Effects of climate on the distribution and conservation of commonly observed European earthworms.

Belowground biodiversity distribution does not necessarily reflect aboveground biodiversity patterns, but maps of soil biodiversity remain scarce because of limited data availability. Earthworms belong to the most thoroughly studied soil organisms and-in their role as ecosystem engineers-have a significant impact on ecosystem functioning. We used species distribution modeling (SDMs) and available data sets to map the spatial distribution of commonly observed (i.e., frequently recorded) earthworm species (Annelida, Oligochaeta) across Europe under current and future climate conditions. First, we predicted potential species distributions with commonly used models (i.e., MaxEnt and Biomod) and estimated total species richness (i.e., number of species in a 5 × 5 km grid cell). Second, we determined how much the different types of protected areas covered predicted earthworm richness and species ranges (i.e., distributions) by estimating the respective proportion of the range area. Earthworm species richness was high in central western Europe and low in northeastern Europe. This pattern was mainly associated with annual mean temperature and precipitation seasonality, but the importance of predictor variables to species occurrences varied among species. The geographical ranges of the majority of the earthworm species were predicted to shift to eastern Europe and partly decrease under future climate scenarios. Predicted current and future ranges were only poorly covered by protected areas, such as national parks. More than 80% of future earthworm ranges were on average not protected at all (mean [SD] = 82.6% [0.04]). Overall, our results emphasize the urgency of considering especially vulnerable earthworm species, as well as other soil organisms, in the design of nature conservation measures.

Efectos del clima sobre la distribución y conservación de la lombriz de tierra europea Resumen La distribución de la biodiversidad del subsuelo no refleja necesariamente los patrones de biodiversidad, pero los mapas de la biodiversidad del suelo aún son escasos debido a la disponibilidad limitada de datos. Las lombrices son uno de los organismos del suelo más estudiados a detalle­en su papel de ingenieros del ecosistema­y tienen un impacto significativo sobre el funcionamiento de ecosistema. Usamos modelos de distribución de especies (MDE) y conjuntos de datos disponibles para mapear la distribución espacial de las especies (Annelida, Oligochaeta) de lombrices más observadas (es decir, registradas con frecuencia) en toda Europa bajo el clima actual y el futuro. Primero pronosticamos la distribución potencial de las especies con modelos de uso común (MaxEnt y Biomod) y estimamos la riqueza total de especies (número de especies en una cuadrícula de 5 × 5 km). Después determinamos cuánto pronosticaban los diferentes tipos de áreas protegidas contempladas la riqueza de lombrices y la distribución de las especies mediante la estimación de la proporción respectiva del rango del área. La riqueza de especies fue alta en el occidente central y baja en el noreste de Europa. Este patrón estuvo asociado principalmente con la temperatura media anual y la estacionalidad de la precipitación, aunque la importancia de las variables de pronóstico para la presencia de la especie varió entre especies. Se pronosticó que la distribución geográfica de la mayoría de las especies cambiaría al este de Europa y disminuiría parcialmente bajo los escenarios climáticos futuros. El pronóstico de la distribución actual y futura contaba con una cobertura deficiente de las áreas protegidas, como los parques nacionales. En promedio, más del 80% de la distribución futura de las lombrices no estaba protegido (promedio [SD] = 82.6% [0.04]). En general, nuestros resultados destacan la urgencia por considerar a las especies vulnerables de lombrices, así como a otros organismos del suelo, en el diseño de las medidas de conservación.

Effects of increasing soil moisture on Antarctic desert microbial ecosystems.

Overgeneralization and a lack of baseline data for microorganisms in high-latitude environments have restricted the understanding of the microbial response to climate change, which is needed to establish Antarctic conservation frameworks. To bridge this gap, we examined over 17,000 sequence variants of bacteria and microeukarya across the hyperarid Vestfold Hills and Windmill Islands regions of eastern Antarctica. Using an extended gradient forest model, we quantified multispecies response to variations along 79 edaphic gradients to explore the effects of change and wind-driven dispersal on community dynamics under projected warming trends. We also analyzed a second set of soil community data from the Windmill Islands to test our predictions of major environmental tipping points. Soil moisture was the most robust predictor for shaping the regional soil microbiome; the highest rates of compositional turnover occurred at 10-12% soil moisture threshold for photoautotrophs, such as Cyanobacteria, Chlorophyta, and Ochrophyta. Dust profiles revealed a high dispersal propensity for Chlamydomonas, a microalga, and higher biomass was detected at trafficked research stations. This could signal the potential for algal blooms and increased nonendemic species dispersal as human activities increase in the region. Predicted increases in moisture availability on the Windmill Islands were accompanied by high photoautotroph abundances. Abundances of rare oligotrophic taxa, such as Eremiobacterota and Candidatus Dormibacterota, which play a crucial role in atmospheric chemosynthesis, declined over time. That photosynthetic taxa increased as soil moisture increased under a warming scenario suggests the potential for competition between primary production strategies and thus a more biotically driven ecosystem should the climate become milder. Better understanding of environmental triggers will aid conservation efforts, and it is crucial that long-term monitoring of our study sites be established for the protection of Antarctic desert ecosystems. Furthermore, the successful implementation of an improved gradient forest model presents an exciting opportunity to broaden its use on microbial systems globally.

Efectos del incremento de la humedad del suelo sobre los ecosistemas microbianos del desierto antártico Resumen La sobre generalización y la falta de datos de línea base de los microorganismos en los ambientes de latitudes elevadas han limitado el conocimiento de la respuesta microbiana al cambio climático, la cual es necesaria para establecer marcos de conservación en la Antártida. Para cerrar esta brecha analizamos más de 17,000 variantes de secuencias de bacterias y micro eucariontes de las regiones híper­áridas de las Colinas Vestfold y las Islas Windmill en el este de la Antártida. Usamos un modelo de gradiente de bosque extendido para cuantificar la respuesta de múltiples especies a la variación de 79 gradientes edáficos y así explorar los efectos del cambio y la dispersión eólica sobre las dinámicas comunitarias bajo las tendencias proyectadas de calentamiento. También analizamos un segundo conjunto de datos de la comunidad del suelo de las Islas Windmill para probar nuestras predicciones de los principales puntos de inflexión ambiental. La humedad del suelo fue el pronóstico más sólido para la composición del microbioma del suelo regional; las tasas más altas de rotación composicional ocurrieron con el 10­12% de humedad del suelo para los fotoautótrofos, como Cyanobacteria, Chlorophyta, y Ochrophyta. Los perfiles de polvo revelaron una alta tendencia de dispersión para Chlamydomonas, una microalga, y detectamos una biomasa más alta en las estaciones de investigación con tráfico. Esto podría significar un potencial para el brote de algas y un incremento en la dispersión de especies no endémicas conforme las actividades humanas incrementan en la región. El incremento pronosticado de la humedad disponible en las Islas Windmill estuvo acompañado de una abundancia elevada de fotoautótrofos. Hubo una declinación con el tiempo en la abundancia de taxones raros, como Eremiobacterota y Ca. Dormibacterota, las cuales tienen un papel importante en la síntesis química de la atmósfera. Que exista un incremento de taxones fotosintéticos junto con el incremento de la humedad del suelo bajo un escenario de calentamiento sugiere un potencial de competencia entre las estrategias primarias de producción, y por lo tanto un ecosistema con más factores bióticos, si es que el clima se vuelve más templado. Un mejor entendimiento de los detonadores ambientales ayudará a los esfuerzos de conservación, además que es importante que se establezca el monitoreo a largo plazo de nuestros sitios de estudio para la protección de los ecosistemas del desierto de la Antártida. Más aún, la implementación exitosa de un modelo de gradiente de bosque mejorado representa una oportunidad emocionante para ampliar su uso en los sistemas microbianos de mundo.

Reptile responses to fire across the western Mediterranean Basin.

Effects of anthropogenic activities, including climate change, are modifying fire regimes, and the dynamic nature of these modifications requires identification of general patterns of organisms' responses to fire. This is a challenging task because of the high complexity of factors involved (including climate, geography, land use, and species-specific ecology). We aimed to describe the responses of the reptile community to fire across a range of environmental and fire-history conditions in the western Mediterranean Basin. We sampled 8 sites that spanned 4 Mediterranean countries. We recorded 6064 reptile sightings of 36 species in 1620 transects and modeled 3 community metrics (total number of individuals, species richness, and Shannon diversity) as responses to environmental and fire-history variables. Reptile community composition was also analyzed. Habitat type (natural vs. afforestation), fire age class (time since the last fire), rainfall, and temperature were important factors in explaining these metrics. The total number of individuals varied according to fire age class, reaching a peak at 15-40 years after the last fire. Species richness and Shannon diversity were more stable during postfire years. The 3 community metrics were higher under postfire conditions than in unburned forest plots. This pattern was particularly prevalent in afforested plots, indicating that the negative effect of fire on reptiles was lower than the negative effect of afforestation. Community composition varied by fire age class, indicating the existence of early- and late-successional species (xeric and saxicolous vs. mesic reptiles, respectively). Species richness was 46% higher in areas with a single fire age class relative to those with a mixture of fire age classes, which indicates pyrodiverse landscapes promoted reptile diversity. An expected shift to more frequent fires will bias fire age distribution toward a predominance of early stages, and this will be harmful to reptile communities.

Respuestas de reptiles al fuego en la Cuenca Mediterránea occidental Resumen Los efectos de actividades antropogénicas, incluyendo el cambio climático, están modificando los regímenes de fuego, y la naturaleza dinámica de estas modificaciones requiere la identificación de patrones generales de las respuestas de los organismos al fuego. Esta es una tarea desafiante debido a la gran complejidad de los factores involucrados (incluyendo clima, geografía, uso de suelo y la ecología de cada especie). Nuestro objetivo fue describir las respuestas de la comunidad de reptiles al fuego bajo diversas condiciones ambientales e historias de fuego en la Cuenca Mediterránea occidental. Muestreamos ocho sitios en cuatro países mediterráneos. Registramos 6064 avistamientos de reptiles de 36 especies en 1620 transectos y modelamos tres métricas comunitarias (número total de individuos, riqueza de especies y diversidad de Shannon) como respuestas a las variables ambientales y de historia de fuego. También analizamos la composición de la comunidad de reptiles. El tipo de hábitat (natural versus forestación), la clase de edad del fuego (tiempo transcurrido desde el último incendio), la precipitación pluvial y la temperatura fueron factores importantes en la explicación de estas métricas. El número total de individuos varió de acuerdo con la clase de edad del fuego, alcanzando un pico a los 15­40 años después del último incendio. La riqueza de especies y la diversidad de Shannon fueron más estables durante los años posteriores a incendios. Las tres métricas de la comunidad fueron más altas bajo condiciones post incendio que en las parcelas sin historial de fuego. Este patrón fue particularmente prevalente en parcelas forestadas, lo cual indica que el efecto negativo del fuego sobre los reptiles fue menor que el efecto negativo de la forestación. La composición de la comunidad varió por clase de edad del fuego, indicando la existencia de especies sucesionales tempranas y tardías (reptiles xéricos y saxícolas, respectivamente). La riqueza de especie fue 46% mas alta en áreas con una sola clase de edad del fuego que en aquellas con una mezcla de clases de edad del fuego, lo cual indica que los paisajes pirodiversos promovieron la diversidad de reptiles. Un cambio esperado hacia incendios más frecuentes sesgará la distribución de la edad del fuego hacia una predominancia de etapas tempranas, y esto será perjudicial para las comunidades de reptiles.

Meta-analysis contrasting freshwater biodiversity in forests and oil palm plantations with and without riparian buffers.

The expansion of oil palm plantations has led to land-use change and deforestation in the tropics, which has affected biodiversity. Although the impacts of the crop on terrestrial biodiversity have been extensively reviewed, its effects on freshwater biodiversity remain relatively unexplored. We reviewed the research assessing the impacts of forest-to-oil palm conversion on freshwater biota and the mitigating effect of riparian buffers on these impacts. We searched for studies comparing taxa richness, species abundance, and community composition of macroinvertebrates, amphibians, and fish in streams in forests (primary and disturbed) and oil palm plantations with and without riparian buffers. Then, we conducted a meta-analysis to quantify the overall effect of the land-use change on the 3 taxonomic groups. Twenty-nine studies fulfilled the inclusion criteria. On average, plantations lacking buffers hosted 44% and 19% fewer stream taxa than primary and disturbed forests, respectively. Stream taxa on plantations with buffers were 24% lower than in primary forest and did not differ significantly from disturbed forest. In contrast, stream community composition differed between forests and plantations regardless of the presence of riparian buffers. These differences were attributed to agrochemical use and altered environmental conditions in the plantations, including temperature changes, worsened water conditions, microhabitat loss, and food and shelter depletion. On aggregate, abundance did not differ significantly among land uses because increases in generalist species offset the population decline of vulnerable forest specialists in the plantation. Our results reveal significant impacts of forest-to-oil palm conversion on freshwater biota, particularly taxa richness and composition (but not aggregate abundance). Although preserving riparian buffers in the plantations can mitigate the loss of various aquatic species, it cannot conserve primary forest communities. Therefore, safeguarding primary forests from the oil palm expansion is crucial, and further research is needed to address riparian buffers as a promising mitigation strategy in agricultural areas.

Metaanálisis contrastando la biodiversidad de agua dulce en los bosques y las plantaciones de palma de aceite con o sin bosques ribereños Resumen La expansión de las plantaciones de palma de aceite ha derivado en cambios en el uso de suelo y deforestación en los trópicos, afectando a la biodiversidad. Existe una revisión extensa del impacto de este cultivo sobre la biodiversidad terrestre, pero sus efectos sobre la biodiversidad de agua dulce todavía no están muy documentados. Revisamos las investigaciones que han evaluado el impacto de la conversión de bosque a plantación de palma de aceite sobre la biota de agua dulce y el efecto mitigante que tienen los bosques ribereños sobre este impacto. Buscamos estudios que compararan la riqueza de taxones, abundancia de especies y composición comunitaria de los macroinvertebrados, anfibios y peces en los riachuelos de los bosques (primarios y perturbados) y los sembradíos de palma de aceite con y sin bosques ribereños. Después realizamos un metaanálisis para cuantificar el efecto del cambio de uso de suelo en los tres grupos taxonómicos. Veintinueve estudios cumplieron con el criterio de inclusión. En promedio, las plantaciones carentes de bosques ribereños albergaron 44% y 19% menos taxones que los bosques primarios y perturbados. Los taxones en los sembradíos con bosques ribereños fueron 24% menos que en el bosque primario y no difirieron significativamente del bosque perturbado. Como contraste, la composición comunitaria del riachuelo difirió entre los bosques y los sembradíos sin importar la presencia de los bosques ribereños. Atribuimos estas diferencias al uso de agroquímicos y las condiciones ambientales alteradas en las plantaciones, incluidas los cambios térmicos, condiciones hidrológicas alteradas, pérdida de microhábitats y reducción de alimentos y refugios. En general, la abundancia no difirió significativamente entre los usos de suelo porque el incremento de especies generalistas en las plantaciones contrarresta la declinación poblacional de los especialistas de bosque vulnerables. Nuestros resultados revelan un impacto significativo de la conversión de bosque a plantación sobre la biota de agua dulce, particularmente la riqueza de taxones y la composición (pero no la abundancia agregada). Aunque mantener los bosques ribereños en las plantaciones puede mitigar la pérdida de varias especies acuáticas, no puede conservar las comunidades del bosque primario. Por lo tanto, es crucial salvaguardar los bosques primarios de la expansión del aceite de palma, además de que se necesitan más investigaciones para abordar los bosques ribereños como una estrategia prometedora de mitigación en las áreas agrícolas.

Effects of plant taxonomic position on soil nematode communities in Antarctica.

Antarctica terrestrial ecosystems are facing the most threats from global climate change, which is altering plant composition greatly. These transformations may cause major reshuffling of soil community composition, including functional traits and diversity, and therefore affect ecosystem processes in Antarctica. We used high-throughput sequencing analysis to investigate soil nematodes under 3 dominant plant functional groups (lichens, mosses, and vascular plants) and bare ground in the Antarctic region. We calculated functional diversity of nematodes based on their diet, life histories, and body mass with kernel density n-dimensional hypervolumes. We also calculated taxonomic and functional beta diversity of the nematode communities based on Jaccard dissimilarity. The presence of plants had no significant effect on the taxonomic richness of nematodes but significantly increased nematode functional richness. The presence of plants also significantly decreased taxonomic beta diversity (homogenization). Only mosses and vascular plants decreased nematode functional beta diversity, which was mostly due to a decreased effect of the richness difference component. The presence of plants also increased the effect of deterministic processes potentially because environmental filtering created conditions favorable to nematodes at low trophic levels with short life histories and small body size. Increasing plant cover in the Antarctic due to climate change may lead to increased diversity of nematode species that can use the scarce resources and nematode taxonomic and functional homogenization. In a future under climate change, community restructuring in the region is possible.

Efectos de la posición taxonómica de las plantas sobre las comunidades de nemátodos del suelo en la Antártida Resumen Los ecosistemas terrestres de la Antártida enfrentan las mayores amenazas del cambio climático global, que está alterando gravemente la composición de plantas. Estas transformaciones pueden provocar una reorganización importante de la composición de la comunidad del suelo, incluyendo atributos y diversidad funcionales, y por lo tanto afectar los procesos ecosistémicos en la Antártida. Utilizamos análisis de secuenciación de alto rendimiento para investigar nemátodos del suelo debajo de tres grupos funcionales de plantas dominantes (líquenes, musgos y plantas vasculares) y de suelo desnudo en la región de la Antártida. Calculamos la diversidad funcional de nemátodos con base en su dieta, historia de vida y masa corporal mediante hipervolúmenes n­dimensionales de densidad del núcleo. También calculamos la diversidad beta taxonómica y funcional de las comunidades de nemátodos con base en la disimilitud de Jacard. La presencia de plantas no tuvo efecto significativo sobre la riqueza taxonómica de nemátodos, pero incrementó su riqueza funcional significativamente. La presencia de plantas también disminuyó la diversidad beta taxonómica (homogenización) significativamente. Solo musgos y plantas vasculares disminuyeron la diversidad beta funcional de nemátodos, lo cual se debió principalmente a un menor efecto del componente de diferencia de riqueza. La presencia de plantas también incrementó el efecto de los procesos determinísticos posiblemente porque el filtrado ambiental creó condiciones favorables para los nemátodos de niveles tróficos inferiores con historias de vida corta y tamaño corporal pequeño. El incremento de la cobertura de plantas en la Antártida debido al cambio climático puede conducir a una mayor diversidad de especies de nemátodos que pueden utilizar los escasos recursos y a la homogenización taxonómica y funcional de los nemátodos. En un futuro bajo el cambio climático, es posible la reestructuración comunitaria en la región.

Effects of agriculture and nature reserves on avian behavior in northwestern Costa Rica.

Behavioral changes are often animals' first responses to environmental change and may act as a bellwether for population viability. Nonetheless, most studies of habitat conversion focus on changes in species occurrences or abundances. We analyzed >14,000 behavioral observations across 55 bird species in communities in northwestern Costa Rica to determine how land use affects reproductive, foraging, and other passive kinds of behaviors not associated with either foraging or reproduction. Specifically, we quantified differences in behaviors between farms, privately owned forests, and protected areas and implemented a novel modeling framework to account for variation in detection among behaviors. This framework entailed estimating abundances of birds performing different behaviors while allowing detection probabilities of individuals to vary by behavior. Birds were 1.2 times more likely to exhibit reproductive behaviors in forest than in agriculture and 1.5 times more likely to exhibit reproductive behaviors in protected areas than in private forests. Species were not always most abundant in the habitats where they were most likely to exhibit foraging or reproductive behaviors. Finally, species of higher conservation concern were less abundant in agriculture than in forest. Together, our results highlight the importance of behavioral analyses for elucidating the conservation value of different land uses.

Efectos de la agricultura y las reservas naturales sobre el comportamiento de las aves en el noroeste de Costa Rica Resumen Los cambios conductuales suelen ser la primera respuesta de los animales ante el cambio ambiental y pueden funcionar como un barómetro para la viabilidad poblacional. Sin embargo, la mayoría de los estudios sobre la conversión del hábitat se enfocan en cambios en la presencia o abundancia de las especies. Analizamos más de 14,000 observaciones conductuales en las comunidades de 55 especies de aves del noroeste de Costa Rica para determinar cómo el uso de suelo afectó el comportamiento reproductivo, de forrajeo y otras formas pasivas no asociadas con las dos anteriores. En específico, cuantificamos las diferencias en el comportamiento entre granjas, bosques de propiedad privada y áreas protegidas e implementamos un marco novedoso de modelado para justificar la variación en la detección entre los comportamientos. Este marco implicó estimar la abundancia de aves que realizaban diferentes comportamientos mientras permitía que variaran las probabilidades de detección de individuos según el comportamiento. Fue 1.2 veces más probable que las aves exhibieran comportamiento reproductivo en el bosque que en las zonas agrícolas y 1.5 veces más probable que exhibieran estos comportamientos en las áreas protegidas que en los bosques privados. Las especies no siempre fueron las más abundantes en los hábitats en donde era más probable que exhibieran comportamientos reproductivos o de forrajeo. Por último, las especies de mayor preocupación para la conservación fueron menos abundantes en las zonas agrícolas que en los bosques. En conjunto, nuestros resultados resaltan la importancia del análisis conductual para ilustrar el valor de conservación de los diferentes usos de suelo.

An assessment of future rewilding potential in the United Kingdom.

Restoring ecosystems is an imperative for addressing biodiversity loss and climate change, and achieving the targets of the Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework. One form of restoration, rewilding, may have particular promise but may also be precluded by requirements for other forms of land use now or in the future. This opportunity space is critical but challenging to assess. We explored the potential area available for rewilding in Great Britain until the year 2080 with a multisectoral land-use model with several distinct climatic and socioeconomic scenarios. By 2080, areas from 5000 to 7000 km2 were either unmanaged or managed in ways that could be consistent with rewilding across scenarios without conflicting with the provision of ecosystem services. Beyond these areas, another 24,000-42,000 km2 of extensive upland management could provide additional areas for rewilding if current patterns of implementation hold in the future. None of these areas, however, coincided reliably with ecosystems of priority for conservation: peatlands, ancient woodlands, or wetlands. Repeatedly, these ecosystems were found to be vulnerable to conversion. Our results are not based on an assumption of support for or benefits from rewilding and do not account for disadvantages, such as potential losses of cultural landscapes or traditional forms of management, that were beyond the modeled ecosystem services. Nevertheless, potential areas for rewilding emerge in a variety of ways, from intensification elsewhere having a substantial but inadvertent land-sparing effect, popular demand for environmental restoration, or a desire for exclusive recreation among the wealthy elite. Our findings therefore imply substantial opportunities for rewilding in the United Kingdom but also a need for interventions to shape the nature and extent of that rewilding to maintain priority conservation areas and societal objectives.

Una evaluación del potencial futuro de la resilvestración en el Reino Unido Resumen La restauración de ecosistemas es urgente para abordar la pérdida de biodiversidad y el cambio climático, así como para lograr los objetivos del Marco Mundial de Biodiversidad de Kunming­Montreal. Un método de restauración, la resilvestración, puede ser particularmente prometedor, aunque también puede ser excluido por los requerimientos para otras formas de uso de suelo actuales o en el futuro. Este espacio de oportunidad es crítico, pero también un reto para evaluar. Exploramos el área potencial disponible para el resilvestrado en Gran Bretaña hasta el año 2080 con un modelo multisectorial de uso de suelo con varios escenarios climáticos y socioeconómicos. Para este año, las áreas entre 5,000 y 7,000 km2 no estaban gestionadas o lo estaban, pero de manera que podían ser consistentes con el resilvestrado de los escenarios sin conflictuar el suministro de servicios ambientales. Más allá de estas áreas, otros 24,000­42,000 km2 de gestión extensiva tierra arriba podrían proporcionar áreas adicionales para el resilvestrado si los patrones actuales de implementación siguen en pie en el futuro. Sin embargo, ninguna de estas áreas coincidió de manera confiable con los ecosistemas de prioridad para la conservación: las turberas, bosques antiguos o humedales. Estos ecosistemas aparecieron varias veces como vulnerables a la conversión. Nuestros resultados no están basados en una suposición de apoyo para o los beneficios de la resilvestración y no consideran las desventajas, como la pérdida potencial de paisajes culturales o las maneras tradicionales de manejo, que estaban fuera del alcance de los servicios ambientales modelados. Sin embargo, las áreas potenciales para el resilvestrado emergen en una variedad de formas, desde la intensificación en otros lugares con un efecto de ahorro de tierras sustancial pero inadvertido, la demanda popular por la restauración ambiental o el deseo de una recreación exclusiva entre la elite acaudalada. Por lo tanto, nuestros descubrimientos implican una oportunidad sustancial para la resilvestración en el Reino Unido, aunque también una necesidad de intervenciones para moldear la naturaleza y la extensión de ese resilvestrado para mantener las áreas prioritarias de conservación y los objetivos sociales.

Understanding variation in impacts from private protected areas across regions and protection mechanisms to inform organizational practices.

Private land protection is an important and growing tool to address biodiversity loss and climate change. Thus, better empirical evidence on the effectiveness of private land protection and organizational practices, such as targeting of lands for protection and choice of protection mechanism (i.e., fee simple land acquisition and conservation easements), is needed. We addressed this gap by estimating the impacts of The Nature Conservancy's (TNC) (a large nongovernmental organization with relatively decentralized management) conservation land acquisitions and easements from 1988 to 2016 in three regions of the United States (Mid-Atlantic, New England and New York, and California). We estimated impact in terms of avoided conversion by comparing natural land cover on 3179 protected parcels with matched unprotected parcels. Nineteen of 21 ecoregional plans used threats of agriculture and development to identify priorities for protection. When regions and protection mechanisms were pooled, on average there was no evidence of avoided conversion from 1988 to 2016. Accounting for mechanisms, TNC land acquisitions avoided conversion and easements did not. TNC's easements on parcels acquired by conservation partners did avoid conversion. Limitations of these results include focus on a single measure of impact, inability to capture future avoided conversion, and low land cover change accuracy in California. Our results suggest that private land protection managers who seek to avoid land conversion in the near to medium term should increase focus on areas with higher threats. Special attention should be paid to strengthening accountability and the role of partners, improving or clarifying how easements are used, and facilitating the flow of resources to work with the greatest potential impact.

Comprensión de la variación en el impacto de las áreas protegidas privadas sobre las regiones y los mecanismos de protección para guiar las prácticas organizativas Resumen La protección de terreno privado es una herramienta importante, aunque su naturaleza voluntaria puede sesgar la protección hacia parcelas menos amenazadas­lo que resulta en que la conversión no se evite o se evite muy poco. Además, muchos programas de protección privada tienen una supervisión limitada y pocos reportes de sus resultados. Por lo tanto, se necesitan mejores evidencias empíricas de la efectividad de la protección en suelo privado y las prácticas organizativas, como el enfoque en tierras para protección y la selección de los mecanismos de protección (adquisición de terrenos a título oneroso y servidumbres de conservación). Abordamos esta brecha con la estimación de impactos de las adquisiciones de suelo de The Nature Conservancy (TNC, una gran organización no gubernamental con un manejo relativamente descentralizado) y las servidumbres implementadas entre 1988 y 2016 en tres regiones de los Estados Unidos: Atlántico Medio, Nueva Inglaterra y Nueva York, y California. Estimamos el impacto en términos de la conversión que se evitó al comparar la cobertura de suelo en 3,179 parcelas protegidas con parcelas desprotegidas equivalentes. Diecinueve de los 21 planes eco­regionales usaron las amenazas a la agricultura y al desarrollo para identificar las prioridades de protección. Cuando agrupamos las regiones y los mecanismos de protección, en promedio no hubo impacto alguno. Si se consideran los mecanismos, las adquisiciones de suelo de la TNC tuvieron un impacto mientras que las servidumbres no. Las servidumbres de la TNC en las parcelas adquiridas por socios de conservación sí tuvieron un impacto, aunque esta manera de proteger sólo se presentó en las regiones del Atlántico Medio y de Nueva Inglaterra y Nueva York. Nuestros resultados sugieren que la protección privada, especialmente mediante servidumbres, puede estar sesgada hacia suelos no amenazados. Los gestores que buscan evitar la conversión del suelo a mediano o corto plazo deberían enfocarse más en las áreas con más amenazas. Se debería prestar especial atención al fortalecimiento del papel y las responsabilidades de los socios, a la mejora o aclaración de cómo se usan las servidumbres y la facilitación del flujo de recursos para trabajar con el mayor impacto potencial.

The other side of tropical forest drought: do shallow water table regions of Amazonia act as large-scale hydrological refugia from drought?

Tropical forest function is of global significance to climate change responses, and critically determined by water availability patterns. Groundwater is tightly related to soil water through the water table depth (WT), but historically neglected in ecological studies. Shallow WT forests (WT < 5 m) are underrepresented in forest research networks and absent in eddy flux measurements, although they represent c. 50% of the Amazon and are expected to respond differently to global-change-related droughts. We review WT patterns and consequences for plants, emerging results, and advance a conceptual model integrating environment and trait distributions to predict climate change effects. Shallow WT forests have a distinct species composition, with more resource-acquisitive and hydrologically vulnerable trees, shorter canopies and lower biomass than deep WT forests. During 'normal' climatic years, shallow WT forests have higher mortality and lower productivity than deep WT forests, but during moderate droughts mortality is buffered and productivity increases. However, during severe drought, shallow WT forests may be more sensitive due to shallow roots and drought-intolerant traits. Our evidence supports the hypothesis of neglected shallow WT forests being resilient to moderate drought, challenging the prevailing view of widespread negative effects of climate change on Amazonian forests that ignores WT gradients, but predicts they could collapse under very strong droughts.

O funcionamento da floresta tropical é de importância global para as respostas às mudanças climáticas e é criticamente determinado pelos padrões de disponibilidade de água. A água subterrânea está intimamente relacionada à água do solo através da profundidade do lençol freático, que tem sido historicamente negligenciado em estudos ecológicos. Florestas com lençol freático raso (< 5 m) estão sub-representadas nas redes de pesquisa florestal e ausentes nas medições de fluxo de gases, embora representem ~ 50% da Amazônia e devam responder de forma diferente às secas relacionadas às mudanças globais. Aqui revisamos os padrões de profundidade do lençol freático e suas consequências para plantas, resultados emergentes, e avançamos em um modelo conceitual que integra o ambiente e as distribuições de características funcionais para prever os efeitos das mudanças climáticas. As florestas com lençol freático raso têm uma composição de espécies distinta, com árvores mais aquisitivas na obtenção de recursos e hidrologicamente vulneráveis, dosséis mais baixos e menor biomassa do que as florestas com lençol freático profundo. Durante os anos climáticos 'normais', as florestas com lençol freático raso têm maior mortalidade e menor produtividade do que as florestas com lençol freático profundo, mas durante secas moderadas, a mortalidade é amortecida e a produtividade aumenta. No entanto, durante secas severas, as florestas com lençol freático raso podem ser mais sensíveis devido às raízes superficiais e características funcionais de intolerância à seca. Nossas evidências apoiam a hipótese de que as florestas com lençol freático raso, historicamente negligenciadas, sejam resilientes à seca moderada, desafiando a visão predominante dos efeitos negativos generalizados da mudança climática nas florestas amazônicas que ignora gradientes de profundidade do lençol freático, mas prevê que elas podem entrar em colapso sob secas muito fortes.

La función de los bosques tropicales es de importancia mundial para las respuestas al cambio climático y está críticamente determinada por los patrones de disponibilidad de agua. El agua subterránea está estrechamente relacionada con el agua del suelo a través de la profundidad del nivel freático (NF), pero históricamente se há negligenciado en los estudios ecológicos. Los bosques con NF poco profundos (NF < 5 m) están subrepresentados en las redes de investigación forestal y ausentes en las mediciones de flujo de gases, aunque representan ~ 50% de la Amazonía y se espera que respondan de manera diferente a las sequías relacionadas con el cambio climático global. Aquí revisamos los patrones de NF y las consecuencias para las plantas, los resultados emergentes y avanzamos en un modelo conceptual que integra distribuciones ambientales y de rasgos funcionales para predecir los efectos del cambio climático. Los bosques con NF poco profundos tienen una composición de especies distinta, con árboles más adquisitivos en la obtención de recursos e hidrológicamente más vulnerables, dosel más bajo y menor biomasa que los bosques de NF profundo. Durante los años climáticos 'normales', los bosques con NF poco profundos tienen una mayor mortalidad y menor productividad que los bosques con NF profundos, pero durante sequías moderadas la mortalidad se amortigua y la productividad aumenta. Sin embargo, durante una sequía severa, los bosques de NF poco profundos pueden ser más sensibles debido a raíces poco profundas y rasgos de intolerancia a la sequía. Nuestra evidencia apoya la hipótesis de que los bosques de NF poco profundos, mayoritariamente desconsiderados, son resistentes a sequías moderadas, desafiando la visión predominante de impactos negativos generalizados del cambio climático en los bosques amazónicos, que ignora los gradientes de NF, pero predice que podrían colapsar bajo sequías muy fuertes.

Protected area planning to conserve biodiversity in an uncertain future.

Protected areas are a key instrument for conservation. Despite this, they are vulnerable to risks associated with weak governance, land-use intensification, and climate change. We used a novel hierarchical optimization approach to identify priority areas for expanding the global protected area system that explicitly accounted for such risks while maximizing protection of all known terrestrial vertebrate species. To incorporate risk categories, we built on the minimum set problem, where the objective is to reach species distribution protection targets while accounting for 1 constraint, such as land cost or area. We expanded this approach to include multiple objectives accounting for risk in the problem formulation by treating each risk layer as a separate objective in the problem formulation. Reducing exposure to these risks required expanding the area of the global protected area system by 1.6% while still meeting conservation targets. Incorporating risks from weak governance drove the greatest changes in spatial priorities for protection, and incorporating risks from climate change required the largest increase (2.52%) in global protected area. Conserving wide-ranging species required countries with relatively strong governance to protect more land when they bordered nations with comparatively weak governance. Our results underscore the need for cross-jurisdictional coordination and demonstrate how risk can be efficiently incorporated into conservation planning. Planeación de las áreas protegidas para conservar la biodiversidad en un futuro incierto.

Aunque las áreas protegidas son un instrumento clave para la conservación, no dejan de ser vulnerables a los riesgos asociados a una gestión pobre, la intensificación del uso de suelo y al cambio climático. Usamos una estrategia novedosa de optimización jerárquica para identificar las áreas prioritarias para la expansión del sistema global de áreas protegidas. La estrategia consideró de manera explícita los riesgos mencionados y también maximizó la protección de todas las especies conocidas de vertebrados terrestres. Para incorporar a las categorías de riesgo partimos del mínimo problema establecido, en donde el objetivo es lograr los objetivos de protección de la distribución de especies mientras se considera sólo una restricción, como el costo o área del suelo. Expandimos esta estrategia para que incluyera varios objetivos que consideraran el riesgo desde la formulación del problema mediante el manejo de cada nivel de riesgo como un objetivo aparte durante la formulación del problema. La reducción de la exposición a estos riesgos requirió que se expandiera el área total del sistema global de áreas protegidas en un 1.6% y así todavía cumplir con los objetivos de conservación. La incorporación de riesgos a partir de una gestión pobre fue el principal impulsor de cambios en las prioridades espaciales para la protección, mientras que la incorporación de riesgos a partir del cambio climático requirió el mayor incremento (2.52%) del área protegida a nivel mundial. La conservación de especies con distribución amplia requirió que los países con una gestión relativamente fuerte protegieran más suelo al tener fronteras con países con una gestión pobre en comparación son la suya. Nuestros resultados destacan la necesidad de una coordinación entre jurisdicciones y demuestran cómo puede incorporarse el riesgo de manera exitosa a la planeación de la conservación.

Global effects of forest modification on herpetofauna communities.

As the area covered by human-modified environments grows, it is increasingly important to understand the responses of communities to the novel habitats created, especially for sensitive and threatened taxa. We aimed to improve understanding of the major evolutionary and ecological processes that shape the assemblage of amphibian and reptile communities to forest modifications. To this end, we compiled a global data set of amphibian and reptile surveys in natural, disturbed (burned, logged), and transformed (monocultures, polyspecific plantations) forest communities to assess the richness, phylogenetic diversity, and composition of those communities, as well as the morphological disparity among taxa between natural and modified forest habitats. Forest transformations led to a diversity reduction of 15.46% relative to the statistically nonsignificant effect of disturbances. Transformations also led to a community composition that was 39.4% dissimilar to that on natural forests, compared with 16.1% difference in disturbances. Modifications did not affect the morphological disparity of communities (p = 0.167 and 0.744), and we found little evidence of taxon-specific responses to anthropic impacts. Monocultures and polyspecific plantations detrimentally affected the conservation and ecological value of both amphibian and reptile communities and altered the evolutionary processes shaping these communities, whereas forests with lower impact disturbances might, to some extent, serve as reservoirs of species. Although different mechanisms might buffer the collapse of herpetological communities, preserving remaining natural forests is necessary for conserving communities in the face of future anthropic pressures.

Con el aumento del área cubierta por entornos modificados por el humano, cada vez es más importante entender las respuestas que tienen las comunidades a los nuevos hábitats creados, especialmente en los taxones sensibles y amenazados. El objetivo de este estudio es mejorar el conocimiento sobre los principales procesos evolutivos y ecológicos que condicionan el ensamblado de las comunidades de anfibios y reptiles ante las modificaciones forestales. Con este fin, compilamos un conjunto de datos globales de los censos de anfibios y reptiles en las comunidades forestales naturales, perturbadas (taladas, incendiadas) y transformadas (monocultivos, plantaciones poliespecíficas) para valorar la riqueza, diversidad filogenética y composición de aquellas comunidades, así como la disparidad morfológica entre los taxones entre los hábitats forestales naturales y modificados. Las transformaciones forestales llevaron a una reducción de 15.46% de la diversidad en relación al efecto sin significancia estadística de las perturbaciones. Las transformaciones también derivaron en una composición comunitaria que fue 39.4% diferente a la de los bosques naturales, en comparación con el 16.1% de diferencia en las perturbaciones. Las modificaciones no afectaron la disparidad morfológica de las comunidades (p = 0.167 y 0.744) y no encontramos suficiente evidencia de respuestas específicas por taxón a los impactos antrópicos. Los monocultivos y las plantaciones poliespecíficas afectaron negativamente a la conservación y al valor ecológico de las comunidades de anfibios y reptiles y alteraron los procesos evolutivos que condicionan a estas comunidades, mientras que los bosques menos impactados podrían, hasta cierto punto, actuar como reservorios de especies. Sin embargo, mientras que diferentes mecanismos pueden amortiguar el colapso de las comunidades herpetológicas, se requiere la conservación de los bosques naturales para preservar las comunidades que se enfrentarán a presiones antrópicas.

Contribution of cultural heritage values to steppe conservation on ancient burial mounds of Eurasia.

Civilizations, including ancient ones, have shaped global ecosystems in many ways through coevolution of landscapes and humans. However, the cultural legacies of ancient and lost civilizations are rarely considered in the conservation of the Eurasian steppe biome. We used a data set containing more than 1000 records on localities, land cover, protection status, and cultural values related to ancient steppic burial mounds (kurgans); we evaluated how these iconic and widespread landmarks can contribute to grassland conservation in the Eurasian steppes, which is one of the most endangered biomes on Earth. Using Bayesian logistic generalized regressions and proportional odds logistic regressions, we examined the potential of mounds to preserve grasslands in landscapes with different levels of land-use transformation. We also compared the conservation potential of mounds inside and outside protected areas and assessed whether local cultural values support the maintenance of grasslands on them. Kurgans were of great importance in preserving grasslands in transformed landscapes outside protected areas, where they sometimes acted as habitat islands that contributed to habitat conservation and improved habitat connectivity. In addition to steep slopes hindering ploughing, when mounds had cultural value for local communities, the probability of grassland occurrence on kurgans almost doubled. Because the estimated number of steppic mounds is about 600,000 and similar historical features exist on all continents, our results may be applicable at a global level. Our results also suggested that an integrative socioecological approach in conservation might support the positive synergistic effects of conservation, landscape, and cultural values.

Contribución de los valores culturales para la conservación esteparia en los antiguos montículos funerarios de Eurasia Resumen Las civilizaciones modernas y antiguas han moldeado de muchas maneras los ecosistemas globales mediante la coevolución del paisaje y la humanidad. Sin embargo, pocas veces se considera el legado cultural de las civilizaciones perdidas o antiguas para la conservación del bioma de la estepa euroasiática. Usamos un conjunto de datos que contiene más de 1,000 registros de las localidades, cobertura del suelo, estado de protección y valores culturales relacionados con los antiguos montículos funerarios de esta estepa (kurgans). Después analizamos cómo estos símbolos icónicos y distribuidos extensamente pueden contribuir a la conservación de los pastizales en la estepa euroasiática, uno de los biomas en mayor peligro de extinción. Analizamos el potencial de conservación de los montículos en paisajes con diferentes niveles de transformación en el uso de suelo mediante regresiones logísticas generalizadas bayesianas y regresiones logísticas de probabilidades proporcionales. También comparamos el potencial de conservación de los montículos dentro y fuera de las áreas protegidas y evaluamos si los valores culturales locales conservan los pastizales dentro de estas mismas áreas. Los kurgans fueron de gran importancia para la conservación de los pastizales en los paisajes transformados ubicados fuera de las áreas protegidas, en donde llegaron a fungir como hábitats aislados que contribuyeron a la conservación y conectividad del hábitat. Además de que las pendientes pronunciadas impiden el arado, cuando los montículos contaban con valor cultural para las comunidades locales, la probabilidad de que el pastizal se ubicara sobre un kurgan casi se duplicó. Ya que se estima que el número de montículos esteparios ronda los 6,000 y que rasgos históricos similares existen en todos los continentes, nuestros resultados pueden aplicarse a nivel global. Nuestros resultados también sugieren que una estrategia socio-ecológica integradora para la conservación podría respaldar los efectos sinérgicos positivos de la conservación, el paisaje y los valores culturales.

Species-level correlates of land-use responses and climate-change sensitivity in terrestrial vertebrates.

Land-use and climate change are major pressures on terrestrial biodiversity. Species' extinction risk and responses to human pressures relate to ecological traits and other characteristics in some clades. However, large-scale comparative assessments of the associations between traits and responses to multiple human pressures across multiple clades are needed. We investigated whether a set of ecological characteristics that are commonly measured across terrestrial vertebrates (ecological traits and geographic range area) are associated with species' responses to different land-use types and species' likely sensitivity to climate change. We aimed to test whether generalizable patterns in response to these pressures arise across both pressures and across vertebrate clades, which could inform assessments of the global signature of human pressures on vertebrate biodiversity and guide conservation efforts. At the species level, we investigated associations between land-use responses and ecological characteristics with a space-for-time substitution approach, making use of the PREDICTS database. We investigated associations between ecological characteristics and expected climate-change sensitivity, estimated from properties of species realized climatic niches. Among the characteristics we considered, 3 were consistently associated with strong land-use responses and high climate-change sensitivity across terrestrial vertebrate classes: narrow geographic range, narrow habitat breadth, and specialization on natural habitats (which described whether a species occurs in artificial habitats or not). The associations of other traits with species' land-use responses and climate-change sensitivity often depended on species' class and land-use type, highlighting an important degree of context dependency. In all classes, invertebrate eaters and fruit and nectar eaters tended to be negatively affected in disturbed land-use types, whereas invertebrate-eating and plant- and seed-eating birds were estimated to be more sensitive to climate change, raising concerns about the continuation of ecological processes sustained by these species under global changes. Our results highlight a consistently higher sensitivity of narrowly distributed species and habitat specialists to land-use and climate change, which provides support for capturing such characteristics in large-scale vulnerability assessments.

Correlaciones a nivel de especie de las respuestas al uso de suelo y la susceptibilidad al cambio climático en los vertebrados terrestres Resumen El uso de suelo y el cambio climático tienen una presión importante sobre la biodiversidad terrestre. En algunos clados, el riesgo de extinción de las especies y las respuestas a las presiones humanas se relacionan con los rasgos ecológicos y otras características. Sin embargo, varios clados necesitan evaluaciones comparativas a gran escala de las asociaciones entre los rasgos y las respuestas a las presiones humanas. Investigamos si un conjunto de rasgos ecológicos medidos comúnmente en los vertebrados terrestres (rasgos ecológicos y extensión del área geográfica) está asociado con la respuesta de las especies a los diferentes tipos de uso de suelo y la posible susceptibilidad de la especie al cambio climático. Buscamos comprobar si los patrones generalizables de las respuestas a estas presiones surgen en ambas presiones y en todos los clados de vertebrados, lo que podría guiar las evaluaciones de la huella mundial de presiones humanas sobre la diversidad de vertebrados y los esfuerzos de conservación. Investigamos las asociaciones entre la respuesta al uso de suelo y los rasgos ecológicos a nivel de especie con una estrategia de reemplazo de espacio por tiempo y con información de la base de datos PREDICTS. También investigamos las asociaciones entre los rasgos ecológicos y la susceptibilidad al cambio climático esperada, la cual estimamos a partir de las propiedades de los nichos climáticos de las especies. Entre las características que consideramos, tres estuvieron asociadas de manera regular con respuestas fuertes al uso de suelo y alta susceptibilidad al cambio climático en las diferentes clases de vertebrados: la extensión geográfica limitada, la amplitud reducida de hábitat y la especialización en los hábitats naturales (la cual describe si una especie está presente en un hábitat artificial o no). Las asociaciones de otros rasgos con la respuesta de la especie al uso de suelo y su susceptibilidad al cambio climático con frecuencia dependieron de la clase de la especie y el tipo de uso de suelo, lo que resalta un grado importante de dependencia del contexto. En todas las clases, los frugívoros, nectarívoros y los que comen invertebrados eran propensos a sufrir efectos negativos en los usos de suelo de tipo perturbado, mientras que se estimó que las aves herbívoras, las que se alimentan de semillas y las que se alimentan de invertebrados eran más susceptibles al cambio climático, lo que incrementa la preocupación por la continuación de los procesos ecológicos que viven estas especies bajo los cambios globales. Nuestros resultados resaltan una susceptibilidad al uso de suelo y al cambio climático cada vez mayor en las especies con distribución limitada y las especialistas de hábitat, lo que proporciona un respaldo para la captura de dichas características en las evaluaciones a gran escala de la vulnerabilidad.

Evaluating the impact of private land conservation with synthetic control design.

Programs to protect biodiversity on private land are increasingly being used worldwide. To understand the efficacy of such programs, it is important to determine their impact: the difference between the program's outcome and what would have happened without the program. Typically, these programs are evaluated by estimating the average program-level impact, which readily allows comparisons between programs or regions, but masks important heterogeneity in impact across the individual conservation interventions. We used synthetic control design, statistical matching, and time-series data to estimate the impact of individual protected areas over time and combined individual-level impacts to estimate program-level impact with a meta-analytic approach. We applied the method to private protected areas governed by conservation covenants (legally binding on-title agreements to protect biodiversity) in the Goldfields region of Victoria, Australia using woody vegetation cover as our outcome variable. We compared our results with traditional approaches to estimating program-level impact based on a subset of covenants that were the same age. Our results showed an overall program-level impact of a 0.3-0.8% increase in woody vegetation cover per year. However, there was significant heterogeneity in the temporal pattern of impact for individual covenants, ranging from -4 to +7% change in woody vegetation cover per year. Results of our approach were consistent with results based on traditional approaches to estimating program-level impact. Our study provides a transparent and robust workflow to estimate individual and program-level impacts of private protected areas.

Evaluación del impacto del suelo privado de conservación con diseño de control sintético Resumen Los programas de protección de la biodiversidad en suelo privado se utilizan cada vez más en todo el mundo. Para entender la eficacia de estos programas, es importante determinar la diferencia entre el resultado del programa y lo que habría ocurrido sin él. Normalmente, estos programas se evalúan estimando el impacto medio a nivel de programa, lo que permite fácilmente las comparaciones entre programas o regiones, pero oculta una importante heterogeneidad en el impacto entre las intervenciones individuales de conservación. Utilizamos un diseño de control sintético, un emparejamiento estadístico y datos de series temporales para estimar el impacto de las áreas protegidas individuales a lo largo del tiempo y combinamos los impactos a nivel individual para estimar el impacto a nivel de programa con un enfoque meta-analítico. Aplicamos el método a áreas protegidas privadas regidas por acuerdos de conservación (acuerdos con vínculos jurídicos sobre la titularidad para proteger la biodiversidad) destinados a mejorar la cubierta vegetal leñosa en la región de Goldfields de Victoria, Australia. Comparamos nuestros resultados con los métodos tradicionales de estimación del impacto a nivel de programa basados en un subconjunto de pactos de la misma antigüedad. Nuestros resultados mostraron un impacto global a nivel de programa de un aumento del 0.3-0.8% de la cubierta vegetal leñosa al año. Sin embargo, hubo una heterogeneidad significativa en el patrón temporal del impacto para los pactos individuales, que osciló entre −4 y +7% de cambio en la cubierta vegetal leñosa por año. Los resultados de nuestra estrategia fueron consecuentes con los resultados basados en las estrategias tradicionales usadas para estimar el impacto a nivel de programa. Nuestro estudio proporciona un flujo de trabajo transparente y sólido para estimar el impacto individual a nivel de programa de las áreas protegidas privadas.

Knowledge coproduction on the impact of decisions for waterbird habitat in a changing climate.

Scientists, resource managers, and decision makers increasingly use knowledge coproduction to guide the stewardship of future landscapes under climate change. This process was applied in the California Central Valley (USA) to solve complex conservation problems, where managed wetlands and croplands are flooded between fall and spring to support some of the largest concentrations of shorebirds and waterfowl in the world. We coproduced scenario narratives, spatially explicit flooded waterbird habitat models, data products, and new knowledge about climate adaptation potential. We documented our coproduction process, and using the coproduced models, we determined when and where management actions make a difference and when climate overrides these actions. The outcomes of this process provide lessons learned on how to cocreate usable information and how to increase climate adaptive capacity in a highly managed landscape. Actions to restore wetlands and prioritize their water supply created habitat outcomes resilient to climate change impacts particularly in March, when habitat was most limited; land protection combined with management can increase the ecosystem's resilience to climate change; and uptake and use of this information was influenced by the roles of different stakeholders, rapidly changing water policies, discrepancies in decision-making time frames, and immediate crises of extreme drought. Although a broad stakeholder group contributed knowledge to scenario narratives and model development, to coproduce usable information, data products were tailored to a small set of decision contexts, leading to fewer stakeholder participants over time. A boundary organization convened stakeholders across a large landscape, and early adopters helped build legitimacy. Yet, broadscale use of climate adaptation knowledge depends on state and local policies, engagement with decision makers that have legislative and budgetary authority, and the capacity to fit data products to specific decision needs.

Coproducción de información sobre el impacto de las decisiones para el hábitat de las aves acuáticas en un clima cambiante Resumen Hay un incremento del uso que dan los científicos, gestores de recursos y los órganos decisorios a la coproducción de información para guiar la administración de los futuros paisajes bajo el cambio climático. Se aplicó este proceso para resolver problemas complejos de conservación en el Valle Central de California (EE. UU.), en donde los humedales y campos de cultivos manejados se inundan entre el otoño y la primavera para mantener una de las mayores concentraciones de aves playeras y acuáticas del mundo. Coproducimos narrativas de escenarios, modelos espacialmente explícitos de hábitats inundados de las aves acuáticas, productos de datos y conocimiento nuevo sobre el potencial de adaptación climática. Documentamos nuestro proceso de coproducción y usamos los modelos resultantes para determinar cuándo y en dónde marcan una diferencia las acciones de manejo y cuándo el clima anula estas acciones. Los resultados de este proceso proporcionan aprendizaje sobre cómo cocrear información útil y cómo incrementar la capacidad adaptativa al clima en un paisaje con mucha gestión. Las acciones de restauración de los humedales y la priorización del suministro de agua originaron un hábitat resiliente al impacto del cambio climático, particularmente en marzo, cuando el hábitat estaba más limitado; la protección del suelo combinado con el manejo puede incrementar la resiliencia del ecosistema al cambio climático; y la captación y uso de esta información estuvo influenciada por el papel de los diferentes actores, el cambio rápido de las políticas del agua, discrepancias en los marcos temporales de la toma de decisiones y las crisis inmediatas de la sequía extrema. Mientras que un grupo amplio de accionistas contribuyó conocimiento para las narrativas de escenarios y el desarrollo del modelo, para coproducir información útil, los productos de datos fueron adaptados para un conjunto pequeño de contextos decisivos, lo que con el tiempo llevó a una reducción en la participación de los actores. Una organización fronteriza convocó a los actores de todo un paisaje y los primeros adoptantes ayudaron a construir la legitimidad. A pesar de esto, el uso a gran escala de la información sobre la adaptación climática depende de las políticas locales y estatales, la participación de los órganos decisorios que tienen autoridad legislativa y presupuestaria y de la capacidad para ajustar los productos de datos a las necesidades específicas de las decisiones.

Patterns of leaf trait variation underlie ecological differences among sympatric tree species of Damburneya in a tropical rainforest.

PREMISE: Although ecological differentiation driven by altitude and soil is hypothesized to promote coexistence of sympatric tree species of Damburneya (Lauraceae), the mechanistic role of leaf functional variation on ecological differentiation among co-occurring species remains unexplored. We aimed to determine whether the patterns of leaf trait variation reflect ecological differences among sympatric Damburneya species. We tested whether trait correlations underlying functional strategies and average species traits vary in response to local soil heterogeneity along an altitudinal gradient, potentially affecting species distributions. METHODS: At two contrasting altitudes (100, 1100 m a.s.l.) in a Mexican tropical rainforest, we characterized soil chemical and physical properties and sampled four Damburneya species to quantify five leaf functional traits. We used linear models to analyze paired and multivariate trait correlations, spatial and interspecific effects on trait variation, and trait response to local soil heterogeneity. Relative contributions of intra- and interspecific variation to local trait variability were quantified with an ANOVA. RESULTS: Soil nutrient availability was higher at low altitude, but all species had a high leaf N:P ratio across altitudes suggesting a limited P supply for plants. Species distribution differed altitudinally, with some species constrained to low or high altitude, potentially reflecting soil nutrient availability. Leaf traits responded to altitude and local soil properties, suggesting interspecific differences in functional strategies according to the leaf economics spectrum (conservative vs. acquisitive). CONCLUSIONS: The interspecific divergence in functional strategies in response to local environmental conditions suggests that trait variation could underlie ecological differentiation among Damburneya sympatric species.

PREMISA: Aunque se ha propuesto que la diferenciación ecológica impulsada por la variación del suelo y la altitud ha promovido la coexistencia de especies arbóreas simpátricas de Damburneya (Lauraceae), el papel de la variación de funcional foliar como mecanismo para explicar las diferencias ecológicas entre especies que coocurren sigue sin explorarse. Nuestro objetivo fue determinar si los patrones de variación de los rasgos funcionales foliares reflejan diferencias ecológicas entre especies simpátricas de Damburneya. Hipotetizamos que, tanto las correlaciones entre los rasgos que determinan las estrategias funcionales, como los valores promedio de los rasgos de las especies, varían en respuesta a la heterogeneidad local del suelo a lo largo de un gradiente altitudinal, afectando potencialmente la distribución de las especies. MÉTODO: En dos altitudes contrastantes (100, 1000 m s.n.m) en una selva húmeda tropical mexicana caracterizamos propiedades físicas y químicas del suelo y muestreamos cuatro especies de Damburneya para cuantificar cinco rasgos funcionales foliares. Usamos modelos lineales para analizar las correlaciones pareadas y multivariadas entre rasgos, los efectos espaciales e interespecíficos en la variación de rasgos, y la respuesta de los rasgos a la heterogeneidad local del suelo. Además, cuantificamos la contribución relativa de la variación intra- e interespecífica en la varianza local de los rasgos con un análisis de varianza. RESULTADOS: La disponibilidad de nutrientes en el suelo fue mayor en la zona baja, pero todas las especies tuvieron valores altos de N:P foliar en ambas altitudes, lo que sugiere un suministro limitado de P para las plantas. La distribución de las especies difirió altitudinalmente y algunas de ellas se restringieron a zonas altas o bajas, reflejando potencialmente la disponibilidad de nutrientes en el suelo. Los rasgos foliares respondieron a la altitud y a las propiedades edáficas locales, sugiriendo diferencias interespecíficas en las estrategias funcionales según el espectro de economía foliar (conservativa vs. adquisitiva). CONCLUSIONES: La divergencia interespecífica en las estrategias funcionales en respuesta a las condiciones ambientales locales sugiere que la variación de rasgos podría explicar algunas diferencias ecológicas entre las especies simpátricas de Damburneya.

Challenges of and opportunities for protecting European soil biodiversity.

Soil biodiversity and related ecosystem functions are neglected in most biodiversity assessments and nature conservation actions. We examined how society, and particularly policy makers, have addressed these factors worldwide with a focus on Europe and explored the role of soils in nature conservation in Germany as an example. We reviewed past and current global and European policies, compared soil ecosystem functioning in- and outside protected areas, and examined the role of soils in nature conservation management via text analyses. Protection and conservation of soil biodiversity and soil ecosystem functioning have been insufficient. Soil-related policies are unenforceable and lack soil biodiversity conservation goals, focusing instead on other environmental objectives. We found no evidence of positive effects of current nature conservation measures in multiple soil ecosystem functions in Europe. In German conservation management, soils are considered only from a limited perspective (e.g., as physicochemical part of the environment and as habitat for aboveground organisms). By exploring policy, evidence, and management as it relates to soil ecosystems, we suggest an integrative perspective to move nature conservation toward targeting soil ecosystems directly (e.g., by setting baselines, monitoring soil threats, and establishing a soil indicator system).

La biodiversidad del suelo y las funciones ambientales relacionadas se dejan de lado en la mayoría de las evaluaciones de la biodiversidad y de las acciones de conservación de la naturaleza. Analizamos cómo la sociedad, y particularmente los formuladores de políticas, han abordado estos factores a nivel mundial con un enfoque en Europa y exploramos como ejemplo el papel de los suelos en la conservación de la naturaleza en Alemania. Revisamos las políticas mundiales y europeas en el pasado y en la actualidad, comparamos el funcionamiento ambiental del suelo dentro y fuera de las áreas protegidas y examinamos el papel de los suelos en la gestión de la conservación por medio del análisis de textos. La protección y la conservación de la biodiversidad y el funcionamiento ambiental del suelo han sido insuficientes. Las políticas relacionadas con el suelo son inaplicables y carecen de objetivos de conservación para su biodiversidad, pues se enfocan más bien en otros objetivos ambientales. No descubrimos evidencias de los efectos positivos de las medidas actuales de conservación en múltiples funciones ambientales del suelo en Europa. En la gestión alemana de la conservación, los suelos sólo se consideran desde una perspectiva limitada (p. ej.: como una parte físico química del ambiente y como hábitat para los organismos que habitan por encima de él). Mediante la exploración de la política, evidencias y gestión conforme se relaciona con los ecosistemas del suelo, sugerimos una perspectiva integrada para dirigir a la conservación hacia el enfoque directo sobre los ecosistemas del suelo (p. ej.: al establecer líneas base, monitorear las amenazas para el suelo y establecer un sistema indicador del suelo).

Effects of forest cover on richness of threatened fish species in Japan.

Estuaries--one of the most vulnerable ecosystems globally--face anthropogenic threats, including biodiversity loss and the collapse of sustainable fisheries. Determining the factors contributing to the maintenance of estuarine biodiversity, especially that of fish, is vital for promoting estuarine conservation and sustainability. We used environmental DNA metabarcoding analysis to determine fish species composition in 22 estuaries around Japan and measured watershed-scale land-use factors (e.g., population size, urban area percentage, and forest area percentage). We sought to test the hypothesis that the richness of the most vulnerable estuarine fish species (i.e., registered by the Japanese Ministry of the Environment in the national species red-list) is determined by watershed-scale land-use factors. The richness of such species was greater, where forest cover was highest; thus, forest cover contributes to their conservation. The proportion of agriculture cover was associated with low species richness of red-listed fishes (redundancy analysis, adjusted R2 = 43.9% of total variance, df = 5, F = 5.3843, p = 0.0001). The number of red-listed species increased from 3 to 11 along a watershed land-use gradient ranging from a high proportion of agriculture cover to a large proportion of forest cover. Furthermore, the results showed that throughout Japan all the examined watersheds that were covered by >74.8% forest had more than the average (6.7 species per site) richness of red-listed fish species. This result can be attributed to the already high average forest cover in Japan of 67.2%. Our results demonstrate how the land use of watersheds can affect the coastal sea environment and its biodiversity and suggest that proper forest management in conjunction with land-use management may be of prime importance for threatened fish species and coastal ecosystems in general.

Efectos de la Cobertura Forestal sobre la Riqueza de Especies Amenazadas de Peces en Japón Resumen Los estuarios-uno de los ecosistemas más vulnerables a nivel mundial-enfrentan amenazas causadas por el hombre, incluyendo la pérdida de biodiversidad y el colapso de las pesquerías sustentables. La determinación de los factores que contribuyen al mantenimiento de la biodiversidad estuarina, especialmente la de los peces, es vital para fomentar la conservación y sustentabilidad estuarinas. Usamos un análisis de metasecuenciación de ADN ambiental para determinar la composición de especies de peces en 22 estuarios de Japón y medimos los factores del uso de suelo a nivel de cuenca (p. ej.: tamaño poblacional, porcentaje de área urbana y porcentaje de área forestal). Buscamos probar la hipótesis de que la riqueza de las especies de peces más vulnerables (es decir, aquellas registradas por el Ministerio Japonés del Ambiente en la lista roja de especies a nivel nacional) está determinada por los factores de uso de suelo a nivel de cuenca. La riqueza de dichas especies fue mayor en donde la cobertura forestal era la más alta; por lo tanto, la cobertura forestal contribuye a la conservación de estas especies. La proporción de la cobertura agrícola estuvo asociada con una baja riqueza de especies de peces en la lista roja (análisis de redundancia, R2 ajustada = 43.9% de la varianza total, gl = 5, F = 5.3843, p = 0.0001). El número de especies en la lista roja incrementó de 3 a 11 a lo largo del gradiente de uso de suelo de la cuenca, yendo desde una proporción alta de cobertura agrícola a una proporción alta de cobertura forestal. Además, los resultados mostraron que, en Japón, todas las cuencas analizadas que contaban con una cobertura forestal >74.8% tenían mayor riqueza de especies de peces en la lista roja que el promedio (6.7 especies por sitio). Este resultado puede atribuirse a la ya de por sí elevada cobertura forestal de Japón (67.2%). Nuestros resultados demuestran cómo el uso de las cuencas puede afectar al ambiente costero marino y a su biodiversidad y sugiere que la gestión adecuada de los bosques en conjunto con el manejo del uso de suelo puede ser de suma importancia para las especies amenazadas de peces y los ecosistemas costeros en general.

Integration of qualitative and quantitative methods for land-use-change modeling in a deforestation frontier.

Development and implementation of effective protected area management to reduce deforestation depend in part on identifying factors contributing to forest loss and areas at risk of conversion, but standard land-use-change modeling may not fully capture contextual factors that are not easily quantified. To better understand deforestation and agricultural expansion in Amazonian protected areas, we combined quantitative land-use-change modeling with qualitative discourse analysis in a case study of Brazil's Jamanxim National Forest. We modeled land-use change from 2008 to 2018 and projected deforestation through 2028. We used variables identified in a review of studies that modeled land-use change in the Amazon (e.g., variables related to agricultural suitability and economic accessibility) and from a critical discourse analysis that examined documents produced by different actors (e.g., government agencies and conservation nonprofit organizations) at various spatial scales. As measured by analysis of variance, McFadden's adjusted pseudo R2 , and quantity and allocation disagreement, we found that including variables in the model identified as important to deforestation dynamics through the qualitative discourse analysis (e.g., the proportion of unallocated public land, distance to proposed infrastructure developments, and density of recent fires) alongside more traditional variables (e.g., elevation, distance to roads, and protection status) improved the predictive ability of these models. Models that included discourse analysis variables and traditional variables explained up to 19.3% more of the observed variation in deforestation probability than a model that included only traditional variables and 4.1% more variation than a model with only discourse analysis variables. Our approach of integrating qualitative and quantitative methods in land-use-change modeling provides a framework for future interdisciplinary work in land-use change.

El desarrollo y la implementación de la gestión efectiva de las áreas protegidas para reducir la deforestación dependen parcialmente de la identificación de los factores que contribuyen a la pérdida del bosque y de las áreas en riesgo de ser convertidas, pero el modelado estándar del cambio de uso de suelo puede no capturar completamente los factores contextuales que no se cuantifican fácilmente. Combinamos el modelado cuantitativo del cambio de uso de suelo con el análisis cualitativo del discurso en un estudio de caso del Bosque Nacional Jamanxim de Brasil para entender de mejor manera la deforestación y la expansión agrícola en las áreas protegidas del Amazonas. Modelamos el cambio de uso de suelo entre 2008 y 2018 y lo proyectamos hasta 2028. Usamos las variables identificadas en una revisión de estudios que modelaron el cambio de uso de suelo en el Amazonas (p. ej.: variables relacionadas con la idoneidad agrícola y la accesibilidad económica) y en el análisis crítico del discurso que examinó documentos producidos por diferentes actores (p. ej.: agencias gubernamentales y organizaciones sin fines de lucro para la conservación) a varias escalas espaciales. Conforme a las medidas del análisis de varianza, la pseudo-R2 ajustada de McFadden y el desacuerdo en la cantidad y la asignación, descubrimos que la inclusión dentro del modelo de las variables identificadas como importantes para las dinámicas de deforestación mediante el análisis cualitativo del discurso (p. ej.: la proporción de terrenos públicos sin asignar, la distancia hacia los desarrollos propuestos de infraestructura y la densidad de incendios recientes) junto con variables más tradicionales (p. ej.: elevación, distancia a las carreteras y estado de protección) mejoró la habilidad predictiva de dichos modelos. Los modelos que incluyeron la mezcla de variables explicaron hasta 19.3% más de la variación observada en la probabilidad de deforestación que un modelo que solamente incluyó las variables tradicionales y 4.1% más variación que un modelo con las variables del análisis del discurso. Nuestra estrategia de integrar los métodos cualitativos y cuantitativos dentro del modelado del cambio de uso de suelo proporciona un marco para futuros trabajos interdisciplinarios sobre el cambio de uso de suelo.

Combined impacts of future climate-driven vegetation changes and socioeconomic pressures on protected areas in Africa.

Africa's protected areas (PAs) are the last stronghold of the continent's unique biodiversity, but they appear increasingly threatened by climate change, substantial human population growth, and land-use change. Conservation planning is challenged by uncertainty about how strongly and where these drivers will interact over the next few decades. We investigated the combined future impacts of climate-driven vegetation changes inside African PAs and human population densities and land use in their surroundings for 2 scenarios until the end of the 21st century. We used the following 2 combinations of the shared socioeconomic pathways (SSPs) and representative greenhouse gas concentration pathways (RCPs): the "middle-of-the-road" scenario SSP2-RCP4.5 and the resource-intensive "fossil-fueled development" scenario SSP5-RCP8.5. Climate change impacts on tree cover and biome type (i.e., desert, grassland, savanna, and forest) were simulated with the adaptive dynamic global vegetation model (aDGVM). Under both scenarios, most PAs were adversely affected by at least 1 of the drivers, but the co-occurrence of drivers was largely region and scenario specific. The aDGVM projections suggest considerable climate-driven tree cover increases in PAs in today's grasslands and savannas. For PAs in West Africa, the analyses revealed climate-driven vegetation changes combined with hotspots of high future population and land-use pressure. Except for many PAs in North Africa, future decreases in population and land-use pressures were rare. At the continental scale, SSP5-RCP8.5 led to higher climate-driven changes in tree cover and higher land-use pressure, whereas SSP2-RCP4.5 was characterized by higher future population pressure. Both SSP-RCP scenarios implied increasing challenges for conserving Africa's biodiversity in PAs. Our findings underline the importance of developing and implementing region-specific conservation responses. Strong mitigation of future climate change and equitable development scenarios would reduce ecosystem impacts and sustain the effectiveness of conservation in Africa.

Las áreas protegidas (AP) de África son el último bastión de la biodiversidad distintiva del continente, pero cada vez están más amenazadas por el cambio climático, crecimiento sustancial de la población humana y cambio de uso de suelo. La planificación de la conservación enfrenta el reto de la incertidumbre de cuan fuerte y donde interactuarán estos factores a lo largo de las siguientes décadas. Investigamos los impactos futuros combinados de los cambios en la vegetación impulsados por el clima dentro de AP africanas y las densidades de población humana y el uso de suelo en sus alrededores en 2 escenarios hasta el final del siglo 21. Utilizamos las siguientes 2 combinaciones de las trayectorias socioeconómicas compartidas (SSP) y las trayectorias representativas de concentración de gases de invernadero (RCP): el escenario de "mitad del camino" SSP2-RCP4.5 y el escenario recurso intensivo "desarrollo impulsado por combustibles fósiles" SSP5-RCP8.5. Los impactos del cambio climático sobre la cobertura de árboles y el tipo de bioma (i. e., desierto, pastizal, sabana y bosque) fueron simulados con el modelo vegetación global dinámica adaptativo (aDGVM). En ambos escenarios, la mayoría de las AP fueron afectadas adversamente por lo menos por 1 de los factores, pero la coocurrencia de los factores fue mayoritariamente específica por región y escenario. Las proyecciones de MVGDa sugieren incrementos considerables en la cobertura de árboles impulsados por el clima en las AP en pastizales y sabanas actuales. Para AP en África Occidental, los análisis revelaron cambios en la vegetación impulsados por el clima combinados con sitios clave con numerosa población y gran presión de uso de suelo en el futuro. Excepto en muchos PA de África del Norte, los decrementos en la población y presiones de uso de suelo en el futuro fueron raros. A escala continental, SSP5-RCP8.5 condujo a mayores cambios impulsados por el clima en la cobertura arbórea y en la presión de cambio de uso de suelo, mientras que SSP5-RCP8.5 se caracterizó por una mayor presión demográfica en el futuro. Ambos escenarios SSP-RCP implicaron mayores retos para la conservación de la biodiversidad en AP africanas. Nuestros hallazgos subrayan la importancia de desarrollar e implementar respuestas de conservación específicas para cada región. Medidas sólidas para la mitigación del cambio climático así como escenarios de desarrollo equitativo podrían reducir los impactos en el ecosistema y sustentar la efectividad de la conservación en África.