Journal of Applied Ecology

Chúng tôi đề xuất sử dụng genom quần thể, việc sàng lọc genom của từng cá thể để tìm kiếm dấu hiệu di truyền của sự thích nghi, như một chiến lược nhanh chóng và đáng tin cậy để đánh giá việc phân định vùng giống hạt. Để minh họa giá trị của phương pháp này, chúng tôi đã định lượng mức độ thích nghi di truyền trong và giữa các nguồn gốc bạch dương đen Alnus glutinosa của Bỉ và so sánh kết quả với các thử nghiệm nguồn gốc truyền thống. Các khu vực tham chiếu xa xôi của Châu Âu đã được đưa vào để xác thực các phương pháp, vì sự khác biệt môi trường lớn hơn trên quy mô Châu Âu dự kiến sẽ tạo ra phản ứng thích nghi lớn hơn.

Các nguồn gốc địa phương không có hiệu suất tốt hơn các nguồn gốc nước ngoài ở quy mô vùng giống hạt của Bỉ, trái ngược với các so sánh với các khu vực Châu Âu xa xôi. Một hiệu ứng địa điểm có ý nghĩa cho thấy rằng các phản ứng dẻo thay vì thích nghi địa phương giải thích sự khác biệt hình thái giữa các vùng giống hạt. Vườn chung cho thấy ít bằng chứng về sự thích nghi cho tất cả các thuộc tính đo lường, cả giữa các vùng giống hạt và các khu vực xa xôi.

Số lượng và cường độ của các cá thể di truyền nổi bật không lớn hơn một cách có ý nghĩa giữa các vùng giống hạt của Bỉ so với bên trong các vùng giống hạt này, nhưng lớn hơn một cách có ý nghĩa giữa các vùng giống hạt của Bỉ và các vùng tham chiếu Châu Âu xa xôi.

Tổng hợp và ứng dụng. Việc thiếu sự khác biệt thích nghi giữa các vùng giống hạt của Bỉ hỗ trợ cho việc mở rộng các khu vực nguồn gốc hiện tại thành các vùng giống hạt lớn hơn. Kết quả cũng cho thấy rằng genom quần thể có thể là một nguồn chính xác và hiệu quả về thời gian để hỗ trợ các quyết định về nguồn giống. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao nhận thức về các lợi ích tiềm năng của phương pháp mới này đối với các nhà hoạch định chính sách, lâm nghiệp và những người thực hành phục hồi sinh thái.

Tuy nhiên, việc sử dụng phòng ngừa thuốc trừ sâu phổ rộng lại đi ngược lại với những nguyên tắc đã được thiết lập từ lâu của quản lý dịch hại tích hợp (IPM), dẫn đến những lo ngại về môi trường.

Gần đây, người ta phát hiện ra rằng các loại neonicotinoid có thể tồn tại và tích tụ trong đất. Chúng hòa tan trong nước và dễ bị rửa trôi vào các nguồn nước. Vì tính hệ thống của chúng, chúng có mặt trong mật hoa và phấn hoa của các cây trồng được xử lý. Mức độ đã được báo cáo trong đất, nguồn nước, cây cối ở rìa ruộng và tài nguyên hoa có sự chồng chéo lớn với nồng độ đủ để kiểm soát dịch hại trong cây trồng, và thường vượt quá LC₅₀ (nồng độ gây chết 50% cá thể) cho các sinh vật có lợi. Nồng độ trong mật hoa và phấn hoa của cây trồng đủ để ảnh hưởng đáng kể đến sự sinh sản của các quần thể ong bumblebee.

Mặc dù động vật có xương sống ít nhạy cảm hơn so với động vật không xương sống, việc tiêu thụ một số lượng nhỏ hạt giống đã qua xử lý cũng là nguyên nhân gây tử vong trực tiếp ở các loài chim và động vật có vú.

Tổng hợp và ứng dụng. Vẫn tồn tại nhiều khoảng trống kiến thức lớn, nhưng việc sử dụng neonicotinoid hiện tại có khả năng đang tác động đến một loạt các nhóm không phải mục tiêu bao gồm các loài thụ phấn và động vật không xương sống trong đất và nước, do đó đe dọa một loạt các dịch vụ hệ sinh thái.

The purpose of this study was to identify circumstances in which road‐kill hotspots are not appropriate indicators for the selection of the best road‐kill mitigation sites. We predicted that: (i) road‐kill hotspots can move in time from high‐traffic road segments to low‐traffic segments, due to population depression near the high‐traffic segment caused by road mortality; (ii) this shift will occur earlier for more mobile species because they should interact more often with the road; (iii) this shift can occur even if the low‐traffic segment runs through lower quality habitat than the high‐traffic segment. To test these predictions, we simulated population size and road‐kill over time for two populations, one exposed to a road segment with high traffic and the other to a road segment with low traffic.

Our simulation results supported Predictions 1 and 3, while Prediction 2 was not supported.

Synthesis and applications. Our results indicate that, for new roads, road‐kill hotspots can be useful to indicate appropriate sites for mitigation. On older roads, road‐kill hotspots may not indicate the best sites for road mitigation due to population depression caused by road mortality. Direct measures of the road impact on the population, such as per capita mortality, are better indicators of appropriate mitigation sites than road‐kill hotspots.

We present a powerful modelling approach for predicting how agricultural management practices (pesticide applications and tillage) affect soil functioning through earthworm populations. By combining energy budgets and individual‐based simulation models, and integrating key behavioural and ecological drivers, we accurately predict population responses to pesticide applications in different climatic conditions.

We use the model to analyse the ecological consequences of different weed management practices. Our results demonstrate that an important link between agricultural management (herbicide applications and zero, reduced and conventional tillage) and earthworms is the maintenance of soil organic matter (SOM).

We show how zero and reduced tillage practices can increase crop yields while preserving natural ecosystem functions. This demonstrates how management practices which aim to sustain agricultural productivity should account for their effects on earthworm populations, as their proliferation stimulates agricultural productivity.

Synthesis and applications. Our results indicate that conventional tillage practices have longer term effects on soil biota than pesticide control, if the pesticide has a short dissipation time. The risk of earthworm populations becoming exposed to toxic pesticides will be reduced under dry soil conditions. Similarly, an increase in soil organic matter could increase the recovery rate of earthworm populations. However, effects are not necessarily additive and the impact of different management practices on earthworms depends on their timing and the prevailing environmental conditions. Our model can be used to determine which combinations of crop management practices and climatic conditions pose least overall risk to earthworm populations. Linking our model mechanistically to crop yield models would aid the optimization of crop management systems by exploring the trade‐off between different ecosystem services.