生物多樣性信息資源. I. 物種分布、編目、系統發育與生活史性狀
物種是生物多樣性研究的基本單位(洪德元, 2016)。世界上有多少個物種存在、物種是怎樣起源的、各個物種是如何分布的、它們的分布范圍在過去、現在和未來是怎樣變化的等是生物多樣性研究的基本問題(Brown, 1995;Hortal et al, 2015)。回答這些問題依賴于大范圍的、高質量的關于物種分布、編目、系統發育與生活史性狀等方面的數據。關于這些數據的收集,至少可以追溯到林奈、達爾文、華萊士、洪堡等。然而,這些數據大多零散地分布在標本館、博物館、書籍、研究報告和研究論文中。近年來,隨著生物多樣性信息學(BiodiversityInformatics)的蓬勃發展(Soberón & Peterson, 2004; 馬克平, 2014; 張健, 2017),大量的開放數據庫和論文數據存儲機構應運而生。大量的數據資源,通過新的處理模式,在科學的進步和信息資源管理方面,呈現出前所未有的機遇,為這些數據的整理、標準化、共享和深入挖掘等提供了可能(Hampton et al,2013; 張健, 2017)。
圖為航拍的天童植物景觀(胡健波提供)
生物多樣性數據的大量涌現和數字化一方面為生物多樣性研究者提供了諸多機遇,有助于我們深入地研究物種起源和進化、生物多樣性維持等理論問題,也有助于我們快速準確地應對瀕危物種保護、保護區管理等實踐問題(張健, 2017)。另一方面,也為生物多樣性研究帶來了很多挑戰。首先,這些數據資源零散地分布在不同的網絡平臺、研究論文等中,給研究人員的檢索和更新等帶來了極大的困難。第二,由于生物多樣性本身的復雜性,研究方法多種多樣,測量和記錄的信息在不同的研究中也千差萬別,這就導致大部分數據庫結構復雜、變量繁多,個人很難在短期內對數據庫有比較全面的了解,很有可能出現對數據庫的誤用和濫用。第三,這些零散的數據庫之間還存在很多的重復,導致研究人員花費很多時間和精力來反復瀏覽相同的內容,或者不知道應該如何選擇適合自己研究問題的數據。綜上所述,如何高效選擇和有效利用這些海量的生物多樣性數據資源成為生態學家和保護生物學家在大數據時代面臨的一大難題。
面對生物多樣性數據庫資源零散分布的問題,本文把與物種有關的數據庫從物種分布、物種編目、系統發育和生活史性狀四個方面進行分類,并在其中選取一些有代表性的數據庫資源,對其發展歷程、使用情況、使用方法等進行簡要介紹。鑒于邵廣昭等(2014)已對海洋生物多樣性的信息資源進行了較全面的總結,我們的介紹將主要集中在陸地生態系統。另外,生物多樣性的研究也離不開與之緊密聯系的環境要素,張鳳麟等(在審)對這方面進行了總結。通過這些關于生物多樣性相關數據資源的介紹,既可以為研究人員了解和使用這些數據庫提供橋梁和紐帶,也可以幫助我們了解生物多樣性信息學的進展與前沿,為我國相關領域的發展提供參考。
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