Conserving alpha and beta diversity in wood-production landscapes.

International demand for wood and other forest products continues to grow rapidly, and uncertainties remain about how animal communities will respond to intensifying resource extraction associated with woody bioenergy production. We examined changes in alpha and beta diversity of bats, bees, birds, and reptiles across wood production landscapes in the southeastern United States, a biodiversity hotspot that is one of the principal sources of woody biomass globally. We sampled across a spatial gradient of paired forest land-uses (representing pre and postharvest) that allowed us to evaluate biological community changes resulting from several types of biomass harvest. Short-rotation practices and residue removal following clearcuts were associated with reduced alpha diversity (-14.1 and -13.9 species, respectively) and lower beta diversity (i.e., Jaccard dissimilarity) between land-use pairs (0.46 and 0.50, respectively), whereas midrotation thinning increased alpha (+3.5 species) and beta diversity (0.59). Over the course of a stand rotation in a single location, biomass harvesting generally led to less biodiversity. Cross-taxa responses to resource extraction were poorly predicted by alpha diversity: correlations in responses between taxonomic groups were highly variable (-0.2 to 0.4) with large uncertainties. In contrast, beta diversity patterns were highly consistent and predictable across taxa, where correlations in responses between taxonomic groups were all positive (0.05-0.4) with more narrow uncertainties. Beta diversity may, therefore, be a more reliable and information-rich indicator than alpha diversity in understanding animal community response to landscape change. Patterns in beta diversity were primarily driven by turnover instead of species loss or gain, indicating that wood extraction generates habitats that support different biological communities.

Conservación de la Diversidad Alfa y Beta en Paisajes de Producción Maderera Resumen La demanda internacional de madera y otros productos forestales sigue creciendo rápidamente mientras permanecen las incertidumbres sobre cómo responderán las comunidades animales a la intensificación de la extracción de recursos asociada con la producción de bioenergía leñosa. Examinamos los cambios en la diversidad alfa y beta de murciélagos, abejas, aves y reptiles en los paisajes de producción maderera en el sureste de los Estados Unidos, un punto caliente de biodiversidad y una de las fuentes principales de biomasa leñosa a nivel mundial. Muestreamos a lo largo de un gradiente espacial de usos de suelo forestales emparejados (representando la pre- y postcosecha) que nos permitió evaluar los cambios en las comunidades biológicas resultantes de varios tipos de recolección de biomasa. Las prácticas de corta rotación y de eliminación de residuos después de la tala estuvieron asociadas con la reducción de la diversidad alfa (−14.1 y −13.9 especies, respectivamente) y una diversidad beta más baja (es decir, diferencia de Jaccard) entre los pares de uso de suelo (0.46 y 0.50, respectivamente), mientras que el raleo de rotación media incrementó la diversidad alfa (+3.5 especies) y beta (0.59). Durante la duración de una rotación permanente en una sola ubicación, la cosecha de biomasa generalmente derivó en menos biodiversidad. La respuesta de los taxones a la extracción de recursos estuvo muy mal pronosticada por la diversidad alfa: la correlación de las respuestas entre los grupos taxonómicos fue altamente variable (−0.2 a 0.4) con muchas incertidumbres. Como contraste, los patrones de diversidad beta fueron fuertemente coherentes y predecibles en todos los taxones, mientras que la correlación de las respuestas entre los grupos taxonómicos siempre fue positiva (0.05 a 0.4) con incertidumbres más limitadas. Por lo tanto, la diversidad beta puede ser un indicador más confiable y rico en información que la diversidad alfa para entender las respuestas de la comunidad animal a los cambios en el paisaje. Los patrones de la diversidad beta estuvieron impulsados principalmente por la rotación en lugar de la pérdida o ganancia de especies, lo que indica que la extracción de madera genera hábitats que mantienen a diferentes comunidades biológicas.

Effects of bioenergy on biodiversity arising from land-use change and crop type.

Understanding how the world's flora and fauna will respond to bioenergy expansion is critical. This issue is particularly pronounced considering bioenergy's potential role as a driver of land-use change, the variety of production crops being considered and currently used for biomass, and the diversity of ecosystems that can potentially supply land for bioenergy across the planet. We conducted 2 global meta-analyses to determine how 8 of the most commonly used bioenergy crops may affect site-level biodiversity. One search was directed at finding data on biodiversity in different production land uses and the other at extracting energy-yield estimates of potential bioenergy crops. We used linear mixed-effect models to test whether effects on biodiversity varied with different individual bioenergy crop species, estimated energy yield, first- or second-generation crops, type of reference ecosystem considered, and magnitude of vertical change in habitat structure between any given crop and the reference ecosystem. Species diversity and abundance were generally lower in crops considered for bioenergy relative to the natural ecosystems they may replace. First-generation crops, derived from oils, sugars, and starches, tended to have greater effects than second-generation crops, derived from lignocellulose, woody crops, or residues. Crop yield had nonlinear effects on abundance and, to a lesser extent, overall biodiversity; biodiversity effects were driven by negative yield effects for birds but not other taxa. Our results emphasize that replacing natural ecosystems with bioenergy crops across the planet will largely be detrimental for biodiversity, with first generation and high-yield crops having the strongest negative effects. We argue that meeting energy goals with bioenergy using existing marginal lands or biomass extraction within existing production landscapes may provide more biodiversity-friendly alternatives than conversion of natural ecosystems for biofuel production.

RESUMEN: Es de suma importancia entender cómo responderán la flora y la fauna mundial ante la expansión de la bioenergía. Este tema es acentuado particularmente si consideramos el papel potencial que tiene la bioenergía como causante del cambio en el uso de suelo, la variedad de producción de cultivos que se está considerando y que se usa actualmente para la biomasa y la diversidad de ecosistemas que potencialmente pueden proporcionar tierras para la bioenergía en todo el planeta. Realizamos dos meta-análisis mundiales para determinar cómo ocho de los cultivos que se usan con mayor frecuencia para la bioenergía podrían afectar a la biodiversidad a nivel de sitio. Una búsqueda estuvo dirigida al hallazgo de datos sobre la biodiversidad en diferentes usos de suelo para producción y la otra hacia la extracción de estimaciones de producción de energía de los cultivos potenciales para la bioenergía. Usamos modelos de efectos lineales mixtos para probar si los efectos sobre la biodiversidad variaron con diferentes especies individuales de cultivos para bioenergía, la producción de energía estimada, los cultivos de primera o segunda generación, el tipo de ecosistema de referencia considerado y la magnitud del cambio vertical en la estructura del hábitat entre cualquier cultivo dado y el ecosistema de referencia. La diversidad y la abundancia de especies fueron generalmente más bajas para los cultivos considerados para la bioenergía en relación con el ecosistema natural que podrían reemplazar. Los cultivos de primera generación, derivados de aceites, azúcares y almidones, tendieron a tener efectos más grandes que los cultivos de segunda generación, derivados de la lignocelulosa, cultivos leñosos o residuos. La producción de cultivos tuvo efectos no lineales sobre la abundancia y, a una menor extensión, sobre la biodiversidad en general; los efectos de la biodiversidad fueron causados por los efectos negativos de producción para las aves pero no para otros taxones. Nuestros resultados enfatizan que el reemplazo de ecosistemas naturales por cultivos para la bioenergía en todo el planeta será considerablemente perjudicial para la biodiversidad, con los efectos negativos más fuertes ocasionados por los cultivos de primera generación o de alta producción. Argumentamos que lograr los objetivos de energía por medio de bioenergía usando las tierras marginales existentes o la extracción de biomasa dentro de paisajes existentes de producción puede proporcionar alternativas más amigables para la biodiversidad que la conversión de los ecosistemas naturales para la producción de biocombustibles.

A persistent lack of international representation on editorial boards in environmental biology.

The scholars comprising journal editorial boards play a critical role in defining the trajectory of knowledge in their field. Nevertheless, studies of editorial board composition remain rare, especially those focusing on journals publishing research in the increasingly globalized fields of science, technology, engineering, and math (STEM). Using metrics for quantifying the diversity of ecological communities, we quantified international representation on the 1985-2014 editorial boards of 24 environmental biology journals. Over the course of 3 decades, there were 3,827 unique scientists based in 70 countries who served as editors. The size of the editorial community increased over time-the number of editors serving in 2014 was 4-fold greater than in 1985-as did the number of countries in which editors were based. Nevertheless, editors based outside the "Global North" (the group of economically developed countries with high per capita gross domestic product [GDP] that collectively concentrate most global wealth) were extremely rare. Furthermore, 67.18% of all editors were based in either the United States or the United Kingdom. Consequently, geographic diversity-already low in 1985-remained unchanged through 2014. We argue that this limited geographic diversity can detrimentally affect the creativity of scholarship published in journals, the progress and direction of research, the composition of the STEM workforce, and the development of science in Latin America, Africa, the Middle East, and much of Asia (i.e., the "Global South").