Effects of land use, cover, and protection on stream and riparian ecosystem services and biodiversity.

Protected areas are an important part of broader landscapes that are often used to preserve biodiversity or natural features. Some argue that protected areas may also help ensure provision of ecosystem services. However, the effect of protection on ecosystem services and whether protection affects the provision of ecosystem services is known only for a few services in a few types of landscapes. We sought to fill this gap by investigating the effect of watershed protection status and land use and land cover on biodiversity and the provision of ecosystem services. We compared the ecosystem services provided in and around streams in 4 watershed types: International Union for Conservation of Nature category II protected forests, unprotected forests, unprotected forests with recent timber harvesting, and unprotected areas with agriculture. We surveyed 28 streams distributed across these watershed types in Quebec, Canada, to quantify provisioning of clean water, carbon storage, recreation, wild foods, habitat quality, and terrestrial and aquatic biodiversity richness and abundance. The quantity and quality of ecosystem services and biodiversity were generally higher in sites with intact forest-whether protected or not-relative to those embedded in production landscapes with forestry or agriculture. Clean-water provision, carbon storage, habitat quality, and tree diversity were significantly higher in and around streams surrounded by forest. Recreation, wild foods, and aquatic biodiversity did not vary among watershed types. Although some services can be provided by both protected and unprotected areas, protection status may help secure the continued supply of services sensitive to changes in land use or land cover. Our findings provide needed information about the ecosystem service and biodiversity trade-offs and synergies that result from developing a watershed or from protecting it.

Efectos del Uso, Cobertura y Protección del Suelo sobre los Servicios Ambientales y la Biodiversidad de Arroyos y Ríos Resumen Las áreas protegidas son una parte importante de paisajes más extensos que se usan frecuentemente para preservar la biodiversidad o las características naturales. Hay quienes argumentan que las áreas protegidas también podrían ayudar a asegurar el suministro de servicios ambientales. Sin embargo, el efecto de la protección sobre los servicios ambientales y el hecho de si la protección afecta al suministro de estos sólo se conocen para unos cuantos servicios en muy pocos tipos de paisaje. Buscamos cerrar este vacío investigando el efecto del estado de protección de las cuencas y el uso y cobertura de suelo sobre la biodiversidad y el suministro de servicios ambientales. Comparamos los servicios ambientales proporcionados en y alrededor de los arroyos en cuatro tipos de cuenca: bosques protegidos con categoría II de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, bosques sin protección, bosques sin protección con tala reciente y áreas sin protección con actividad agrícola. Censamos 28 arroyos distribuidos a lo largo de estos tipos de cuenca en Quebec, Canadá, para cuantificar el suministro de agua limpia, secuestro de carbono, actividades recreativas, alimentos silvestres, calidad del hábitat y riqueza y abundancia de biodiversidad acuática y terrestre. La cantidad y la calidad de los servicios ambientales y de la biodiversidad fueron generalmente más altas en los sitios de bosque intacto - protegido o no - en relación con los sitios inmersos en paisajes de producción agrícola o silvícola. El suministro de agua limpia, el secuestro de carbono, la calidad del hábitat y la diversidad de árboles fueron significativamente más altos en y alrededor de los arroyos rodeados por bosque. Las actividades recreativas, los alimentos silvestres y la biodiversidad acuática no varió entre los tipos de cuenca. Aunque algunos servicios pueden ser proporcionados por áreas con o sin protección, el estado de protección puede ayudar a asegurar el suplemento continuo de servicios sensibles a los cambios en el uso en la cobertura del suelo. Nuestros hallazgos brindan información requerida sobre las compensaciones de servicios ambientales y biodiversidad y las sinergias resultantes del desarrollo o protección de una cuenca.

Differential Sequestration of a Cytotoxic Vismione from the Host Plant Vismia baccifera by Periphoba arcaei and Pyrrhopyge thericles.

We sought to compare the abilities of the specialist Lepidoptera Pyrrhopyge thericles (Hesperiidae) and the generalist Periphoba arcaei (Saturniidae) to assimilate three highly cytotoxic compounds from their larval host plant, Vismia baccifera (Clusiaceae) and to determine whether either insect discriminated in its assimilation of the compounds that are structurally similar but of variable cytotoxicity. Vismione B (1), deacetylvismione A (2), and deacetylvismione H (3) are cytotoxic compounds isolated from V. baccifera. Compound 1 was found in the 2nd and 3rd instars of P. arcaei, but not in the mature larvae or the pupae. Pyrrhopyge thericles assimilated trace quantities of compound 1 and deacetylvismione A (2), which were both found in the 3rd and 4th instars. In extracts of V. baccifera, compound 2 is present at levels approximately 6-fold greater than compound 1, indicating that the generalist P. arcaei is capable of selectively sequestering cytotoxic compounds from its host plant. Compounds 1 and 2 show comparable cytotoxicities in three different cancer cell lines, suggesting that properties other than cytotoxicity are responsible for the selective sequestration of 1 by P. arcaei. This study represents the first time that sequestration of this class of compounds has been recorded in the Lepidoptera.