摘要全球淡水生态系统的生物多样性由于各种人为压力源(例如栖息地降解,入侵物种的引入和污染)而面临严重威胁。评估人类引起的环境压力源对人群和社区持久性的影响需要准确的生物多样性估计。虽然环境DNA(EDNA)的质量编码已成为一种有前途的工具,但其在捕获生物组织(社区,人口和特异性水平)跨生物多样性响应中的有效性仍有待研究。在这项研究中,我们通过对基于草甘膦除草剂除草剂除草剂除草剂脉冲进行对比的养分水平(孕育和雌激素)进行了两个月的中核实验,测试了EDNA Metabarcoding在评估水生浮游动物和昆虫群落快速变化方面的疗效。我们检查了治疗对社区组合,家庭丰富性和种内多样性的影响,并将我们的发现与通过显微镜方法获得的结果进行了比较。元编码揭示了与显微镜的部分一致的生态发现,表明其在评估社区快速变化方面的潜力。除草剂引起的社区组成的转变以及差异影响的浮游动物和昆虫家族的丰富度(昆虫的增加,以及甲壳动物和旋转器的减少),这表明对类群中除草剂的宽容梯度以及昆虫幼虫的潜在自上而下的调节,这可能抵消了昆虫的优势。最后,我们表明养分富集加剧了除草剂对种内多样性的负面影响,从而突出了人们对遗传培养的关注。我们的发现强调了淡水生态系统中对除草剂和营养富集的反应的复杂性。我们得出的结论是,Edna Metabarcoding不仅可以用来估计无脊椎动物群落的快速变化,而且还可以通过对生物组织不同规模的多样性动态和潜在的级联效应提供更广泛的观点来获得额外的价值。
当前的农药使用水平对环境对人类健康的潜在影响产生了深远的影响。政策评估倾向于将重点放在生态系统的污染和农药使用的经济影响上。至关重要的是,越来越多的证据表明,在欧洲农业中使用有害农药对非目标生物和生物多样性产生了重大影响:最近为PES Ticides外部性的文献越来越多的文献提供了关键证据的文章包括Nicholson等人。(2023),他表明欧洲的大黄蜂种群暴露于有害水平的农药和Rigal等人。(2023),他表明农业强化阳离子和农药的使用导致欧洲的鸟类种群下降。,Beaumelle等人。(2023)表明,农药总体上有助于降低土壤动物区系的多样性和多样性。食品系统上的多方面应力源会产生级联效应,并可能对粮食安全产生严重后果(Tscharntke等,2012)。农药对功能性生物多样性的不利影响,这对于各种生产与生产的生态系统服务至关重要(例如授粉,害虫控制,营养循环)。这种作用不仅限于致命剂量,而且还来自亚致死浓度的连续暴露(Tosi等,2022)。例如,由于许多土壤功能是生物学介导的(Chagnon等,2015),因此对土壤生物的不利影响可能会导致较低的潜力,例如似乎有不匹配养分的摄取(例如,Edlinger等,2022),这又在具有较高肥料应用的形式的潜在外部性的情况下为人为外部提供了人为。这些最新发现有助于进一步的证据,表明目前目前无法保护非目标或Ganism和生态系统的欧盟监管系统(Schneider等,2023)。然而,欧盟可持续使用农药的最新提议面临着相当大的政治推动力(Candel等,2023),尤其是由于对粮食生产和经济影响的担忧(Schneider等,2023年)。因此,该提案在2023年12月被欧洲议会拒绝,并于2024年2月被欧元pean委员会撤回。
相互作用网络弹性可以定义为相互作用的生物体在遭受干扰后维持其功能、过程或种群的能力。研究植物与传粉媒介沿环境梯度的互利相互作用,对于理解生态系统服务的提供及其网络弹性的挑战机制至关重要。然而,气候梯度上的生态变化在多大程度上限制了互利生物体的网络弹性,尤其是在海拔梯度上,仍然未知。我们在东非肯尼亚东部非洲山地生物多样性热点地区沿海拔梯度(海拔 525 米至 2,530 米)的 50 个研究地点调查了蜜蜂物种,并记录了它们在四个主要季节(即长雨季和短雨季以及长旱季和短旱季)与植物的相互作用。我们使用网络弹性参数 (βeff) 计算了蜜蜂和植物网络的弹性,并使用广义加性模型 (gams) 评估了蜜蜂和植物网络弹性沿海拔梯度的变化。我们运用一系列多模型推理框架和结构方程模型 (SEM),量化了气候、蜜蜂和植物多样性、蜜蜂功能性状、网络结构和景观配置对蜜蜂和植物网络弹性的影响。我们发现,蜜蜂和植物物种在较高海拔地区表现出更高的网络弹性。蜜蜂网络弹性随海拔梯度呈线性增长,而植物网络弹性从约 1500 米及以上呈指数增长。在年平均气温 (MAT) 降低的地区,蜜蜂和植物网络弹性增加,而在年平均降水量 (MAP) 较低的地区,蜜蜂和植物网络弹性减少。我们的 SEM 模型表明,气温升高通过网络模块度和蜜蜂群落聚集间接影响植物网络弹性。我们还发现,MAP 对植物多样性和网络弹性有直接的正向影响,而栖息地的破碎化则降低了植物群落的丰富度并提高了网络模块度。总之,我们发现互利网络在较高海拔地区表现出更高的网络弹性。我们还发现,气候和栖息地破碎化通过调节群落组合和相互作用网络,直接或间接地影响植物和蜜蜂的网络恢复力。这些影响在高海拔地区较低,因此这些系统似乎能够更好地缓冲灭绝级联效应。因此,我们建议,管理工作应着眼于巩固自然栖息地。相比之下,恢复工作应着眼于减轻气候变化的影响,并利用互利共生生物重新连接断裂环节的能力,以改善东非山地生态系统的网络恢复力和功能。