猛发展。

在美国，美国国家气象局的合作观察者项目从1890年开始收集天气数据。英国研究机构开展的“星系动物园”计划，吸引了10万天文爱好者的共同参与，对百万星系进行分类。除此之外，还有更多种类的公众科学项目被开放出来。比如，参与者可以在线听鲸的声音，为这些带着不同“口音”的鲸分类。

公众科学究竟有何意义？可以说这是一件多方受益的事情。首先，公众可以在参与项目的过程中学习到很多科学知识。其次，科学家可以利用公众获得的数据做一些科学研究。最后，保护工作者也可以根据这些数据制定一些保护计划。

如今，中国也开展了类似的项目。

蝴蝶与城市保护

2017年，山水自然保护中心项目主任李小龙启动了北京太行山地和燕山山地的蝴蝶野外调查计划。

目前，英国、德国等国家已经建立起了比较完善的蝴蝶监测体系。他们在全国范围内的不同生境设置多条监测样线，基于公众参与，对蝴蝶展开了长期、规律、系统的监测，并建立了国家层面的蝴蝶数据库。

为什么要观察蝴蝶？难道仅仅因为它们外表美丽吗？

第一，蝴蝶是陆地生态系统的极佳指示物种。蝴蝶是植食性完全变态昆虫，在其生长的卵、幼虫、蛹、成虫的各个阶段，都需要依靠寄主植物维持生命。很多蝴蝶对寄主植物具有专一性，一旦生境中的寄主植物遭到破坏，对于蝴蝶来说便是灭顶之灾。所以，一个区域内蝴蝶的数量和种类，可以很好地反映出该区域植被的好坏。

另一方面，蝴蝶除了以植物为食，也是鸟类、两栖类、啮齿类等其他动物的食物来源。因此，蝴蝶也可以表征一个区域动物的生存状况。在同等条件下，生态系统越健康、植物多样性越高的地方，蝴蝶的数量和种类也越丰富。

第二，蝴蝶是评估全球气候变化的指示物种。蝴蝶是变温动物，在其生长的每个阶段都对温度非常敏感，短期内气候的突变会对蝴蝶的生存带来严重考验。蝴蝶成虫具有一定的飞行能力，于是在气候发生变化时，它们会倾向于调整自身生活史，或者选择新的气候适宜的栖息地。所以，通过对蝴蝶数量、分布、生活史的长期观察，可以很好地表征气候变化。

城市保护的必要性

蝴蝶野外调查计划项目负责人李小龙从小便是个自然爱好者。成年后，他积极加入了自然保护的队伍中。他不光在北京从事保护工作，云南的澜沧江流域、高黎贡山高海拔地区、苍山洱海高原湿地、西双版纳热带雨林也都留下过他的身影。

对他而言，在城市里做保护的难度比在保护区更大一些。但是他坦言，城市保护是十分有必要的。

他认为，首先，中国近几年城市化的速度非常快，但整个城市化过程对生态产生何种影响是缺乏评估的，所以在城市里开展调查、监测、保护等项目可以有力推动我国在城市化过程中的生态保护事业。其次，在城市中，有一群公众自然爱好者，他们汇合起来便是一股十分强大的力量。

然而，困难同样并存。李小龙说，不同于西部社区里较为同质的人，城市里的志愿者来自各种人群，组织难度较大。在城市里开展观测与保护还需一定的时间和努力探索出模式。所以在他看来，“天时地利人和”是在城市开展保护工作的难得契机。

李小龙所负责的蝴蝶监测计划面向社会公众开放，他认为，公众经过一定的培训以后，是可以具备做蝴蝶野外监测能力的。此外，开放性还体现在数据上，他希望监测的数据可以无偿提供给科学家和保护工作者，让他们在做科学研究和保护计划制定的时候，可以对生态系统健康作出切实贡献。在项目的开展中，李小龙特别注重科学、教育和公益三方面属性，让公众科学、自然教育、生态保护做到有机结合。

本文图片由李小龙提供