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)迅猛發(fā)展，生態(tài)學(xué)的研究范式正明顯向觀(guān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)和模型分析傾斜。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)在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·氣候變化》發(fā)文提醒，生態(tài)學(xué)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)。
研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)梳理了8606篇植物物候研究論文，這些論文來(lái)自“科學(xué)引文索引”（Web of Science）數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的810種期刊。他們借助人工智能（AI）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，與觀(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。這一趨勢(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。也就是說(shuō)，當(dāng)前學(xué)術(shù)界正日益傾向于發(fā)表那些能夠快速產(chǎn)出全球尺度結(jié)論的大數(shù)據(jù)研究。
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)”。而且，生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)具有高度復(fù)雜性，單靠大數(shù)據(jù)建模難以完整進(jìn)行反映。以樹(shù)木物候?qū)W為例，早期基于觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析曾認(rèn)為光周期能調(diào)節(jié)歐洲赤松的春季物候，但隨后嚴(yán)格的操控實(shí)驗(yàn)卻推翻了這一結(jié)論。這說(shuō)明，僅憑觀(guān)測(cè)所得的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并不能自動(dòng)推導(dǎo)出真實(shí)的生態(tài)機(jī)制。
論文第一作者、浙江農(nóng)林大學(xué)教授張瑞認(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。他們也發(fā)現(xiàn)，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)。但是，生態(tài)學(xué)研究不能因此放棄實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)。
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