自然资源和生物多样性的保护是有机生产的主要原则。例如,散布在经过认证的有机操作中的本地植被为有益的生物(例如授粉媒介)提供食物,覆盖和走廊,减慢水以进行侵蚀和地下水补给,并过滤污染。使用吸引或引入有益昆虫的实践,为鸟类和哺乳动物提供栖息地,并提供增加土壤生物多样性的条件,从而为有机生产系统提供重要的生态服务。实施此类生产实施的经认证有机操作的优势包括:1)减少对外部生育投入的依赖; 2)降低害虫管理成本; 3)更可靠的清水来源; 4)更好的授粉。
二十年前,大多数土壤质量指标都查看了土壤的化学和物理特征。今天,我们对土壤生态学有了更好的了解,并且知道土壤健康也可以通过其中的生命来衡量。虽然土壤的化学和物理特征每年都在缓慢变化,但土壤生物学具有动态特性,对土壤化学和结构的影响。选定物种,微生物生物量,呼吸速率和酶活性的种群可用于测量土壤的总土壤微生物活性并估计土壤微生物提供的生态系统服务。有几种可再生土壤健康的方法,包括用于植物健康和营养的土壤建设,生物修复以及引入有益的土壤生物。这些方法都相互补充,并使用相同的土壤生态原理。
监测粪便社区的传统方法是劳动和专业知识密集的,并且通常效率低下。最近,非侵入性环境DNA(EDNA)元法编码已被试用,用于粪便相关无脊椎动物的生物监测(Sigsgaard等。,2021年)。结果是有希望的,有几个官能团,并且生态关联很明显。在这里,我们使用类似的EDNA技术进行了一个小型试点项目,以评估使用牲畜粪便样品监测英国牧场的粪甲虫和更广泛的无脊椎动物社区。该项目的成功可以证明粪便无脊椎动物DNA调查的倾向,以监测土壤管理实践和再生耕作的影响,从而导致土壤生物多样性增加。
迅速开发的新基因组编辑技术表明,越来越迫切需要评估相关风险。当前,最常用和最有前途的方法是CRISPR/CAS系统。本背景论文讨论了基因组编辑的植物对环境的可能影响,并包括一项案例研究Camelina Sativa,这是一种大多在欧洲和北美种植的年度植物。使用CRISPR/CAS9已更改了Camelina的脂肪酸含量。案例研究提供了对基因组编辑植物的代谢途径的意外影响的解释,并概述了可能的意外环境影响。即使使用基因组编辑介导的DNA的变化成功,这些变化对生物体的影响可能与预期的完全不同, 意外的和意外的效果,即使使用基因组编辑的DNA的变化成功。 在这方面,精确度不得等于安全。 与其他代谢途径的相互作用可以改变植物中成分的组成或使其更容易受到疾病的影响。 此外,与传粉媒介,土壤生物或食物链的相互作用也可能受到影响。 其中一些效果很难检测到,因为它不足以仅检查DNA序列。 相反,通常必须更仔细地检查细胞中的复杂代谢过程。 对代谢和信号通路的不良影响,而不是预期的变化,CRISPR/CAS可以干预其他信号传导或代谢途径。意外的和意外的效果,即使使用基因组编辑的DNA的变化成功。 在这方面,精确度不得等于安全。 与其他代谢途径的相互作用可以改变植物中成分的组成或使其更容易受到疾病的影响。 此外,与传粉媒介,土壤生物或食物链的相互作用也可能受到影响。 其中一些效果很难检测到,因为它不足以仅检查DNA序列。 相反,通常必须更仔细地检查细胞中的复杂代谢过程。 对代谢和信号通路的不良影响,而不是预期的变化,CRISPR/CAS可以干预其他信号传导或代谢途径。意外的和意外的效果,即使使用基因组编辑的DNA的变化成功。精确度不得等于安全。与其他代谢途径的相互作用可以改变植物中成分的组成或使其更容易受到疾病的影响。此外,与传粉媒介,土壤生物或食物链的相互作用也可能受到影响。其中一些效果很难检测到,因为它不足以仅检查DNA序列。相反,通常必须更仔细地检查细胞中的复杂代谢过程。对代谢和信号通路的不良影响,而不是预期的变化,CRISPR/CAS可以干预其他信号传导或代谢途径。这是因为代谢途径相互联系。DNA,RNA,蛋白质和/或代谢产物可以相互作用,从而刺激或阻断特定功能。例如,如果基因剪刀用于防止基因被激活并且不再产生相应的蛋白质,则除了预期的效果外,这还会导致细胞中其他信号传导途径的破坏。结果,代谢产物的形成可能会增加,而不应改变。诱导的变化绝不应自行考虑,而应在复杂,平衡的生物系统的背景下进行考虑。
为了提高农业的可持续性,需要建立一个农业生产系统来保持土壤肥力并减少土壤生物多样性的丧失。现代技术之一是利用微生物刺激素,它可以创造丰富的农业产量和高营养价值,控制因环境变化而带来的不利因素。本综述旨在提供有关生物刺激素对微生物群落促进农业生产的潜力的影响的知识。植物生物刺激素是当今农业领域用来提高作物产量的新型材料,通常用于植物种子中,作为作物化学衍生物应用的替代品。微生物生物刺激素作为生物投入品,可以增加作物产量并减少土壤分解。总之,生物刺激素的应用需要对有益微生物进行绝对选择,并有潜力解决农业领域以后会遇到的问题。
生物多样性损失和气候变化的融合危机对全球经济而言越来越昂贵。食品部门最容易受到这些危机的影响,也是主要贡献者。农药(包括杀虫剂,除草剂和杀真菌剂)的术语直接导致两种危机。他们负责对生物多样性的广泛危害,包括授粉媒介,这些授粉媒介是维持我们三分之一的食物供应所必需的,而土壤生物是建立健康的土壤,隔离碳,保护水以及改善农民气候弹性的核心。1此外,农药源自化石燃料,其生产和使用是与农业相关的温室气体排放的重要驱动因素。2种农药还对供应链的人类健康构成了毁灭性的风险,从消费者到曝光前线的农民,农场工人和农村社区。3
改善土壤结构并增加SOM是气候智能农业的关键目标,因为既倾向于增加浸润和排水,改善曝气,增强水和养分持有能力,并降低压实和侵蚀性损失的风险(Steenwerth等人。2014; Lal等。2018)。传统上,土壤和农业科学家将这种有机物的构建过程视为简单的碳等式,碳输出。SOM只能通过增加总碳输入来增加(即根,残基或有机修正案)或减少总损失(来自耕作,侵蚀等)。对SOM的更细微的理解强调了其保存是由土壤结构,微生物生理和土壤生物能够发挥作用的整体效率所决定的生态系统特性(Schmidt等人。2011)。土壤中的所有有机碳都是微生物分解的“公平游戏” - 仅通过与粘土和/或物理遮挡的络合而稳定
总体而言,该项目旨在促进我们对农业土壤中抗生素耐药性基因动态的理解。成功的学生将开发出强大的微生物学和生物信息学技能,并具有宏基因组学方面的最先进技能,以及处理复杂数据集和进行统计数据的高度可传递的计算技能。该项目得到了在进化生物学,微生物生态学,环境微生物学和土壤生物地球化学方面具有专业知识的研究负责人的支持,贝尔法斯特皇后大学,阿伯里斯特韦斯大学和北爱尔兰的农业研究领导者阿夫比(Aberystwyth University)的跨学科团队。培训机会:在整个项目过程中,将提供有关生物信息学,元基因组学,统计学以及了解各种微生物,生态和生物地球化学数据的培训。该项目将主要位于惠特利集团的皇后大学贝尔法斯特大学,但学生将有机会在
布拉德利,O。Department of Forest Biodiversity, Institute for Forest Biodiversity & Nature Conservation, Austrian Research Centre for Forests (BFW), Vienna, Austria, Email: owen.bradley@bfw.gv.at Forest soil biodiversity is critical for maintaining forest health, ecosystem stability, nutrient cycling, and carbon sequestration.However, the intricate life in forest floors that drives these essential forest functions remains one of the least understood aspects of forest ecosystems.This study investigates the composition and drivers of soil biodiversity along an altitudinal gradient in beech to spruce-fir-beech forests of the Northern Limestone Alps in Austria.它研究了土壤微生物群落如何由环境梯度和森林结构塑造。By linking soil biodiversity metrics to soil properties and forest biodiversity indicators, this research aims to identify the key drivers of mountain forest soil biodiversity and the interactions between above- and below-ground biodiversity.Thirty forest plots in and around the Gesäuse and Kalkalpen National Parks were surveyed for forest biodiversity indicators, including tree species, physical structure, deadwood, and tree-related microhabitats.The topsoil and organic layers of these plots, all situated on limestone, were described and sampled for physicochemical, PLFA, and eDNA analysis targeting bacteria, fungi, and arthropods.统计分析正在进行中; however, preliminary results indicate that microbial community structure correlates with soil pH, organic matter content, plot deadwood volumes, and altitude, among other factors.这项研究强调了土壤和森林生物多样性的相互联系及其在维持奥地利山区森林中生态系统连通性方面的作用。通过确定土壤生物群多样性的主要驱动因素,这项研究有助于森林保护和恢复策略,从而为森林经理提供了减轻生物多样性损失的工具。未来的工作应包括从硅质父母材料中的森林土壤,以更好地了解更多奥地利山区森林类型的土壤生物多样性,并整合长期监测,以更好地了解在不断变化的环境条件下森林土壤生物多样性的时间动态。