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Early-life demographic processes do not drive adult sex ratio biases and mating systems in sympatric coucal species 生命早期的人口统计过程并不驱动同域轿鹿物种的成年性别比偏差和交配系统
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-06-23 DOI: 10.1111/1365-2435.14600
Luke Eberhart-Hertel, Ignas Safari, Poyo Makomba, Anne Hertel, Wolfgang Goymann

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1 引言 成体性别比(ASR)是性选择下进化的一个关键人口组成部分(Andersson, 1994; Clutton-Brock, 1991)。达尔文(1871 年)和迈尔(1939 年)注意到了性别比例不平等的重要性,但并没有发展出理论概念将这种变化与性别角色多样性联系起来,性别角色多样性被定义为雌性和雄性在配偶竞争、配偶选择和父母照料程度上的差异(Kappeler 等人,2023 年;Schärer 等人,2012 年)。如今,理论(Fromhage & Jennions, 2016; Schacht et al., 2017)、实验(Clutton-Brock et al., 1997; Fritzsche & Arnqvist, 2013)和比较证据(Eberhart-Phillips et al., 2018; Liker et al., 2013)表明,成年性别比例会影响繁殖决策,因为原则上有限性别在交配和养育决策中具有优势(Kokko & Jennions, 2008; McNamara et al., 2000)。这种解释假定两性都不受性别角色的限制,因此选择可以作用于两性在竞争、交配或养育方面的投入以及投入的程度。然而,在自然界中,一个类群的系统发育、生活史和生态学会产生生理、行为、生态和进化方面的限制,这些限制可能会限制每种性别对成年性别比偏差做出反应的选择(Andersson,1995,2005;Klug 等人,2013)。例如,许多鸟类类群的雄性缺乏孵卵所需的血管化育雏斑块,这就限制了它们在成体性别比出现雄性偏向时的进化反应。除非先 "进化 "出育雏斑块,否则这些物种的雄性只能以更高的竞争来应对。因此,对理论进化模型的任何实证检验都需要考虑系统发育、生活史和环境制约因素。最近的理论发现,成熟性别比(达到性成熟并在一生中首次进入交配池的雌性和雄性的相对数量)和成年死亡率的性别差异是影响成年性别比的两个关键因素,进而影响交配和养育决定(Fromhage & Jennions, 2016; Jennions & Fromhage, 2017; Klug et al.来自海岸鸟类的经验证据支持这一理论(Eberhart-Phillips 等人,2017 年,2018 年;Kosztolányi 等人,2011 年;Loonstra 等人,2019 年)。与鸟类相比,哺乳动物的养育决定受到更多限制(部分原因是体内胎儿发育和哺乳),但哺乳动物中性别特异性的幼年死亡率仍会对交配竞争产生影响。例如,在瓶鼻海豚(Tursiops aduncus)中,幼年雄性的死亡率高于雌性:它们在开始形成雄性联盟的时期受到年长雄性的威胁,而雄性联盟对它们未来交配的成功至关重要(McEntee等人,2023年)。与此相反,野马种群中偏向雄性的成年性别比并不是由偏向性别的幼马死亡率造成的,而是由于雌马的成年死亡率较高,从而影响了雄马之间的竞争和繁殖群体的组成(Regan等人,2020)。体型上的性别差异可能会导致性别偏向性死亡率,这可能是因为父母对体型较大的性别投资较少(Fisher,1930年),也可能是因为体型较大的性别在生长过程中更容易受到不利环境条件的影响(Clutton-Brock等人,1985年,1997年;Kalmbach & Benito,2007年;Loonstra等人,2019年;Roskaft & Slagsvold,1985年;Weatherhead & Teather,1991年)。然而,在雌雄二形的猛禽中,雏鸟死亡率是平衡的,或者较小性别的死亡率较高,这表明巢内的竞争有利于较大性别的猛禽(牛顿,1979年)。就一般鸟类而言,最近的比较数据表明,雌性较大的幼鸟死亡率通常较高(Benito & González-Solís, 2007)。因此,雌雄个体在个体发育过程中的存活率不同会导致成年雌雄比例失调,从而影响繁殖决策,包括哪种性别更有可能竞争配偶或提供父母照料。研究高度性别二形与单形物种的此类过程可能有助于了解成年性别比偏差的原因及其对交配和养育决策的影响。因此,我们在这里检验了早期人口统计--特别是幼体死亡率的性别差异--是否会影响轿马(百足目)的成年性别比,进而影响交配和养育决定。杜鹃是一种非寄生性筑巢杜鹃,根据物种不同,雌杜鹃的体型要比雄杜鹃大一些(Andersson, 1995; Erritzoe等人, 2012)。
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Not just candy: A herbivore-induced defence-related plant protein in honeydew enhances natural enemy fitness 不仅仅是糖果蜜露中一种由食草动物诱导的与防御有关的植物蛋白能增强天敌的体能
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-06-23 DOI: 10.1111/1365-2435.14605
Pablo Urbaneja-Bernat, Cesar Rodriguez-Saona, M. Luz Valero, Joel González-Cabrera, Alejandro Tena

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食草动物的取食往往会增加植物次生代谢物的产生。这些由食草动物诱导的植物蛋白最终可能会进入以韧皮部为食的昆虫排泄的蜜露中。这一点很重要,因为在许多农业生态系统中,蜜露是天敌最丰富、最容易获得的碳水化合物来源之一,因此这些蛋白质可以介导许多三营养体之间的相互作用。在这里,我们假设,食草昆虫在韧皮部诱导的防御性代谢物会在韧皮部食草昆虫排出的蜜露中积累,从而影响以蜜露为食的食草昆虫天敌的适应性。我们使用了一个三营养系统,包括柑橘植物、蚧壳虫 Planococcus citri 及其主要寄生虫 Anagyrus vladimiri。首先,我们评估了以柑橘蚧蜜露为食的柑橘蚧的适应性。然后,我们收集了包括 P. citri 在内的七种以韧皮部为食的昆虫的蜜露,并分析了它们的蛋白质含量。最后,我们分析了超氧化物歧化酶(SOD)对 A. vladimiri 体能的影响,超氧化物歧化酶是一种与植物防御有关的抗氧化酶,通常存在于所分析的蜜露中。与以蔗糖为基础的食物相比,以蜜露为食物的 A. vladimiri 的适应能力有所提高,这表明蜜露中含有有利于天敌的化合物。蛋白质组分析表明,所分析的七种以韧皮部为食的昆虫的蜜露中含有与防御有关的植物蛋白。其中,所有昆虫的蜜露中都含有 SOD 酶。此外,受柠檬蓟马侵扰的植物韧皮部中的 SOD 含量是未受侵扰植物的 10 倍。柑橘蚜蜜露中也会主动排出 SOD,而且我们证明它能提高寄生虫 A. vladimiri 的繁殖力。我们的结论是,在韧皮部食草昆虫排泄的蜜露中积累了由韧皮部食草诱导并参与植物防御的酶蛋白,而且与目前的模式相反,其中至少有一些酶蛋白会对第三营养级产生积极影响。在期刊博客上免费阅读本文的通俗摘要。
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Neighbour-detection causes shifts in allocation across multiple organs to prepare plants for light competition 邻接检测导致多个器官的分配发生变化,使植物为光照竞争做好准备
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-06-19 DOI: 10.1111/1365-2435.14603
Isaac K. Uyehara, Trixie Bechinger, Alex Jordan, Mark van Kleunen

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为了最大限度地提高适生性,植物必须根据非生物和生物环境调整其分配策略。植物可以利用红光和远红光的比例(R:FR)来感知邻居,从而改变自己的生长以应对地上部的竞争。在这项研究中,我们利用补充的远红外光来人为降低普通向日葵(Helianthus annuus)下部叶片的红外光与远红外光之比,以研究植物如何改变其生长以应对邻居的威胁。我们将这一处理与氮肥处理相结合,以研究对邻近检测的反应如何与氮限制相互作用。在低R:FR条件下生长的植物在增加高度的同时牺牲了根系的生长,导致氮限制限制了叶片的生长。然而,我们发现,在低 R:FR 条件下,植物减少了对叶片的氮投入。通过在低光合有效辐射叶片经历低光合有效辐射之前削弱这些叶片的氮汇强度,植物能够预先将氮分配给冠层中较高的叶片。植物通过同时将资源从根的生长转移到茎的伸长,从受到邻居威胁的叶片转移到会对邻居构成威胁的叶片,来对邻居的感知做出反应。这种对邻居探测的全植物反应使植物能够改变其分配方式,同时管理其有限的氮,并为未来的光竞争做好准备。在期刊博客上免费阅读本文的通俗摘要。
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Functional diversity loss and taxonomic delays of European freshwater fish and North American breeding birds 欧洲淡水鱼类和北美繁殖鸟类的功能多样性丧失和分类延迟
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-06-09 DOI: 10.1111/1365-2435.14599
Lucie Kuczynski, Ana Maria Bastidas Urrutia, Helmut Hillebrand

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生物多样性具有时间动态性,反映了历史环境条件并影响生态系统的稳定性。定殖和灭绝动态经常表现出不同步的模式,导致净失衡,从而造成长期的丰富度趋势。利用欧洲淡水鱼类和北美繁殖鸟类的群落时间序列数据,我们研究了 fNICE 与其分类学等价物(tNICE)的不同之处,从而提供了一幅生物多样性动态的综合图景。我们的研究结果表明,分类学和功能延迟是一个普遍特征,它挑战了对环境变化立即做出反应的假设。分类延迟表现为灭绝债务和殖民信用,而功能延迟则表明随着时间的推移,功能增益和损失之间的平衡发生了变化。此外,我们还发现,分类学和功能失衡并不总是直接相关的,尽管在鱼类和鸟类中发现了一些特定的模式。早期的定殖超过了功能增益,这表明尽管新物种的到来早于其他物种的灭绝,但新功能特征的获得却滞后了。虽然这可能会暂时稳定群落,因为功能冗余可以减轻因局部灭绝而造成的功能丧失,但过度冗余会损害生物多样性应对环境变化的能力,从而破坏长期恢复力。虽然短期观察可能表明多样性与环境条件之间存在平衡,但我们的研究结果强调了考虑长期动态以及物种特征与不断变化的环境之间相互作用的重要性。tNICE和fNICE指标是量化这些时间动态并揭示其对生态系统稳定性影响的宝贵工具。将这些见解纳入保护战略有助于积极保护生物多样性和维护生态系统的完整性。
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Elevated CO2 enhances decomposition and modifies litter-associated fungal assemblages in a natural Eucalyptus woodland 升高的二氧化碳促进了自然桉树林的分解并改变了与垃圾相关的真菌群落
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-06-05 DOI: 10.1111/1365-2435.14598
Uffe N. Nielsen, Dylan Bristol, Michaela Blyton, Brendan Delroy, Jeff R. Powell

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废弃物分解是森林生态系统中碳和养分循环的一个关键过程,预计会受到大气中二氧化碳(CO2)浓度增加的影响。我们进行了两项互补的实地研究,以评估二氧化碳升高对桉树废弃物分解过程的影响。首先,我们使用两种不同网眼大小的袋子,评估大型动物和高浓度 CO2 在 24 个月内对环境 CO2 条件下生长的枯落物质量损失的影响。然后,我们评估了高浓度 CO2 在以下每种组合下生长的枯落物分解过程中的影响:(i)环境 CO2 或高浓度 CO2;(ii)牛皮蝇爆发导致树冠严重脱落期间;或在牛皮蝇密度较低的树冠发育后期。同样,在第二项研究中,高浓度 CO2 会增加腐烂后期的质量损失,尤其是在高浓度 CO2 条件下生长的未受虫害影响的枯落物。在这两项研究中,腐烂过程中的二氧化碳浓度都会影响真菌群落,而且在观察到对腐烂的任何影响之前,就已经观察到了这些影响,在二氧化碳浓度升高的情况下,一些与嗜渍真菌有关的真菌被发现的频率更高。叶片在何种二氧化碳浓度下生长以及叶片是否受到木虱的影响也是影响真菌群落的重要因素。高浓度 CO2 对晚期腐烂阶段的质量损失有积极影响,这与之前的研究结果相反,之前的研究结果表明高浓度 CO2 通常会降低腐烂率。我们的研究结果表明,高浓度 CO2 对腐烂率的影响是因地制宜的。我们需要进一步研究,以确定发生这种情况的机制,从而更好地模拟 CO2 升高对全球碳动态的影响。
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Nitrogen niche partitioning between tropical legumes and grasses conditionally weakens under elevated CO2 在二氧化碳升高条件下,热带豆科植物和禾本科植物之间的氮生态位分配会有条件性减弱
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-05-31 DOI: 10.1111/1365-2435.14595
Amber C. Churchill, Haiyang Zhang, Gil Won Kim, Karen L. M. Catunda, Ian C. Anderson, Forest Isbell, Ben Moore, Elise Pendall, Jonathan M. Plett, Jeff R. Powell, Sally A. Power

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植物群落的生物多样性至少可以部分地通过随着环境条件的变化,物种在资源的促进和竞争之间相互作用的变化来维持。这些相互作用还能推动生态系统功能(包括生产力)的发挥,并能促进超产--这是农业生态系统(如牧场)优先考虑的一种生态系统服务。重要的是,可导致超产的物种相互作用可能会随着二氧化碳浓度的升高和资源可用性的变化而改变,而这些变化对产量的影响尚不确定,尤其是在热带混交种草地上。我们研究了热带牧草和豆科植物在二氧化碳温室实验中单种和混种生长的相对表现。我们利用稳定同位素来区分土壤氮和生物氮固定(BNF)在这两种混合物的氮获取转化为地上生物量过程中的作用,从而研究了氮(N)生态位分配和生物促进如何导致超产。我们发现,在混合物中,物种对土壤氮的利用与生物固氮的利用之间的氮生态位分区推动了物种间的相互作用。重要的是,在二氧化碳升高的条件下,分区和超产现象普遍减少。然而,根据混合物中优势物种的生物量和优势物种选择效应的强度,这一发现与混合物有关。这项研究表明,大气中二氧化碳的升高可能会改变共生物种之间的生态位分配,从而对豆科-禾本科混合物在有热带物种的工作景观中的超产效益产生负面影响。此外,物种间相互作用的这些变化可能会对草地组成产生影响,而这些影响尚未在气候变化和物种分布影响的更大规模预测中得到考虑。在期刊博客上免费阅读本文的通俗摘要。
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Ecologically-related variation of digit morphology in Cyrtodactylus (Gekkota, Squamata) reveals repeated origins of incipient adhesive toepads Cyrtodactylus(Gekkota,有鳞类)与生态相关的足趾形态变异揭示了初生粘性足趾垫的重复起源
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-05-30 DOI: 10.1111/1365-2435.14597
Jendrian Riedel, Katrin Eisele, Mariam Gabelaia, Timothy E. Higham, Joseph Wu, Quyen Hanh Do, Truong Quang Nguyen, Camila G. Meneses, Rafe M. Brown, Thomas Ziegler, L. Lee Grismer, Anthony P. Russell, Dennis Rödder

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我们对31个Cyrtodactylus种群(亚支系)中的25个种群(合计代表了Grismer等(2020,2021)提出的所有Cyrtodactylus生态型)的手(manus)和足(pes)的自体鳞片亚鳞片面积进行了量化。此外,我们还分析了趾下鳞片的形状,将二维几何形态计量学应用到趾上,以研究鳞片比例的细微变化(Howell等人,2022年)。两个数据集均采用系统发生比较方法进行分析。我们假设,代表不同微生境的仙人掌类物种在相对趾下鳞片面积和形状上会有所不同。我们预测陆生物种的鳞片面积将小于扫描物种,而通食物种的鳞片面积将介于陆生物种和扫描物种之间。我们预测陆生物种的鳞片会相对较大,呈圆形至四边形,是无垫蜥蜴的典型特征;而有鳞物种的鳞片会相对较短但较宽,更类似于有垫壁虎的典型薄片或鳞片。同样,一般物种被认为在形态空间上处于介于无鳞生态型和陆生生态型之间的中间位置。由于粘附性趾垫被认为与在光滑表面上的运动关系最为密切(Higham等人,2019;Higham, Gamble等人,2017;Naylor &amp; Higham, 2019),而光滑表面似乎在树栖微生境中更为普遍(Pillai等人,2020a, 2020b.)、2020a, 2020b),因此我们预测,与树栖生态型相比,树栖生态型可能会进化出与垫状壁虎所表现的趾垫形态更相似的特征(例如,相对较大的趾下鳞片面积和/或更多的片状趾下鳞片(此处定义为视觉上看起来比长宽的鳞片))。然而,目前还没有关于Cyrtodactylus微生境类别粗糙度的定量测量数据,因此我们的详细比较仍然是探索性的,由于岩石和植物表面的粗糙度差异很大,树栖生态型和轴棘生态型内部的潜在差异也是探索性的(Higham等人,2019;Johnson等人,2009;Pillai等人,2020b)。
{"title":"Ecologically-related variation of digit morphology in Cyrtodactylus (Gekkota, Squamata) reveals repeated origins of incipient adhesive toepads","authors":"Jendrian Riedel,&nbsp;Katrin Eisele,&nbsp;Mariam Gabelaia,&nbsp;Timothy E. Higham,&nbsp;Joseph Wu,&nbsp;Quyen Hanh Do,&nbsp;Truong Quang Nguyen,&nbsp;Camila G. Meneses,&nbsp;Rafe M. Brown,&nbsp;Thomas Ziegler,&nbsp;L. Lee Grismer,&nbsp;Anthony P. Russell,&nbsp;Dennis Rödder","doi":"10.1111/1365-2435.14597","DOIUrl":"10.1111/1365-2435.14597","url":null,"abstract":"<p>\u0000 \u0000 </p><p>Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.</p>","PeriodicalId":172,"journal":{"name":"Functional Ecology","volume":"38 7","pages":"1630-1648"},"PeriodicalIF":4.6,"publicationDate":"2024-05-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1365-2435.14597","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141189612","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":1,"RegionCategory":"环境科学与生态学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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The two environmental drivers of thermoregulatory costs: Interactions between thermal mean and heterogeneity influence thermoregulation 体温调节成本的两个环境驱动因素:热平均值和异质性之间的相互作用对体温调节的影响
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-05-26 DOI: 10.1111/1365-2435.14596
Rachel L. Chan, Mitchell Hodgson, Lisa E. Schwanz

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1 引言 对于外温动物来说,获得最佳体温是支持生长、繁殖和生存的生理过程所必需的,最终使种群得以持续生存(Angilletta 等人,2002 年;Brewster 等人,2013 年;Cowles &amp; Bogert, 1944 年;Herczeg 等人,2006 年;Vickers 等人,2011 年)。因此,外温动物种群极易受到环境温度变化的不利影响(Sinervo 等人,2010 年)。在温度均一的环境中(如海洋或陆地闭冠森林),平均温度的变化会对动物造成威胁,因为动物无法进入喜欢的温度区域(如 Abdo 等人,2012 年)。与此相反,热异质性栖息地由于热微生境的存在而在整个空间分布着不同的温度。尽管人们越来越重视个体和种群的热异质性(Basson等人,2017年;Christian等人,2006年;Christian &amp; Weavers,1996年;Sears等人,2016年;Sears &amp; Angle等人,2016年),但热异质性的存在并不意味着它们可以适应不同的温度、热异质性为行为体温调节创造了机会,个体通过在热微栖地之间移动以将体温维持在最佳范围内(相对于与直接环境温度相适应的体温调节;Angilletta et al、2002;Avery 等人,1982;Cowles &amp; Bogert,1944;Huey,1982;Sears &amp; Angilletta,2015)。体温调节行为的最佳程度被认为是由体温调节的成本和效益平衡所驱动的,而成本和效益在平均环境温度的梯度上各不相同(Angilletta,2009;Huey &amp; Slatkin,1976)。当体温达到最佳体温时,会产生最大的益处(即最佳生理表现)。衡量成本则更为复杂。体温调节会产生能量成本、机会成本以及寻找和进入温度有利的微生境所产生的风险,所有这些都会导致死亡率增加或繁殖力降低(例如,增加捕食者的显眼度、减少觅食时间、减少交配机会;Alford &amp; Lutterschmidt, 2012; Basson et al、2017;Brewster 等人,2013;Sears &amp; Angilletta, 2015;Sinervo 等人,2010;Vickers 等人,2011)。直观地说,当平均环境温度偏离物种的最佳体温时,这些体温调节成本必然会增加(Huey &amp; Slatkin,1976 年)。然而,在决定体温调节成本方面,环境的热异质性很可能与热平均值一样起着关键作用(图 1 及下图;Basson 等人,2017 年;Huey &amp; Slatkin,1976 年;Sears &amp; Angilletta,2015 年)。因此,热环境的两个属性会影响体温调节的成本(Huey &amp; Slatkin,1976 年):(1) 热微生境的异质性和 (2) 平均环境温度与最佳体温的偏差。虽然这两种环境属性最终都会影响热微生境的分布,但对它们进行区分是很重要的,因为改变每种属性都会导致最佳体温调节的不同预测变化。图 1在图形浏览器中打开PowerPoint环境异质性(a 与 b)和平均环境温度(a 和 b,X 轴)被认为会影响体温调节的成本(a 和 b,黑色曲线)。密度图显示了不同温度变化的环境:高异质性(a)或低异质性(b)。在每个面板中,显示了平均环境温度不同但异质性相似的三种环境(例如,同一栖息地在一年中的不同时间)。密度图是本研究试验中的经验环境温度。灰色垂直线代表最佳体温的范围(此处为颌龙的设定温度范围)。如黑色曲线所示,在这两幅图中,当栖息地的平均环境温度从最佳温度范围下降时,获得最佳体温的成本就会增加。当环境异质性较低时(b),与环境异质性较高时(a)相比,假设的体温调节成本在远离最佳体温时增加得更快。驱动体温调节成本的第一个环境属性--异质性--决定了当环境偏离最佳环境时成本增加的陡峭程度(例如成本函数的 "斜率",图 1;Huey &amp; Slatkin,1976;Sears &amp; Angilletta,2015)。
{"title":"The two environmental drivers of thermoregulatory costs: Interactions between thermal mean and heterogeneity influence thermoregulation","authors":"Rachel L. Chan,&nbsp;Mitchell Hodgson,&nbsp;Lisa E. Schwanz","doi":"10.1111/1365-2435.14596","DOIUrl":"10.1111/1365-2435.14596","url":null,"abstract":"<p>\u0000 \u0000 </p><p>Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.</p>","PeriodicalId":172,"journal":{"name":"Functional Ecology","volume":"38 8","pages":"1697-1707"},"PeriodicalIF":4.6,"publicationDate":"2024-05-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1365-2435.14596","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141170531","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":1,"RegionCategory":"环境科学与生态学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Potential of undersown species identity versus diversity to manage disease in crops 播种不足的物种特性和多样性在管理作物病害方面的潜力
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-05-24 DOI: 10.1111/1365-2435.14592
Seraina Lisa Cappelli, Luiz Alberto Domeignoz Horta, Stephanie Gerin, Jussi Heinonsalo, Annalea Lohila, Krista Raveala, Bernhard Schmid, Rashmi Shrestha, Mikko Johannes Tiusanen, Paula Thitz, Anna-Liisa Laine

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在没有化学防治及其负面影响的情况下,真菌病原体会造成巨大的产量损失,这就要求我们开发具有内在抗病能力的农业生态系统。草地生物多样性实验通常发现,植物物种多样性可降低病原体压力,但在农田中采用高生物多样性水平是否会产生类似效果,目前仍是未知数。我们通过将农田试验与土壤移植试验相结合,测试了播种不足的植物物种多样性是否能减少大麦病害,以及这种效应是通过地上还是地下机制介导的。正如预测的那样,大麦病害在播种不足的植物存在下有所减少。播种下的物种丰富度没有影响,但其丰富度会导致早期病害减少。地表机制是减少病害的基础。大麦产量随着播种不足物种丰富度的增加而略有下降,播种不足物种对产量的影响各不相同。我们确定了两个播种不足的物种(Trifolium repens 和 T. hybridum),它们对减少病害的贡献最大,并有可能提高大麦产量。此外,我们的研究结果表明,这是地面上的机制造成的。我们的研究表明,通过有针对性地选择播种不足的物种,可以在不牺牲产量的情况下改善农业生态系统的功能。在期刊博客上免费阅读本文的通俗摘要。
{"title":"Potential of undersown species identity versus diversity to manage disease in crops","authors":"Seraina Lisa Cappelli,&nbsp;Luiz Alberto Domeignoz Horta,&nbsp;Stephanie Gerin,&nbsp;Jussi Heinonsalo,&nbsp;Annalea Lohila,&nbsp;Krista Raveala,&nbsp;Bernhard Schmid,&nbsp;Rashmi Shrestha,&nbsp;Mikko Johannes Tiusanen,&nbsp;Paula Thitz,&nbsp;Anna-Liisa Laine","doi":"10.1111/1365-2435.14592","DOIUrl":"10.1111/1365-2435.14592","url":null,"abstract":"<p>\u0000 \u0000 </p><p>Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.</p>","PeriodicalId":172,"journal":{"name":"Functional Ecology","volume":"38 7","pages":"1497-1509"},"PeriodicalIF":4.6,"publicationDate":"2024-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1365-2435.14592","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141150398","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":1,"RegionCategory":"环境科学与生态学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Root inoculation with beneficial soil microbes enhances indirect plant defences induced by insect feeding and egg deposition 根部接种有益土壤微生物可增强昆虫取食和虫卵沉积引起的植物间接防御能力
IF 4.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Pub Date : 2024-05-23 DOI: 10.1111/1365-2435.14594
Tuğcan Alınç, Ezio Peri, Livio Torta, Salvatore Guarino, Stefano Colazza, Bart Lievens, Antonino Cusumano

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植物可以通过释放产卵诱导植物挥发物(OIPVs)招募寄生虫来应对昆虫卵的沉积。针对虫卵沉积而招募食肉昆虫被认为是一种间接防御策略,在植物界非常普遍。近年来,越来越多的证据表明,微生物定植可影响植物对昆虫草食性反应的强度,但目前还没有关于有益微生物如何调节昆虫卵沉积引起的间接防御的信息。在这项工作中,我们评估了接种有益土壤真菌毛霉 T22 菌株对由番茄、南方绿蝽 Nezara viridula 及其相关卵寄生虫 Trissolcus basalis 组成的三营养系统的影响。我们使用 Y 型管嗅觉测定法来评估寄生虫对定植了有益土壤微生物的植物所释放的 OIPV 的行为反应。我们还使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)研究了根部接种 T. harzianum T22 是否以及如何影响诱导植物挥发物的化学成分。在嗅觉试验中,我们发现根部接种 T. harzianum T22 会增强卵寄生虫对番茄植株的吸引力,从而诱发 N. viridula 的取食和产卵活动。特别是,卵寄生虫更喜欢先前接种过 T. harzianum T22 的番茄植株释放的 OIPV,而不是未接种植株释放的 OIPV。此外,化学分析显示,根部接种 T. harzianum T22 会导致 OIPV 的成分发生变化,这与行为观察结果一致。在造成未接种植物和接种植物 OIPVs 化学成分差异的化合物中,化学分析发现了绿叶挥发物((Z)-3-庚烯-1-醇、(E,E)-2,4-己二烯醛)以及萜类化合物(萜品烯-4-醇、α-柚烯和δ-榄香烯)。总之,我们的研究结果表明,有益的土壤微生物能增强由取食和产卵引起的植物间接防御能力,从而拓宽了我们对植物对虫卵反应的认识。我们的研究结果强调了考虑微生物的作用对于充分理解植物、食草动物卵及其相关卵寄生虫之间错综复杂的相互作用的重要性。在期刊博客上免费阅读本文的通俗摘要。
{"title":"Root inoculation with beneficial soil microbes enhances indirect plant defences induced by insect feeding and egg deposition","authors":"Tuğcan Alınç,&nbsp;Ezio Peri,&nbsp;Livio Torta,&nbsp;Salvatore Guarino,&nbsp;Stefano Colazza,&nbsp;Bart Lievens,&nbsp;Antonino Cusumano","doi":"10.1111/1365-2435.14594","DOIUrl":"10.1111/1365-2435.14594","url":null,"abstract":"<p>\u0000 \u0000 </p><p>Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.</p>","PeriodicalId":172,"journal":{"name":"Functional Ecology","volume":"38 8","pages":"1811-1821"},"PeriodicalIF":4.6,"publicationDate":"2024-05-23","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141150431","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":1,"RegionCategory":"环境科学与生态学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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期刊
Functional Ecology
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
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