Š 15,530 平方公里的非森林或稀疏森林地区已转变为茂密或非常茂密的森林,主要通过人工林实现。Š 2021 年至 2023 年间,1,420 平方公里的人工林被归类为茂密森林,延续了人工林补充天然茂密森林损失的趋势。Š 在过去 20 年里,由于人工林和对退化森林的更好管理,茂密森林覆盖率增加了 1,370 平方公里。Š 专家将这种快速转变归因于人工林,因为天然森林的生长速度无法如此之快。Š 人工林通常是单一栽培,树木年龄相同,容易受到火灾、病虫害的影响。Š 它们阻碍了天然森林的再生,缺乏原始森林的生物多样性和生态功能。Â 火灾事故:
大量研究表明,共生微生物及其与宿主的相互作用与免疫系统发育 1,2 、衰老 3 、健康和疾病 4,5 以及治疗干预的有效性 6,7 有关。这种复杂的跨物种关系的关键组成部分是微生物群落、肠道上皮和免疫系统。了解宿主和相关微生物群之间复杂的动态已成为一个关键的研究领域。体外系统提供了一个受控环境来研究微生物群落及其与宿主组织的相互作用,由于动物和人体研究的复杂性和伦理问题,它们提供的见解往往在体内研究中无法获得。这些模型包括简单的单一培养到模拟宿主组织三维结构和微环境的复杂微流体装置 8,9 。它们为微生物定植、免疫反应和代谢相互作用提供了宝贵的见解。最近的方法学进步增强了这些模型的生理相关性,弥合了体外发现和生物过程之间的差距。
7 物种多样性和功能多样性在经验上紧密相关(Bihn、Gebauer 和 Brandl,2010;Heino,2008)。一方面,单一栽培,顾名思义,只能属于一个功能组,而具有更多独特物种的环境通常也具有更多的功能性状和代表组(Cadotte、Carscadden 和 Mirotchnick,2011)。8 一些物种组具有互利关系,每个功能组的成员都受益于其他物种的存在。例如,植物和传粉者彼此依赖以求生存:传粉者通过以花朵提供的花蜜和花粉为食而受益,而植物则受益于传粉者在花朵之间移动时传递花粉的繁殖能力(Kearns、Inouye 和 Waser,1998)。其他双边关系更具对抗性,例如捕食者与猎物之间的关系,或食草动物与植物之间的关系。
与单一培养物相比,间作系统提供了许多农艺效益,包括更高的收益率。在这项研究中,我们评估了对产量稳定性有益的农作物系统是否也对传粉媒介群落有益,以及该效果是否受景观类型的调节。我们在一个异质和一个同质的农业景观中使用复制的块设计,我们研究了白色三叶草(三叶草再生)的八个人群(即基因型)中的授粉媒介通信,它们是单一文化或两种植物混合物(与多年生的混合物一起)的混合物(葡萄糖)的混合物(和Cocory,Cichorium Intybus)。我们记录了1486个蜜蜂和1254个属于46种的野生传粉媒介。大黄蜂是最丰富的野生传粉媒介(49.6%),其次是悬停蝇(23.4%)和非炸弹野生蜜蜂(21.5%)。鳞翅目仅占野生传粉媒介的5.4%。我们发现,单一培养物中的物种丰富性和丰富性比两种种类的混合物中的野生传粉媒介更高,但是白三叶草种群不影响授粉媒介。此外,在均质景观中,物种丰富度和丰度也比异源景观高。大多数物种都在白色三叶草上觅食。然而,记录了有18种(39.1%,n = 18/46)在菊苣和/或杂草上觅食,而这些野生传粉媒介物种中的十种从未在白色三叶草上记录。我们的研究强调,多样化的授粉媒介社区既需要大量的花卉资源和各种植物社区,他们的需求与实现产量稳定的目标并不相抵触,并且景观类型可以调节种植系统的效果。此外,缺乏授粉媒介对不同的白色三叶草人群的偏爱表明,农民可以选择增强产量稳定性的混合物,而不会对传粉媒介社区产生负面影响。总体而言,这些结果强调,包括几种植物物种和植物基因型的间作系统可以保证稳定性,而不会损害传粉媒介社区,这表明对农民和生物多样性的双赢情况是可能的。
植物病毒对可持续经济构成威胁,因为它们会导致产量下降。植物病毒的流行病学尤其令人感兴趣,因为它们通过昆虫媒介动态传播并通过种子传播。病毒进化的速度和方向取决于它们所处的选择性环境。了解植物病毒的生态学对于许多植物病毒的传播至关重要。准确及时地检测植物病毒是控制植物病毒的重要组成部分。快速的气候变化和通过自由贸易协定实现的贸易全球化促进了媒介和病毒在各国之间的传播。影响病毒出现的另一个因素是种植遗传多样性低、植物密度高的单一作物。植物材料(种质和活体植物)的贸易也导致了新病毒的出现。病毒在新的环境中具有快速的适应和发展。蚜虫是植物病毒最广泛和最重要的媒介。桃蚜传播 100 多种不同的植物病毒。在自然界中,植物病毒也通过线虫、真菌、螨虫、叶蝉、粉虱、甲虫和飞虱传播。病毒性疾病的症状多种多样,经常与非生物胁迫的症状混淆。病毒性疾病的控制基于两种策略:i) 免疫(通过植物转化、育种或交叉保护获得的遗传抗性),ii) 预防以限制病毒(去除受感染的植物并控制其载体)。对于管理,我们依靠快速准确地识别疾病。
星形胶质细胞在神经元网络开发中起关键作用。尽管星形胶质细胞在神经系统疾病的病理生理中的作用众所周知,但人类诱导的多能干细胞(HIPSC)衍生的星形胶质细胞在神经元网络中的利用仍然有限。在这里,我们提出了一种简化的一步方案,用于直接将HIPSC分化为功能星形胶质细胞,而无需异位基因表达或神经祖细胞的产生。我们发现直接在商业星形胶质细胞培养基中培养HIPSC足以在五周内将HIPSC区分为功能性星形胶质细胞。验证30个HIPSC线的变化量的验证表现出一致的星形胶质细胞分化,并且批处理变量最小。我们通过免疫荧光,流环仪,RNA测序,谷氨酸摄取测定法和钙信号记录来证实hipsc-胃细胞单栽培的星形胶质细胞身份和功能。优化协议启用了与NGN2 HIPSC衍生的神经元(无神经元)的hipsc-astrocytes共同培养,从而促进了神经元分化和突触形成。最后,我们使用了单细胞电生理学和多电极阵列来确认5周大的HIPSC-胃细胞和Ineuron共培养的稳健神经元网络的发展。该方案提供了一种快速有效的方法来建立全人类星形胶质细胞神经元共培养,从而促进了对疾病发病机理的细胞类型特异性贡献的研究。虽然在多个HIPSC系列中进行了验证,但我们积极鼓励研究人员测试并提供有关此协议的反馈,以增强其对未来迭代的验证。
风力涡轮机越来越多地安装在森林中,这可能导致气候缓解工作和自然保护之间的土地使用纠纷。环境影响评估先于风力涡轮机的建造,以确保风力涡轮机仅安装在具有潜在保护价值的管理或退化森林中。然而,尚不清楚在环境影响评估中被认为无关紧要的动物是否会受到管理森林中风力涡轮机的影响。我们调查了风力涡轮机对常见森林鸟类的影响,方法是沿德国黑森州 24 片温带森林中风力涡轮机影响梯度计数鸟类。在 860 个点计数期间,我们计数了 45 个物种的 2231 只鸟。鸟类群落与森林结构、季节和风力涡轮机的转子直径密切相关,但与风力涡轮机距离无关。例如,在安装风力涡轮机的结构较差(-38%)和单一栽培(-41%)的森林中,以及在安装较大和较多风力涡轮机(-24%)的幼年落叶林(-36%)中,鸟类数量减少。总体而言,我们的研究结果表明,管理森林中的风力涡轮机部分取代了常见的森林鸟类。如果这些鸟类被迫流离失所,风力涡轮机可能会间接导致其种群数量下降。然而,森林鸟类群落对当地森林质量的敏感度高于对风力涡轮机的存在。为了防止森林动物进一步流离失所,在风力涡轮机的空间规划中应优先选择对野生动物质量最低的森林,例如高速公路沿线小型且结构较差的单一栽培林。
自然生态系统转化为人类修饰的景观(HML)是陆地生态系统中生物多样性丧失的主要驱动力,尤其是大型捕食者的丧失。他们的灭亡会大大改变食物网,有时会释放出较小的食肉动物,例如野马科的成员。尽管如此,即使是小食肉动物也必须适应人类对候对食物的可用性的影响,从而改变其资源使用。在这种情况下,在农业栖息地种植的农作物会深刻影响社区集会。在这里,我们对2017年7月至2018年8月之间收集的75个日本鼬鼠(Mustela Itatsi)Scats进行了饮食分析,以确定其季节性饮食习惯,该景观由日本东部西部帕迪田(Rice Paddy Fields)占据主导地位。从春季到秋天,日本鼬鼠主要消耗(半)水生和限制动物分类群,特别是侵入性小龙虾(Procambarus clarkii),昆虫(例如,鞘翅目和odonata)以及成年的阿努拉(Anurans)以及所有这些都是易于使用的宠物。在冬季,japanese鼬鼠主要消耗了果实(例如,无花果,五库里卡),由于干燥的稻田和灌溉沟渠中动物猎物缺乏动物猎物的稀缺,因此在SCAT的组合含量相对减少。尽管节俭在芥末饮食中是不寻常的,但我们的发现表明,日本的奶奶酪能够自适应营养可塑性,使它们能够在稻田栖息地中生存在非典型的资源条件下。为了加强在日本保护Mustela Itatsi的广泛努力,我们建议稻米单一培养物的多样化,并鼓励冬季洪水增加水生和半养生动物猎物的可用性。
常规化学耕作正在面临降低或增加成本,或两者兼有[1-4]。在同一土地上重复的养殖单一培养物,例如大米,小麦和棉花等,导致表土,土壤活力,地下水纯度和有益的微生物的耗尽。它终于使作物植物容易受到寄生虫和病原体的影响。化学肥料和农药受到的环境污染在全球范围内构成严重威胁。他们的连续使用可能会破坏有益的土壤微菌群[5-7]。亚硝胺氮肥的转化产物是危险的生态毒药。从施加植物毒性,诱变和致癌作用的硝基胺对植物,动物和人类的作用[8,9]。密集使用无机化学肥料和农药,导致土壤,地面和地下水污染有害化学物质以及重金属的积累[10,11]。通过植物对CD,Cu,Mn和Zn等重金属的吸收与土壤污染水平的增加成比例[12]。 食用这些植物产品的人面临不良健康影响的风险。 镉和铅是主要关注的要素,因为它们在动植物中的积累潜力和毒性作用[13]。 作物,例如菠菜,生菜,胡萝卜,萝卜和西葫芦,可以在组织中积聚重金属[14-19]。 根际含有多种微生物,对作物生产力有益。 Ayansina和oso6)[1]通常使用除草剂阿atrazine和metolachlor降低了土壤的微生物计数。通过植物对CD,Cu,Mn和Zn等重金属的吸收与土壤污染水平的增加成比例[12]。食用这些植物产品的人面临不良健康影响的风险。镉和铅是主要关注的要素,因为它们在动植物中的积累潜力和毒性作用[13]。作物,例如菠菜,生菜,胡萝卜,萝卜和西葫芦,可以在组织中积聚重金属[14-19]。根际含有多种微生物,对作物生产力有益。Ayansina和oso6)[1]通常使用除草剂阿atrazine和metolachlor降低了土壤的微生物计数。促进根瘤菌(PGPR),菌根和蓝细菌的植物生长可促进植物生长,并保护它们免受病原体的影响[20]。增加农作物的生产成本导致印度农民的自杀。稻草,棉花和辣椒等商业作物的单一培养物对生物多样性构成了威胁,并增加了入侵病原体的范围[图1-3]。
基础物种提供栖息地并修改对其他物种的资源的可用性。在自然界中,混合物中可能发生多个基础物种,但关于它们的相互作用如何影响相关物种的社区组装知之甚少。地层为各种相关生物提供结构栖息地和资源,从而充当基础。在这项研究中,我们使用垫形成的地衣及其相关的微肢体作为微型生态系统来研究基础物种多样性与较高营养水平的丰度和功能多样性之间的潜力协同作用。我们创建了地衣斑块,具有多达四种物种的单一培养和混合物,并提取了肌曲板(鉴定为物种水平),Oribatida,Mesostigmata,假镜,假镜和Araneae和Araneae在106天后在天然lichen垫子内孵化后106天后与Tullgren仪器一起使用Tullgren。我们发现不同的地衣物种支持不同的节肢动物丰度。在总共55种地衣混合物和节肢动物组中,我们发现了对节肢动物丰度的非加addive,协同作用,尽管具有较小的5型混合物会导致协同作用,导致协同作用在Arthropod组方面有所不同。此外,对于较低营养水平的节肢动物组,对节肢动物的伴奏的协同作用更为常见。地衣混合物的功能多样性解释了肌曲板丰度中的模式,但在相反的方向上,因为在功能相似的地衣混合物中,协同响应更加频繁。最后,我们发现地衣混合物身份或多样性对Collembola社区的功能多样性几乎没有影响。当应用于大规模生态系统时,我们的结果表明,了解共存的基础物种之间的相互作用并确定那些驱动基础物种对消费者生物群体的协同作用的物种,可能对生物多样性保护和恢复工作至关重要。