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Journal of Applied Ecology最新文献

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Using artificial neural networks and citizen science data to assess jellyfish presence along coastal areas 利用人工神经网络和公民科学数据评估沿海地区的水母存在情况
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.1111/1365-2664.14734
J. Castro-Gutiérrez, J. C. Gutiérrez-Estrada, J. C. Báez

沿海地区的水母潮会给海滩使用者和地方当局带来巨大挑战。了解影响水母出现的因素对于制定有效的管理和缓解策略至关重要。本研究利用安达卢西亚海岸(40 个不同地区的 232 个海滩)的公民科学数据和机器学习技术,研究是否可以预测沿海地区是否存在水母。采用多层感知器(MLP)神经网络对用户关于水母存在与否的评论进行分类,准确率约为 96%。MLP 模型在处理非线性分类问题和噪声方面表现出很强的鲁棒性,但在预测水母是否存在方面精度较低,这可能是由于数据集的不平衡造成的。研究还纳入了环境数据,以确定海面温度、风向和风速对水母分布的影响。结果与之前的研究一致,表明这些环境因素对水母的出现有显著影响。综述与应用。这项研究为海滩管理提供了可行的建议。对海面温度和风力条件进行连续监测,将能更准确地预测水母的分布。动态响应环境数据的适应性管理策略将有助于减轻水母水华对沿海旅游业和公众健康的影响。
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Using net anthropogenic nutrient inputs at fine spatial scales benefits decision-making in watersheds to protect water quality 在精细空间尺度上利用人为净营养投入有利于流域决策,保护水质
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.1111/1365-2664.14733
Stéphanie Shousha, Roxane Maranger

人类在陆地上的各种活动给内陆和沿海水域带来了过多的营养负荷,导致水质因文化富营养化而恶化。准确识别和量化陆地上的主要氮源和磷源,对于实施适当的干预策略以减少负荷,从而长期保护水质至关重要。人类活动产生的氮磷净输入量(NANI/NAPI)质量平衡法已成功用于量化陆地上为维持人类活动而增加的营养物质,并预测向水中输出的部分。然而,用于生成质量平衡的丰富详细信息通常会合并并放大到整个流域,从而平均掉陆地上高度异质的模式,而这正是识别向受纳水体排放过多营养物质的区域的关键。在此,我们介绍了加拿大魁北克省圣劳伦斯盆地八个集水区的更精细尺度(流域、县和市)的 NANI 和 NAPI,并比较了两个不同年代(1981 年和 2021 年)的输入变化。2021 年,流域尺度上的 NANI 从 828 千克/平方公里到 6602 千克/平方公里不等,而市级尺度上的范围更大,从接近 0 到 27,413 千克/平方公里不等,这凸显了使用市级尺度来精确定位高输入特定区域的重要性。然后,我们展示了如何通过划分 NANI 的各个组成部分(NAPI 也可采用同样的方法)来揭示城市化、作物密集型或畜牧密集型农业中的主要投入类型,从而帮助决策者根据主要投入类型选择最有效的干预策略。最后,我们将讨论如何进一步利用长期积累的信息来加深对减缓战略的理解。政策影响。在尽可能小的尺度上使用 NANI 和 NAPI 的详细组成部分可提供相关的定量信息,并作为科学家和决策者之间的有效沟通工具。我们建议,使用这种方法可以更好地根据科学证据制定有针对性的营养物质减排战略,以保护水质。
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Agricultural specialisation increases the vulnerability of pollination services for smallholder farmers 农业专业化增加了小农授粉服务的脆弱性
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.1111/1365-2664.14732
T. P. Timberlake, A. R. Cirtwill, S. Sapkota, D. R. Bhusal, K. Devkota, R. Karki, D. Joshi, N. M. Saville, S. Kortsch, S. Baral, T. Roslin, J. Memmott

小农农场占全球农场总数的 84%,养活着 20 亿人。这些农场严重依赖生态系统服务,易受环境变化的影响,但在生态文献中的代表性不足。这些系统中作物的高度多样性使得确定和管理生态系统服务的最佳提供者(如满足多种作物需求的最佳授粉者)具有挑战性。此外,目前还不清楚生态系统服务需求是否会随着小农向更专业化的商业耕作过渡而发生变化--这种趋势在全球范围内日益明显。在此,我们提出了一种新的指标,用于预测在多样化多作物耕作系统中提供生态系统服务的物种。我们在尼泊尔农村的 10 个小农村落开展工作,利用这一指标来检验关键传粉昆虫以及支持它们的管理行动是否会因农民的农业优先事项(生产营养食物养家糊口与经济作物创收)而有所不同。我们还测试了授粉服务的复原力是否会随着农民对经济作物的专业化而发生变化。我们的研究表明,农民的农业优先事项可以决定他们所依赖的传粉昆虫群落。包括熊蜂、独居蜂和苍蝇在内的野生昆虫提供了支撑养分生产的大部分授粉服务,而创收则更依赖于单一物种--驯化蜜蜂。支持创收的传粉昆虫的多样性大大降低,使经济作物种植者更容易受到传粉昆虫减少的影响。无论农民的农业重点是什么,同样的野生植物物种(主要是草本杂草和灌木)对于支持作物传粉昆虫的花卉资源都很重要。推广这些野生植物可能会提高该地区所有农民的授粉服务。综述与应用。我们强调了当小农过渡到专业化经济作物耕作时授粉服务的脆弱性,并强调了作物、授粉者和野生植物多样性在降低这种风险方面的作用。我们介绍的方法可随时应用于全球其他小农环境,以帮助描述和管理支撑小农家庭生计和营养健康的生态系统服务。
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Salvage logging and subsequent post-windthrow management diminish forest bird communities for two decades 抢救性砍伐和随后的风灾后管理使森林鸟类群落减少了二十年
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-23 DOI: 10.1111/1365-2664.14727
Michał Walesiak, Rosanne Michielsen, Grzegorz Mikusiński, Michał Żmihorski

众所周知,扰动后森林管理会损害生物多样性,包括鸟类群落,但大多数研究都集中在抢救性采伐的短期影响上,而没有认识到扰动后集体造林措施的累积性、持久性影响。我们跟踪了温带松林中受风干扰后 5 到 19 年间鸟类群落的演替情况,包括受风干扰地区和未受风干扰地区从缺口形成到早期树冠再生的时期,并将其与附近未受风干扰影响的生产林进行了比较。就鸟类的丰度和丰富度而言,未受管理的风刮地区的鸟类群落一直是最丰富的。在整个研究期间,它们所栖息的林鸟多样性与未受影响的生产林相当,而且农田鸟类的多样性也很丰富。有人管理的风场和无人管理的风场遵循两种截然不同的演替路径,并没有趋同。尽管随着树冠的再生,两种风障林中的鸟类群落逐渐与未受干扰森林中的鸟类群落相似,但每种类型的风障林和未受影响的生产林都保持着不同的群落,直到研究结束。综述与应用。限制任何积极的风刮后管理都会使鸟类演替走上一条独特的道路,从而形成独特而多样的鸟类群落。我们主张将自然干扰视为具有成本效益的生态系统恢复工具,前提是不实施积极的管理。此外,我们建议不要使用 "抢救性砍伐 "一词来指扰动后的集体造林措施,因为随着长期研究的增多,对该词的不同解释可能会导致越来越多的混淆。
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Remote sensing for rangeland conservation monitoring: Impacts of livestock removal after 15 years 遥感技术用于牧场保护监测:15 年后清除牲畜的影响
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-23 DOI: 10.1111/1365-2664.14730
Angus Retallack, Sami Rifai, Graeme Finlayson, Bertram Ostendorf, Megan Lewis

全球干旱牧场过度放牧造成的退化是这一广泛的陆地生态系统以及依赖其可持续利用的人们所严重关切的问题。要解决这种退化问题,就必须更好地了解牲畜迁移和保护管理行动如何影响土地状况的恢复。然而,气候和气象变异对干旱植被的主要影响使得隔离管理引起的变化成为一项艰巨的任务。我们提出了一种分析简单的方法,通过评估相邻放养区和退牧区之间遥感衍生的持久部分植被随时间变化的差异来衡量相对土地状况。观察期为 22 年,重点是一个历史悠久的牧羊站在移除牲畜和引入以保护为重点的管理之后的植被恢复情况。研究区域位于澳大利亚南部干旱牧场,由植被稀疏的仙人掌灌木林地和金合欢林地组成,横跨低洼平原。在整个研究区域气候和生物地理变量保持一致的空间设计中,我们将其与紧邻的周边放养地进行了比较。我们发现,在减少放牧压力约 8 年后,退牧地的植被覆盖率明显相对增加,裸地覆盖率明显减少。即使在干旱时期,持久性植被覆盖率也明显较高。非光合植被覆盖率最能体现长期变化,与周围地区相比增加了 1.1%。光合植被覆盖度增加了 0.5%,而裸露地面覆盖度减少了 2.1%。这些植被变化,尤其是非光合植被和裸地植被的变化,在空间上与围栏边界相吻合。综述与应用:利用免费提供的遥感数据量化与管理相关的土地状况影响的能力可支持这些地区所有利益相关者改善管理。该方法在研究设计中利用了现成的卫星遥感数据,不依赖于偏远地区不一定能获得的大型地理空间和气候数据集。
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Harvest of transboundary grey wolves from Yellowstone National Park is largely additive 黄石国家公园对跨界灰狼的捕杀在很大程度上是叠加的
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-22 DOI: 10.1111/1365-2664.14720
Brenna Cassidy, Douglas W. Smith, Kira Cassidy, Daniel Stahler, Mark Hebblewhite

由于栖息地支离破碎和丧失、猎物枯竭和人类开发,大型食肉动物在全球范围内受到威胁。人类开发包括合法和非法的狩猎和诱捕。保护区可以为捕猎和诱捕创造庇护所;但是,当大型食肉动物离开保护区时,捕猎仍然会威胁到它们。将大型食肉动物重新引入保护区通常是为了恢复生态过程,包括将狼重新引入黄石国家公园 (YNP)。确定捕猎是补偿性的还是附加性的对于制定明智的保护战略至关重要,因为它影响着对狼种群及其生态系统的总体影响。如果捕猎是补偿性的,那么在 YNP 以外增加捕猎压力应该不会降低跨界狼的总体存活率。反之,如果捕猎量的增加是累加性的,那么在国家公园外增加捕猎压力就会降低跨界狼的总体存活率。我们测试了从 1995 年到 2022 年,除名后不同捕猎压力对云南西北部地区灰狼(Canis lupus)存活率的影响。我们定义了三种捕猎水平:无捕猎、有限配额捕猎和无限捕猎。我们使用 Cox 比例危险模型和累积发病率函数来估计这三个捕猎期之间的存活率、影响存活率的因素和特定原因死亡率,以检验加性死亡率假说的预测结果。大多数主要生活在纽约国家公园的被捕猎狼都是在公园边界附近被杀死的。Cox 比例危险模型显示,在国家公园外冬季无限制捕猎的年份,死亡率最高。特定原因死亡率分析表明,其他狼的自然死亡和捕猎是导致狼死亡的两个主要原因,但捕猎死亡率对狼的死亡率有叠加效应。狼的存活率随着捕猎死亡率的增加而降低,而自然死亡率则相对保持不变。综述与应用。狼的高附加捕猎死亡率可能会对国家公园内狼的存活率产生负面影响。越境狼群的捕猎死亡率是叠加的,这可能是由于狼群在保护区边界的空间易受捕猎死亡率影响的不均衡的源-汇动态,以及捕猎对国家公园狼群复杂的社会动态的影响。大型食肉动物的跨境管理具有挑战性,但机构间的合作对于国家公园内及周边地区的狼群管理至关重要。我们的研究结果支持在保护区周围使用小配额区,以尽量减少跨界死亡对主要生活在保护区内的大型食肉动物的影响。
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The Kunming–Montreal Global Biodiversity Framework and the Paris Agreement need a joint work programme for climate, nature and people 昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》和《巴黎协定》需要一项针对气候、自然和人类的联合工作计划
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-22 DOI: 10.1111/1365-2664.14721
Idil Boran, Nathalie Pettorelli

全球气候危机和生物多样性危机密切相关,但目前没有任何政策工具可以同时应对这两个危机。这是一个问题,因为缺乏国际平台来设计协调统一的政策框架,使生物多样性和气候变化之间的目标保持一致,这对自然和人类都构成了风险。在此,我们认为,要成功实施《巴黎协定》和《全球生物多样性框架》(GBF),就需要在《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)和《生物多样性公约》(CBD)之间制定一项联合工作计划。这样一个联合工作计划可以填补当前的全球治理真空,解决执行方面的关键差距,同时促进气候和生物多样性行动的创新和协同作用。根据对《联合国气候变化框架公约》下现有工作计划以及与《生物多样性公约》建立的机构间和联合工作计划的审查,我们提供了关于如何建立该联合计划的概念、关于其应解决的问题类型的想法以及关于成功实施的建议。政策影响:联合国气候变化框架公约》和《生物多样性公约》是独特的平台,可为我们所需的变革提供证据和指导,但生物多样性和气候变化议程之间需要更高水平的整合,以填补《全球生物多样性框架公约》和《巴黎协定》之间的实施差距。即将召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方大会(COP29)和《生物多样性公约》缔约方大会(COP16)为这两个公约提供了一个明确的政策窗口,以引入一个正式的治理结构,如本文件中提出的结构,该结构汇集了各种想法、人员、组织和程序,这些都是连接如何稳定我们的气候和恢复我们的自然所必需的。
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Density matters: How population dynamics of house mice (Mus musculus) inform the epidemiology of Leptospira 密度很重要:家鼠的种群动态如何为钩端螺旋体流行病学提供信息
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-22 DOI: 10.1111/1365-2664.14714
Marie Moinet, Carlos R. Abrahão, Vinícius P. O. Gasparotto, David A. Wilkinson, Emilie Vallée, Jackie Benschop, James C. Russell

啮齿动物是多种病原体的维持宿主,它们的密度和病原体的流行程度决定了它们对其他动物或人类造成的风险。然而,密度往往被忽视。我们研究了一种捕获-标记-再捕获-取样策略,以研究引入的小鼠(Mus musculus)和钩端螺旋体(Leptospira)为模型,并展示了综合方法的优势。我们在2016年至2018年期间进行的一次重复纵向调查中估算了小鼠的种群密度和钩端螺旋体流行率。我们于春季和秋季在两个地点进行了捕捉-标记-再捕捉活动,并在每次活动结束时采集血液和肾脏样本。使用空间显式捕获-再捕获(SECR)模型估算小鼠密度和活动区域,并对钩端螺旋体阳性和阴性小鼠的密度和活动区域进行比较。钩端螺旋体暴露和脱落状况通过显微镜凝集试验以及肾脏培养和lipL32 PCR相结合的方法进行估计。春季的钩端螺旋体感染率(83%-86%)高于秋季(31%-37%),同时小鼠密度从 3.6 只/公顷到 55.9 只/公顷不等。然而,尽管流行率和密度有这些变化,受感染动物的密度在一段时间内保持相对稳定(3-8只/公顷)。感染或血清阳性也与小鼠的活动有关。感染或血清阳性小鼠的活动区域更大,血清阳性小鼠平均比血清阴性小鼠提前一天被诱捕。综述与应用:我们的研究结果表明,了解携带病原体的啮齿动物的种群动态对流行病学至关重要。阳性小鼠更广泛的移动模式和更容易遇到的情况凸显了传统流行率调查存在偏差的可能性,并对物种内和物种间的疾病传播产生了影响。重要的是,与直觉相反的是,钩端螺旋体感染率与小鼠密度呈负相关,这导致了脱落者的密度恒定,这与传统观点(即啮齿动物密度高时暴露风险更高)相矛盾。更广泛地说,这种取样设计可以改进动物和疾病控制政策,并通过提供比传统流行率调查更多的参数估计值,更好地为建模研究提供信息。
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Microplastics promote the invasiveness of invasive alien species under fluctuating water regime 微塑料促进了外来入侵物种在波动水系下的入侵能力
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-19 DOI: 10.1111/1365-2664.14726
Rui-Feng Zhang, Yu-Jian Guo, Ya-Wen Lai, Ting-Ting Zhao, Guan-Lin Li, Zhao-Gui Yan, Yong-Jian Wang, Matthias C. Rillig

微塑料(MP)污染和外来植物入侵是陆地生态系统面临的两大威胁。微塑料会改变土壤的物理和化学特性,从而可能影响外来植物的生长。然而,以往的研究忽略了天气对受微粒塑料污染地区入侵植物的影响。随着全球极端降雨事件的增加,重新定义微塑料与入侵植物之间的相关性势在必行。在此,我们在气候室中进行了一项实验,以研究在恒定和波动水系(FWR)条件下,MPs 对本地植物和外来入侵植物生长发育的影响。FWR模拟了中国武汉2016-2020年生长季节的极端水脉冲。结果表明,外来入侵植物和本地物种的生物量积累和根系发育都受到水条件和MP污染的影响。两类植物物种受影响的程度各不相同。FWR促进了入侵植物的生长和细根发育,但降低了本地植物光系统II的最大量子效率(Fv/Fm)和非光化学淬灭(NPQ)指数。此外,FWR 还减轻了聚丁二酸丁二醇酯(PBS,可降解 MPs)对生物量和根系特征(长度、表面积和尖端)的负面影响。FWR 弥补了 MPs 对入侵物种 Paspalum dilatatum 和 Sphagneticola trilobata 的总生物量和地下生物量的负面影响,但对本地物种没有影响。因此,在 MPs 和 FWR 的共同作用下,入侵物种在生物量增长和叶绿素荧光的细根发育方面表现优于本地物种。综述与应用。我们的研究结果表明,在明显的干湿水循环条件下,MP 污染会增强外来入侵物种对本地物种的竞争力,从而可能影响生态系统的组成和生物多样性。因此,控制 MP 污染应成为保护生物多样性和生态系统的管理策略的一部分。
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Interacting effects of surface water and temperature on wild and domestic large herbivore aggregations and contact rates 地表水和温度对野生和家养大型食草动物聚集和接触率的交互影响
IF 5 1区 环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Pub Date : 2024-07-18 DOI: 10.1111/1365-2664.14728
Viviana Martinez, John Mantas, Jenna Hulke, Benard Gituku, Nickson Ndiema, Malik Elkouby, Asher Thompson, Joelle CantoAdams, Serena Yeh, Adam VanLeeuwen, Hillary Young, Georgia Titcomb

地球的气候正在迅速变化,这带来了家养动物和野生动物将如何改变其行为以应对气温升高和旱地扩大的问题。可用水量的减少很可能会影响动物的行为和觅水行为,可能会增加动物的聚集和种间接触。这些种间接触对于野生动物和家畜之间的竞争、捕食和疾病传播尤为重要。在这项研究中,我们在肯尼亚中部一个保护区的水操纵实验点,利用两年的相机陷阱数据分析了野生动物和牛的种间接触。我们发现,平均而言,水源地每小时发生任何种间接触的概率是排水水源地的约 3.4 倍,是周围基质区的 18 倍,而且这种关系在干燥和炎热的条件下会放大。物种特异性分析表明,野生动物和家畜的反应程度各不相同,但所有动物在炎热条件下与其他物种在水源处的种间接触概率都比其他条件下高约 2-3 倍。值得注意的是,我们观察到相对不依赖水的物种的行为变化最大,例如长颈鹿,在炎热条件下与水源的种间接触概率是其他条件下的 3.6 倍。综述与应用。这些研究结果表明,随着未来气候变化,气温升高将变得越来越普遍,这将增加关键水资源周围的种间接触。在野生动物与家畜混合的系统中,保持野生动物专用水源可能是一种实用的管理工具,可以减少人与野生动物之间的冲突以及疾病在这一界面的传播,尤其是在干燥和炎热的条件下。
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Journal of Applied Ecology
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