| 1. |
- Ahlbäck Widenfalk, Lina, et al.
(author)
-
Systematisera ekologisk kunskap för att effektivisera ekologisk kompensation : Slutrapport
- 2021
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Ekologisk kompensation har föreslagits som ett viktigt verktyg för att stoppa förlusten av biologisk mångfald och naturmiljöer, en förlust som till stor del beror på människans utnyttjande av en allt större andel av jordens yta. Det finns oklarheter kring hur ekologisk kompensation implementeras och hur det bör utformas för att vara effektiv. Trots att ekologisk kompensation har funnits som en del i den svenska lagstiftningen sedan 1999 så har det än så länge inte använts i större omfattning i Sverige. Noggranna utvärderingar av ekologisk kompensation har bara gjorts i enstaka fall. Därför finns stora kunskapsluckor kring dess tillämpning och verkan i stora delar av världen, samt för många biotoper och typer av kompensationsåtgärder.Det övergripande syftet med projektet har varit att ta fram vägledning för att effektivisera tillämpningen av ekologisk kompensation i Sverige. Detta gjorde vi genom att dels syntetisera tillgänglig kunskap om effektiviteten i olika restaureringsåtgärder, dels utvärdera hur ekologisk kompensation tillämpas i Sverige idag för att identifiera hinder för optimal implementering. Vi har använt intervjuer och en workshop för att undersöka hur arbetet med ekologisk kompensation utförs och vilka utmaningar som är förknippade med detta. Vi har även genomfört systematiska översikter och meta-analyser för att utvärdera den vetenskapliga litteratur som utvärderar naturvårdsrestaureringar i landsmiljöer i de delar av världen med ett klimat som liknar det som råder i Sverige.Intervjuerna med 17 personer som arbetar med ekologisk kompensation visade att kompensationsåtgärder som reglerades av lagstiftning oftast var kopplade till art- och habitatskydd och mer sällan till naturreservat och Natura 2000-områden. Vanligast kompenseras enskilda träd, skog, våtmarker eller vattendrag och dammar, och vanligast nämnda artgrupper var fåglar och groddjur. De genomförda åtgärderna inkluderade främst olika typer av restaurering, men även anläggning av mindre dammar var vanligt. På grund av många praktiska hinder vid implementering av ekologisk kompensation i det svenska systemet – innefattande både lagverk och processer och rutiner hos myndigheterna kring hantering av kompensation – gjordes sällan ekologiska avvägningar kring vilken kompensation som var lämpligast. Osäkerhet kring vad som är ekologisk kompensation gjorde ibland tillämpningen otydlig. Osäkerhet fanns även kring vad som är viktigast att prioritera, närhetsprincipen (kompensationsåtgärd nära påverkan, d.v.s. ”on site” vs. ”off site”) eller likhetsprincipen (samma naturmiljö och arter kompenseras som påverkas, d.v.s. ”in-kind” vs. ”out-of kind”). En avsaknad av ett helhetsperspektiv identifierades också, d.v.s. avsaknad av ett perspektiv där mer än det enskilda exploaterings-projektets effekt och fler aspekter av naturvärden inkluderas, och bedömningar på landskapsnivå görs. Det finns en risk att nuvarande inriktning med fokus på enskilda arter, en inställning att allt är bättre än inget, att allt går att kompensera, och bedömningar på liten skala kan missgynna naturvården i stort. Sammantaget skapar det ett otydligt system där långsiktiga konsekvenser för biologisk mångfald blir osäkra.I genomgången av utvärderingar av naturvårdsrestaureringar i den vetenskapliga litteraturen fann vi 93 studier som uppfyllde våra kriterier, som bland annat krävde en före-efter-kontroll-design (s.k. BACI design). Av dessa hade 36 utvärderat restaureringsåtgärder i skog, 35 i gräsmarker, 20 i våtmarker och tre i sandmarker. Effekten av restaurering varierade stort mellan studier men var generellt svagt positiv eller gav ingen säkerställd effekt. Utfallet var likartat mellan de fyra biotopkategorierna. Det fanns något större skillnad i generell effekt mellan smalare biotopkategorier, där även negativa effekter uppvisades i vissa fall medan några biotoper hade en tydligare positiv effekt av restaurering. Flest utvärderingar var gjorda på växter, följt av leddjur (insekter och spindeldjur) och fåglar, med liknande resultat för de olika artgrupperna. Endast för kärlväxter fanns tillräckligt med utvärderingar av enskilda arter (35 studier) så att vi kunde analysera skillnader mellan olika grupper utifrån deras funktionella egenskaper, men även här var variationen för stor för att dra generella slutsatser. Det är därför svårt att dra slutsatser kring vilka restaureringsåtgärder som lämpar sig bättre som kompensationsåtgärder än andra för majoriteten av biotoper, åtgärdskategorier och artgrupper vi undersökt. Fortsatt uppbyggnad av väl designade uppföljningsstudier borde därför prioriteras.De identifierade bristerna i enhetlig implementering av ekologisk kompensation i Sverige, tillsammans med bristen på välgrundad kunskap om effekten av olika restaureringsåtgärder, gör att vi föreslår att:En nationell standard tas fram, rutiner utarbetas för tillsynsmyndigheter, och ekologisk kompensation integreras bättre i hela beslutsprocessen. • Ett bredare helhetstänkande kring bevarandet av biologisk mångfald och ekosystemtjänster möjliggörs, genom att öka fokus på landskapsperspektiv och ta hänsyn till fördröjningseffekter för både konsekvenser av exploatering och nyttan av kompensationsåtgärder.Goda exempel på kompensationsåtgärder sammanställs och tillgängliggörs för att höja kvalitén på genomförd kompensation.Framtida kompensationsprojekt gör en systematisk uppföljning av naturvärden som förloras vid exploatering och av de som skapas via kompensationsåtgärder. Myndigheter som ställer krav på ekologisk kompensation bör samtidigt ställa krav på systematisk och långsiktig uppföljning av kompensationsåtgärdernas effekter på naturvärdena.En geografisk databas för dokumentation av alla kompensationsområden utvecklas och i den kopplas dessa till motsvarande områden som exploaterats. För att följa upp de naturvärden som förloras och de som avsätts, förstärks och restaureras för att kompensera för dessa. En sådan databas möjliggör att långsiktigt kunna följa i vilken mån kompensationsområden utgör en motvikt till de värden som förloras.
|
|
| 2. |
- Chapurlat, Elodie, et al.
(author)
-
Conflicting selection on floral scent emission in the orchid Gymnadenia conopsea
- 2019
-
In: New Phytologist. - : Wiley. - 0028-646X .- 1469-8137. ; 222:4, s. 2009-2022
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Floral scent is a crucial trait for pollinator attraction. Yet only a handful of studies have estimated selection on scent in natural populations and no study has quantified the relative importance of pollinators and other agents of selection. In the fragrant orchid Gymnadenia conopsea, we used electroantennographic data to identify floral scent compounds detected by local pollinators and quantified pollinator-mediated selection on emission rates of 10 target compounds as well as on flowering start, visual display and spur length. Nocturnal pollinators contributed more to reproductive success than diurnal pollinators, but there was significant pollinator-mediated selection on both diurnal and nocturnal scent emission. Pollinators selected for increased emission of two compounds and reduced emission of two other compounds, none of which were major constituents of the total bouquet. In three cases, pollinator-mediated selection was opposed by nonpollinator-mediated selection, leading to weaker or no detectable net selection. Our study demonstrates that minor scent compounds can be targets of selection, that pollinators do not necessarily favour stronger scent signalling, and that some scent compounds are subject to conflicting selection from pollinators and other agents of selection. Hence, including floral scent traits into selection analysis is important for understanding the mechanisms behind floral evolution.
|
|
| 3. |
|
|
| 4. |
- Chapurlat, Elodie, et al.
(author)
-
Diel pattern of floral scent emission matches the relative importance of diurnal and nocturnal pollinators in populations of Gymnadenia conopsea
- 2018
-
In: Annals of Botany. - : Oxford University Press (OUP). - 0305-7364 .- 1095-8290. ; 121, s. 711-721
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Background and AimsFloral scent is considered an integral component of pollination syndromes, and its composition and timing of emission are thus expected to match the main pollinator type and time of activity. While floral scent differences among plant species with different pollination systems can be striking, studies on intraspecific variation are sparse, which limits our understanding of the role of pollinators in driving scent divergence.MethodsHere, we used dynamic headspace sampling to quantify floral scent emission and composition during the day and at night in the natural habitat of six Scandinavian populations of the fragrant orchid Gymnadenia conopsea. We tested whether diel scent emission and composition match pollinator type by comparing four populations in southern Sweden, where nocturnal pollinators are more important for plant reproductive success than are diurnal pollinators, with two populations in central Norway, where the opposite is true. To determine to what extent scent patterns quantified in the field reflected plasticity, we also measured scent emission in a common growth chamber environment.Key ResultsBoth scent composition and emission rates differed markedly between day and night, but only the latter varied significantly among populations. The increase in scent emission rate at night was considerably stronger in the Swedish populations compared with the Norwegian populations. These patterns persisted when plants were transferred to a common environment, suggesting a genetic underpinning of the scent variation.ConclusionsThe results are consistent with a scenario where spatial variation in relative importance of nocturnal and diurnal pollinators has resulted in selection for different scent emission rhythms. Our study highlights the importance of adding a characterization of diel variation of scent emission rates to comparative studies of floral scent, which so far have often focused on scent composition only.
|
|
| 5. |
- Chapurlat, Elodie, et al.
(author)
-
Divergent selection on flowering phenology but not on floral morphology between two closely related orchids
- 2020
-
In: Ecology and Evolution. - : Wiley. - 2045-7758. ; 10:12, s. 5737-5747
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Closely related species often differ in traits that influence reproductive success, suggesting that divergent selection on such traits contribute to the maintenance of species boundaries. Gymnadenia conopsea ss. and Gymnadenia densiflora are two closely related, perennial orchid species that differ in (a) floral traits important for pollination, including flowering phenology, floral display, and spur length, and (b) dominant pollinators. If plant–pollinator interactions contribute to the maintenance of trait differences between these two taxa, we expect current divergent selection on flowering phenology and floral morphology between the two species. We quantified phenotypic selection via female fitness in one year on flowering start, three floral display traits (plant height, number of flowers, and corolla size) and spur length, in six populations of G. conopsea s.s. and in four populations of G. densiflora. There was indication of divergent selection on flowering start in the expected direction, with selection for earlier flowering in two populations of the early‐flowering G. conopsea s.s. and for later flowering in one population of the late‐flowering G. densiflora. No divergent selection on floral morphology was detected, and there was no significant stabilizing selection on any trait in the two species. The results suggest ongoing adaptive differentiation of flowering phenology, strengthening this premating reproductive barrier between the two species. Synthesis: This study is among the first to test whether divergent selection on floral traits contribute to the maintenance of species differences between closely related plants. Phenological isolation confers a substantial potential for reproductive isolation, and divergent selection on flowering time can thus greatly influence reproductive isolation and adaptive differentiation.
|
|
| 6. |
- Chapurlat, Elodie, 1988-
(author)
-
Evolutionary Ecology of Floral Traits in Fragrant Orchids
- 2018
-
Doctoral thesis (other academic/artistic)abstract
- Why are flowers so diverse? Much of floral evolution is thought to be driven by pollinator-mediated selection. However, the connection between macroevolutionary patterns of floral diversity and microevolutionary processes remains poorly understood. In this thesis, I have used the fragrant orchids Gymnadenia conopsea s.s. and Gymnadenia densiflora to investigate the role of pollinators as agents of selection on floral traits and to test whether they cause spatial variation in selection. I addressed the following questions (1) Is there divergent selection on flowering phenology and floral traits between these two closely related species? (2) What is the contribution of pollinators relative to other selective agents to selection on phenology, visual display, floral scent and spur length? (3) Do diurnal and nocturnal pollinators mediate different selection patterns? (4) Does spatial variation in pollinator communities cause spatial variation in selection?A phenotypic selection study in G. conopsea s.s. and G. densiflora indicated that divergent selection on flowering time contributes to the maintenance of phenological differentiation between the two species. Hand-pollination experiments combined with selection analysis showed that while pollinators were the main selective agent on spur length, their contribution to selection on phenology, visual display and floral scent was more variable and sometimes opposed by non-pollinator mediated selection. Selection analyses combined with a selective exclusion experiment showed that diurnal and nocturnal pollinators exerted different selection patterns on floral traits. Hand-pollination experiments also demonstrated that variation in pollinator-mediated selection largely explained spatial variation in net selection on phenology, visual display and spur length among four populations. A study of floral scent emission of G. conopsea s.s. in the field coupled with a growth-chamber experiment revealed genetically-based variation in floral scent consistent with a scenario where spatial variation in relative importance of nocturnal and diurnal pollinators has resulted in the evolution of different scent emission rhythms.Taken together, the results support the hypothesis that pollinators cause spatial variation in selection on floral traits. They also highlight the importance of experimentally identifying sources of selection to reveal conflicting and reinforcing selection by multiple agents and thus advance our understanding of the evolutionary ecology of floral traits.
|
|
| 7. |
- Chapurlat, Elodie, et al.
(author)
-
Spatial variation in pollinator-mediated selection on phenology, floral display and spur length in the orchid Gymnadenia conopsea
- 2015
-
In: New Phytologist. - : Wiley. - 0028-646X .- 1469-8137. ; 208:4, s. 1264-1275
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Spatial variation in plant-pollinator interactions may cause variation in pollinator-mediated selection on floral traits, but to establish this link conclusively experimental studies are needed. We quantified pollinator-mediated selection on flowering phenology and morphology in four populations of the fragrant orchid Gymnadenia conopsea, and compared selection mediated by diurnal and nocturnal pollinators in two of the populations. Variation in pollinator-mediated selection explained most of the among-population variation in the strength of directional and correlational selection. Pollinators mediated correlational selection on pairs of display traits, and on one display trait and spur length, a trait affecting pollination efficiency. Only nocturnal pollinators selected for longer spurs, and mediated stronger selection on the number of flowers compared with diurnal pollinators in one population. The two types of pollinators caused correlational selection on different pairs of traits and selected for different combinations of spur length and number of flowers. The results demonstrate that spatial variation in interactions with pollinators may result in differences in directional and correlational selection on floral traits in a plant with a semi-generalized pollination system, and suggest that differences in the relative importance of diurnal and nocturnal pollinators can cause variation in selection.
|
|
| 8. |
- Opedal, Øystein H., et al.
(author)
-
Measuring, comparing and interpreting phenotypic selection on floral scent
- 2022
-
In: Journal of evolutionary biology. - : Wiley. - 1010-061X .- 1420-9101. ; 35:11, s. 1432-1441
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Natural selection on floral scent composition is a key element of the hypothesis that pollinators and other floral visitors drive scent evolution. The measure of such selection is complicated by the high-dimensional nature of floral scent data and uncertainty about the cognitive processes involved in scent-mediated communication. We use dimension reduction through reduced-rank regression to jointly estimate a scent composite trait under selection and the strength of selection acting on this trait. To assess and compare variation in selection on scent across species, time and space, we reanalyse 22 datasets on six species from four previous studies. The results agreed qualitatively with previous analyses in terms of identifying populations and scent compounds subject to stronger selection but also allowed us to evaluate and compare the strength of selection on scent across studies. Doing so revealed that selection on floral scent was highly variable, and overall about as common and as strong as selection on other phenotypic traits involved in pollinator attraction or pollen transfer. These results are consistent with an important role of floral scent in pollinator attraction. Our approach should be useful for further studies of plant–animal communication and for studies of selection on other high-dimensional phenotypes. In particular, our approach will be useful for studies of pollinator-mediated selection on complex scent blends comprising many volatiles, and when no prior information on the physiological responses of pollinators to scent compounds is available.
|
|
| 9. |
- Ovaskainen, Otso, et al.
(author)
-
Global Spore Sampling Project: A global, standardized dataset of airborne fungal DNA
- 2024
-
In: Scientific Data. - 2052-4463. ; 11
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Novel methods for sampling and characterizing biodiversity hold great promise for re-evaluating patterns of life across the planet. The sampling of airborne spores with a cyclone sampler, and the sequencing of their DNA, have been suggested as an efficient and well-calibrated tool for surveying fungal diversity across various environments. Here we present data originating from the Global Spore Sampling Project, comprising 2,768 samples collected during two years at 47 outdoor locations across the world. Each sample represents fungal DNA extracted from 24 m3 of air. We applied a conservative bioinformatics pipeline that filtered out sequences that did not show strong evidence of representing a fungal species. The pipeline yielded 27,954 species-level operational taxonomic units (OTUs). Each OTU is accompanied by a probabilistic taxonomic classification, validated through comparison with expert evaluations. To examine the potential of the data for ecological analyses, we partitioned the variation in species distributions into spatial and seasonal components, showing a strong effect of the annual mean temperature on community composition.
|
|
| 10. |
- Öckinger, Erik, et al.
(author)
-
När kan ekologisk kompensation bidra till att bevara biologisk mångfald och ekosystemtjänster? : Slutrapport
- 2021
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Om ekologisk kompensation ska kunna bidra till att hindra förlusten av biologisk mångfald och ekosystemtjänster krävs god kunskap om faktorer som främjar respektive hindrar att kompensationsåtgärder är effektiva. Vi har gjort två olika litteratursynteser som handlar om detta: 1) En syntes av vetenskapliga studier som utvärderar ekologisk kompensation, och 2) En syntes av vetenskapliga studier som utvärderar naturvårdsrestaureringar (vilket är en vanlig form av ekologisk kompensation), som utförts i andra sammanhang än ekologisk kompensation.Vi fann endast 40 vetenskapliga studier från hela världen som utvärderade effekter av ekologisk kompensation på biologisk mångfald eller ekosystemtjänster. Endast en av dessa var utformad så att man kunde avgöra om kompensationen har hindrat att det skett någon nettoförlust av biologisk mångfald. Den vanligaste typen av kompensation som utvärderades i dessa studier var nyskapande av biotoper. Majoriteten av studierna var utförda i våtmarker eller sötvattensmiljöer i Nordamerika, och det är därför svårt att dra generella slutsatser som går att tillämpa på andra naturtyper och i andra delar av världen. Det verkar dock som att det är svårare, eller tar längre tid, att kompensera ekosystemtjänster än biologisk mångfald.Vår syntes av 93 vetenskapliga studier som utvärderat restaureringsåtgärder genom att jämföra både före och efter restaurering samt med kontrollmiljöer utan åtgärder, visade på stor variation i utfall. Naturvårdsrestaureringar leder långt ifrån alltid till högre biologisk mångfald. Effekten av restaurering skiljde sig inte tydligt mellan de studerade ekosystemen skog, gräsmarker, våtmarker och sandmarker, och inte heller mellan olika organismgrupper. Däremot verkar effekten av restaureringen ta längre tid i skogsmiljöer än i gräsmarker och våtmarker. Inom respektive typ av ekosystem fanns skillnader mellan specifika restaureringsåtgärder, och i flera fall var effekten bättre när man utfört en kombination av åtgärder än effekten av dessa åtgärder för sig. För att kunna bedöma under vilka förutsättningar restaurering på en plats kan vara en effektiv åtgärd för att kompensera naturvärden som förlorats på en annan plats är det viktigt att förstå bättre vad den stora variationen i utfall beror på.Tyvärr fanns det alltför få studier för att möjliggöra en utvärdering av potentiella synergier eller avvägningar mellan olika mål med restaureringar, som mellan biologisk mångfald och ekosystemtjänster. Framtida studier bör därför belysa sådana potentiella synergier eller avvägningar.Vår syntes visar att:Det finns stora kunskapsluckor kring hur väl ekologisk kompensation hindrar förlusten av biologisk mångfald och ekosystemtjänster. Det är därför ännu inte möjligt att ta fram evidensbaserade riktlinjer för hur ekologisk kompensation bör utformas.Innan kunskap finns bör inte ekologisk kompensation användas storskaligt som medel för att hindra förlusten av biologisk mångfald.När man utformar kompensationsåtgärder är det viktigt att använda ekologisk kunskap. Även om antalet utvärderingar av ekologisk kompensation är litet kan man få god vägledning från andra typer av ekologiska undersökningar.För att kunna utvärdera vilka kompensationsåtgärder som förhindrar nettoförluster av biologisk mångfald och ekosystemtjänster behöver myndigheter som begär ekologisk kompensation samtidigt kräva en systematisk och långsiktig uppföljning av utfallet av kompensationen.
|
|
