用途
本技能面向生态学、生物多样性与保护生物学研究,提供物种鉴定、分类查询、入侵物种影响评估、授粉生态、种群动态、群落生态与食物网、进化生态等问题的分析支持。其核心原则是“先查询,不臆测”(LOOK UP DON'T GUESS),以及“计算,而非描述”(COMPUTE, DON'T DESCRIBE)。
主要能力
物种与分类查询
- GBIF 系列工具:物种检索(GBIF_search_species)、出现记录(GBIF_search_occurrences)、分类树向上追溯(GBIF_get_taxon_parents)、向下展开(GBIF_get_taxon_children)、同物异名(GBIF_get_taxon_synonyms)、俗名(GBIF_get_vernacular_names)、名称解析(GBIF_parse_name)。
- WoRMS_search_species:海洋物种分类。
- ensembl_get_taxonomy、NCBIDatasets_get_taxonomy:分类学分级查询。
- IUCN_get_conservation_status:按学名查询 Red List 濒危等级(CR/EN/VU/NT/LC),是权威的灭绝风险评估来源,需免费的 IUCN_API_KEY。
标本与生物多样性补充来源
- iDigBio_search_records / iDigBio_get_record:检索 1.3 亿以上数字化博物馆/标本馆标本记录(Darwin Core),补充物理标本来源信息。
- BOLDSystems_search_by_taxon / _search_by_bin / _get_record:基于 DNA 条形码(COI)的物种鉴定,BIN 聚类按条码相似度分组,适用于 GBIF 基于名称的检索无法解决的隐存种问题。
- EOL、ITIS、CoL、Open Tree of Life、iNaturalist、OBIS、eBird、Marine Regions 等八个补充来源,提供权威分类标准、系统发育树、公民科学观测密度与海洋地理边界等 GBIF 未覆盖的信息。
文献检索
- PubMed_search_articles、EuropePMC_search_articles:检索生态学相关研究文献。
使用方式
各工具通过 ToolUniverse 的 run_tool 调用,例如:
key = tu.run_tool("GBIF_match_name", {"name": "Panthera leo"})["data"]["usageKey"] # 5219404
tu.run_tool("GBIF_get_taxon_parents", {"taxon_key": key})
tu.run_tool("GBIF_get_taxon_synonyms", {"taxon_key": key})
tu.run_tool("GBIF_get_vernacular_names", {"taxon_key": key, "language": "eng"})
tu.run_tool("GBIF_get_taxon_children", {"taxon_key": 2435194, "limit": 8})
tu.run_tool("GBIF_parse_name", {"name": "Quercus robur L."})
上述五个 GBIF 工具均访问公开 GBIF API,无需 key;起始 taxon_key 可来自 GBIF_match_name 或 GBIF_search_species。
其他调用示例:
tu.run_tool("EOL_search_species", {"query": "Panthera leo"}) # page_id 1270491
tu.run_tool("ITIS_search_by_scientific_name", {"scientific_name": "Panthera leo"}) # tsn 183803
tu.run_tool("CoL_search_species", {"q": "Panthera leo"}) # 293 CoL-database matches
tu.run_tool("OpenTree_match_names", {"names": "Panthera leo,Panthera tigris"})
tu.run_tool("OpenTree_get_mrca", {"ott_ids": "417950,770315"})
tu.run_tool("OpenTree_get_induced_subtree", {"ott_ids": "417950,770315,312031"})
tu.run_tool("OBIS_search_taxa", {"scientificname": "Rhincodon typus"})
tu.run_tool("MarineRegions_search_by_name", {"name": "Mediterranean Sea"}) # MRGID 25180
tu.run_tool("iNaturalist_search_taxa", {"query": "Panthera leo"})
注意:OpenTree_match_names 的 names 参数是逗号分隔的字符串,而非 JSON 数组。
分析框架
技能提供多个推理框架:物种与分类问题、入侵物种影响评估(生态位重叠、繁殖率、天敌释放、生态系统工程效应)、授粉生态(觅食行为、相互作用类型、观测方法限制、统计考量、行为谱解读)、种群动态(指数/逻辑斯谛增长、Allee 效应、确定性 vs 随机灭绝、生存分析)、群落生态与食物网(营养级联、关键种、岛屿生物地理学、竞争排斥)、进化生态(警戒色、拟态、生活史权衡、生死模型)。
适用场景与限制
适用于需要跨多个权威来源核对物种身份、分布、濒危状态、系统发育关系或文献证据的生态学研究,以及需要统计分析的种群与群落问题(建议先用工具取数,再用 pandas、scipy、statsmodels、matplotlib 运行 Python 分析)。
注意事项:不同系统的标识符不可互换(同一物种在 GBIF 的 usageKey、ITIS 的 tsn、CoL 的 taxon_id、EOL 的 page_id、Open Tree 的 ott_id、iNaturalist 的 taxon_id、OBIS 的 AphiaID 各不相同),应在同一系统内解析后使用。IUCN 工具需要免费的 API key,其余多数工具无需 key。涉及微生物灭绝点等分析时需使用生存分析,而非简单 t 检验。资料中未提供本技能的收费、价格或平台安装方式等信息。