近日,浙江農(nóng)林大學(xué)森林食物資源挖掘與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室香榧團(tuán)隊(duì)在《自然—?dú)夂蜃兓菲诳l(fā)表題為《生態(tài)學(xué)研究實(shí)驗(yàn)弱化風(fēng)險(xiǎn)加劇》的文章。文章基于對(duì)樹(shù)木物候?qū)W領(lǐng)域近30年文獻(xiàn)的系統(tǒng)分析,揭示當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究方法演變中的隱憂(yōu),隨著遙感監(jiān)測(cè)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和模型模擬等技術(shù)的迅猛發(fā)展,研究范式正明顯向以觀(guān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)和模型分析傾斜,而以環(huán)境操控為核心的實(shí)驗(yàn)性研究卻增長(zhǎng)乏力,學(xué)科發(fā)展正面臨“重觀(guān)測(cè)、輕實(shí)驗(yàn)”的失衡風(fēng)險(xiǎn)。

樹(shù)木物候?qū)W領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)與非實(shí)驗(yàn)研究趨勢(shì)。(課題組供圖)
“這一深度剖析,也為森林食物資源領(lǐng)域如何整合跨學(xué)科手段、統(tǒng)籌觀(guān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)、深化機(jī)理認(rèn)識(shí)提供了有益的方法論啟示?!闭撐耐ㄓ嵶髡邊羌覄僦赋觥?/p>
該研究以團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期關(guān)注的樹(shù)木物候?qū)W為切入點(diǎn)展開(kāi)系統(tǒng)分析。研究團(tuán)隊(duì)基于關(guān)鍵詞檢索,系統(tǒng)梳理了1990年以來(lái)Web of Science核心合集收錄的810種期刊中的8606篇植物物候研究論文,并借助人工智能輔助分類(lèi)模型,將其劃分為涵蓋對(duì)溫度、光周期、干旱等環(huán)境因子主動(dòng)操控的“實(shí)驗(yàn)研究”和觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、遙感、理論模型等“非實(shí)驗(yàn)研究”。分析結(jié)果顯示,近30多年來(lái),樹(shù)木物候領(lǐng)域發(fā)文量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),但增量主要來(lái)自非實(shí)驗(yàn)研究,而操控實(shí)驗(yàn)的增長(zhǎng)則較為緩慢。
這一分化趨勢(shì)在高影響因子期刊中尤為顯著。在2020-2026年間,高達(dá)73%的植物物候?qū)W論文為非實(shí)驗(yàn)研究。這深刻反映出,當(dāng)前學(xué)術(shù)界正日益傾向于那些能夠快速產(chǎn)出全球尺度結(jié)論的“大數(shù)據(jù)”研究,而周期長(zhǎng)、耗資大且伴隨基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn),正陷入資助匱乏與發(fā)表受限的雙重困境。
文章進(jìn)一步指出,非實(shí)驗(yàn)性觀(guān)測(cè)研究雖然具有尺度大、效率高的優(yōu)勢(shì),但往往容易受到復(fù)雜因子的干擾,從而產(chǎn)生表面上顯著、實(shí)則并不可靠的“虛假相關(guān)”。
研究人員認(rèn)為,如果生態(tài)學(xué)研究持續(xù)向“重觀(guān)測(cè)、輕實(shí)驗(yàn)”的方向滑移,僅憑觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)和模型預(yù)測(cè)氣候變暖下的生態(tài)響應(yīng),極可能產(chǎn)生系統(tǒng)性誤差。對(duì)于香榧等長(zhǎng)周期森林食物資源的生產(chǎn)而言,這種方法論的糾偏尤為重要。如果僅憑氣象數(shù)據(jù)的相關(guān)性進(jìn)行引種區(qū)劃或產(chǎn)量預(yù)測(cè),可能導(dǎo)致管理決策的失誤?;诖耍芯繄F(tuán)隊(duì)將這一問(wèn)題提升到學(xué)科發(fā)展層面進(jìn)行探討。
文章指出,實(shí)驗(yàn)研究的減少并非單純?cè)从谘芯空咂玫淖兓?,而是受制于?shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)、經(jīng)費(fèi)投入高、設(shè)施維護(hù)難及長(zhǎng)期資助匱乏等現(xiàn)實(shí)困境。在當(dāng)前的科研評(píng)價(jià)體系下,基于觀(guān)測(cè)和計(jì)算的分析顯然更具快速產(chǎn)出的“效率優(yōu)勢(shì)”。然而,生態(tài)學(xué)不能因此放棄實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)。觀(guān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)并非彼此替代,而應(yīng)相互補(bǔ)充。
文章呼吁學(xué)術(shù)界、資助機(jī)構(gòu)和高水平期刊重新審視資源配置,合力推進(jìn)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究網(wǎng)絡(luò)建設(shè),加大對(duì)多因子操控平臺(tái)的支持與傾斜,為實(shí)驗(yàn)研究拓寬資助與發(fā)表空間。唯有以實(shí)驗(yàn)確證底層機(jī)制,再結(jié)合大數(shù)據(jù)的宏觀(guān)視野,才能真正洞悉氣候變化下樹(shù)木的生存策略,從而為森林食物資源的適地適樹(shù)和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41558-026-02583-3
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/3/562364.shtm 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:2026.4.1