业余物候学家初露头角

　　    阿拉斯加人每年在候鸟何时出现的问题上都要打赌，生态学家使用这一不寻常的数据预测气候变化带来的影响。

　　    蒂姆·斯帕克斯从信封里拿出一个皮边的笔记本。笔记本泛黄的纸页上面是Leicester郡Kilworth(译注：英国)已故的沃尔特·科特在1941年到1969年间所作的养蜂记录。他把笔记本放在不断增高的一堆本地杂志、鸟类观察家的记录以及园丁日记上面。“大约每个月我们都会发现的一个重要的新记录，”他说，“我仍然感到惊奇。”

　　    在科特之前大约两个世纪，英格兰东部诺福克的一位地主罗伯特·马香开始记录他的庄园里动植物的生活周期——银莲花绽放、橡树发芽和秃鼻乌鸦开始筑巢的日期。马香家族连续记录了211年。

　　    今天，这样的记录派上了他们的作者从未想到过的用场。这些及其它类似的数据，对于研究生物事件发生时间——即物候学——的生态学家来说是无价之宝。把这些记录与气候数据相结合，研究者能够揭示出诸如温度变化如何影响春天到来这样的问题，从而令生态学家更好地预测气候变化造成的影响。

　　    一小群研究者正在梳理数千名业余博物学爱好者数百年来的记录。一个更系统的项目也已经启动，引起了强烈反响。剑桥郡Monks Wood生态与水文中心的气候研究人员斯帕克斯说：“人们表现出的兴趣强烈得令人吃惊”。

　　    一位退休的同事把马香的记录给了他，使斯帕克斯首次注意到这一大群“壁橱物候学家”——他这样称呼他们。现在他把很多时间花在这些历史性的数据上。

　　    当他需要这种记录的消息传开后，人们提供给他很多其他的历史纪录，于是更多的业余物候学家走出了壁橱。英国人喜爱记录和收集，这使他的工作轻松不少——肯特郡的一个人寄给他30年的厨房日历，在日历上记录了邻居家木兰树开花的日期。

　　    变化的时间

　　    其他研究者同样从令人意外的来源中发掘出了数据。加州斯坦福大学的生态学家雷夫·萨根最近研究了一种打赌的记录——参与者试图猜出一个特意树立起来的木制三角架落入解冻的河中的准确时间。这种竞赛自1917年起每年都在阿拉斯加的Tanana河上举行，对于结果的分析显示，现在河的解冻时间比这项竞赛刚刚设立的时候前移了5天。

　　    总体上，这样的记录帮助揭示出，与20年前相比，北半球许多地区的大批自然现象提前发生，从树叶萌发到候鸟迁徙归来，以及蛰伏的蝴蝶开始活动。这些数据同样能够暗示未来自然界如何变化。例如，气温每上升一度，山楂树就要提前10天开花，对于榛子树，这个时间大约是3到4天。

　　    业余爱好者的记录与气候变化模型相结合，能够帮助指导环境保护。位于Ann Arbor的密歇根大学的生态学家特里·鲁特，收集了野鸟观察者1955年到1996年美国中西部季节性池塘中野鸟数量的记录，并把它们与气候数据以及未来气候变暖的模型相结合。她的分析表明，模型所预测的干旱增加能使池塘所供养的野鸟数目减半。她说：“北美水禽的数量将会随全球变暖而显著下降。”

　　    但是，并不是所有的专业人员都愿意使用业余数据。“很多科学家根本不去碰它们，他们说它们问题太多，”鲁特说。偏差源于多种原因。荷兰Heteren的生态研究所的生态学家马塞尔·维塞说：“人们在天气转好的时候出门，容易看到天气不好时看不到的事物。”他提倡比较这些数据，认为只有几个独立的记录表达了同样一件事时，你才能相信它们。

　　    不同的观察者对如何看待生物事件也有不同的看法，例如雪花莲的开放。维斯康星州大学研究植物和气候相互作用的马克·施瓦茨说：“特殊观察的最大问题，是它的细致与系统程度如何。”“我们需要知道一个人观察到了什么——如果他们只是说‘我记下了树叶萌芽的时间’，那么它可能不那么有用。”记录秋天的到来特别的有问题，因为记录树叶颜色的变化比记录它们何时出现更加主观。

　　    由于一年长度的差异，以及春分点真实时间的差异，物候数据需要仔细分析，春分点是春天一天昼夜平分的那一时刻。尽管这些差异仅仅是一天长度的百分之一左右，日积月累，按照日历进行的观察就会出现偏差。

　　    有人提醒说，时间和温度之间的关系可能并不那么简单。英属不列颠哥伦比亚大学的林学研究者约翰·沃勒尔指出，更温暖的天气不一定必然使秋天推迟。沃勒尔认为更炎热的夏天可能加速叶子衰老的过程。他提倡使用比仅仅注明日期更复杂的方法，包括在细胞水平上记录生长情况。

　　    沃勒尔还说，我们需要气候变化在自然界的波动中表现出来之前少50年的数据，“我已经记录了后院水仙花30年的生长，但是没有发现任何趋势。”相反，斯帕克斯说：“不同年份之间的差异非常大，就像山脉(起伏)一样。”对温度敏感的物种例如山楂和某些蝴蝶，10年的记录就能显示出变化，而20年通常是一个有用的下限。

　　    每个记录都有用

　　    总的来说，大多数物候学家对业余爱好者的贡献的评价是积极的。萨根说：“他们知道科学本原的力量，即对自然界的仔细观察。”但是专业人员也承认仔细的质量控制是必要的。例如，鲁特通过会见收藏者以确定这些业余档案的质量：“你总是要担心诸如假期这样琐碎的事情。我放弃了很多资料，因为它们不够严格。”

　　    有人认为正确的统计可以消除业余数据的某些问题。环境科学家阿诺德·范·维尔特和他在荷兰Wageningen大学的同事正在研究一种统计技术以消除业余观察数据中的不确定性。

　　    凭借来自热情的业余观察者记录的证据，专业研究者正在试图建立未来标准化的记录方案。它们希望经过精心设计的研究能够产出足够多的观测资料，使个人观测的特殊性不再那么重要。这样收集数据收集所费不多，而且能涉及的空间、时间和物种范围很大。鲁特说：“如果不征集这样一支观察者队伍，我们很难在一个较大的地理尺度上收集数据。”

　　    英国生态和水文中心与环保慈善机构“林地信托”(Woodland Trust)合作，创立了“自然日历”计划以协调业余物候学者。此计划于去年春天开始实施，起初拥有300名观察者。在英国时事广播节目“今日”(Today)的宣传下，2001年夏天已经有10 000名志愿者记录下了他们最新一次修整草坪、落叶以及冬季候鸟来到的日期。

　　    欧盟正在建立“欧洲物候网络”(EPN)，总部设在Wageningen大学。它旨在增进国家物候网络之间的合作，并扮演数据交换场所的角色。荷兰的广播节目Vroege Vogels(晨鸟)了解到EPN之后，与网络的协调者范·维尔特取得联系，并发起了一个招募志愿观察者的运动。已有2000人开始记录雨燕的到来和春白菊开花的时间。此外，还有大量过去的观测记录被公布。近日，在EPN于Wageningen举行的会议上，代表们讨论了如何使来自欧洲不同网络的观测数据标准化的问题。

　　    物候学也能帮助人们理解气候变化的信息。斯帕克斯说：“公众理解这些记录，所以他们能接受它们。”他补充说，(这些记录)也能说明令人不愉快的结果，例如在较温暖的年份本地鼠害更加严重。发动人们参与这些活动，对公共关系也非常有利。鲁特说：“想到他们作为一种习惯而收集的数据可被用于科学研究，人们会感到很兴奋，这给了他们一个参与的机会。”

　　    玛丽·曼宁是一个新的参与者。圣诞节她将走进她在英格兰Norwich的花园，记录什么植物开花——如同她从1963年开始每年都要做的那样。作为退休教师的曼宁，因为研究者对她的记录很感兴趣而感到惊奇和欣慰：“我这样做是因为我喜欢。”

　　    (据《科学时报》 柯 南)