微观宇宙实验与基于过程的建模相结合,揭示了水生初级生产者的不同反应和适应变暖和农业脱水的不同反应和适应
Gregorio A López Moreira Mazacotte1, Bastian H Polst2, Elisabeth M Gross3,4
1Department of Community and Ecosystem Ecology, Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB), Berlin, Germany.
Frontiers in plant science
|July 5, 2023
概括
农业排水和变暖威胁到淡水生态系统,增加了浮游植物的主导地位. 了解这些多重压力因素对于预测生态系统变化和保护水生生物多样性至关重要.
科学领域:
- 生态生态学 生态生态学
- 环境科学 环境科学
- 水生生态系统 水生生态系统
背景情况:
- 淡水生态系统面临着来自肥料,农药和全球变暖的威胁.
- 这些压力因素可以诱导初级生产者主导地位的制度转变 (巨型植物,周围植物,浮游植物).
- 由于生物多样性和生态系统服务的减少,植物浮游生物的主导地位是不可取的.
研究的目的:
- 为了测试农业排水 (ARO) 和变暖是否会增加政权转移到植物浮游生物主导地位的风险.
- 调查ARO对初级生产者的不同影响.
- 利用基于过程的模型来机械地理解实验结果.
主要方法:
- 在一个微观的实验中,初级生产者在不同温度 (22°C和26°C) 上暴露于不同酸盐和农药水平.
- 基于过程的模型被用来测试八种不同的场景.
- 模型输出与实验结果进行比较,以评估机械学理解.
主要成果:
- ARO对巨生物产生了负面影响,而变暖有利于植物浮游生物,部分原因是竞争减少.
- 该实验支持了这样的假设:ARO和变暖增加了向植物浮游生物主导地位转移的风险.
- 模型模拟最好地解释了当社区适应和生物体适应被包括在内时观察到的反应.
结论:
- 农业排水和变暖等多种压力因素对淡水初级生产者社区产生重大影响.
- 变暖可能会加剧农业污染的负面影响,促进不必要的植物浮游生物的繁荣.
- 纳入社区适应和适应对于准确建模生态系统对多种压力因素的反应至关重要.
