Taxonomic and functional diversity of farmland bird communities across Europe:Effects of biogeography and agricultural intensification

In eight European study sites (in Spain, Ireland, Netherlands, Germany, Poland, Estonia and Sweden), abundance of breeding farmland bird territories was obtained from 500 × 500 m survey plots (30 per area, N = 240) using the mapping method. Two analyses were performed: (I) a Canonical Correspondence Analysis of species abundance in relation to geographical location and variables measuring agricultural intensification at field and farm level to identify significant intensification variables and to estimate the fractions of total variance in bird abundance explained by geography and agricultural intensification; (II) several taxonomic and functional community indices were built and analysed using GLM in relation to the intensification variables found significant in the CCA. The geographical location of study sites alone explains nearly one fifth (19. 5%) of total variation in species abundance. The fraction of variance explained by agricultural intensification alone is much smaller (4. 3%), although significant. The intersection explains nearly two fifths (37. 8%) of variance in species abundance. Community indices are negatively affected by correlates of intensification like farm size and yield, whereas correlates of habitat availability and quality have positive effects on taxonomic and functional diversity of assemblages. Most of the purely geographical variation in farmland bird assemblage composition is associated to Mediterranean steppe species, reflecting the bio-geographical singularity of that assemblage and reinforcing the need to preserve this community. Taxonomic and functional diversity of farmland bird communities are negatively affected by agricultural intensification and positively affected by increasing farmland habitat availability and quality. © 2011 Springer Science+Business Media B.V.

Why are you tall while others are short? Agricultural production and other proximate determinants of global heights

We analyze the proximate determinants of the biological standard of living from a global perspective, namely high-quality nutrition and the disease environment during the nineteenth and twentieth centuries. Until the mid-twentieth century, the local availability of cattle, meat, and milk per capita and the local disease environment mainly determined the stature of the population – and, by implication, how long they lived and how healthy they were. During the late twentieth century, the trade of agricultural products and health-promoting technologies increased in relative importance; hence, the local availabilities became less decisive in explaining height differences.

Levels of Arsenic and Other Trace Elements in Southern Libyan Agricultural Irrigated Soil and Non-irrigated Soil Projects

The levels of As and various other trace elements found in the irrigated agricultural soil (Tsoil) of southern Libya were compared with non-irrigated soil (Csoil) from the same sampling campaign collected between April and May 2008. The soil samples represented agronomic practice in the southern Libyan regions of Maknwessa (MAK), Aril (ARL) and Taswaa (TAS), and were analyzed by Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) for Co, Ni, Cu, Se, Mo, Zn, As, Pb, Cd and P. Concentrations of P and As in TAS and MAK were found to be higher in Tsoil compared to Csoil, while the opposite was true for ARL. In general, As concentrations in these areas were 2-3 times lower than the global average. In ARL, the average P concentrations of the Csoil samples were significantly higher than those of Tsoil samples: this site is composed mainly of pasture for animal production, where phosphate fertilizers are used regularly. Distance from the source of irrigation was found to be of an important influence on the heavy metal concentration of the soil, with greater concentrations found closer to the irrigation source. It can be concluded from the results that irrigation water contains elevated levels of As, which finds its way into the soil profile and can lead to accumulation of As in the soil over time.

Neoliberalism, the University, Public Goods, and Agricultural Innovation

After World War II, most industrialising nations adopted some form of welfare-state approach to balance the economic activities of self-interested agents and social welfare. In the realm of scientific research and innovation, this often meant that governments took primary responsibility for funding public research organisations, including research universities and government laboratories. Over the past four decades, however, the significance of private funding for agricultural research has increased, and academic scientists now often work in public-private partnerships. We argue that this trend needs to be carefully monitored because public goods are likely to be overlooked and undervalued in such arrangements. In the interest of developing indicators to monitor the trend, we document public and private funding for agricultural research and agricultural innovation in four countries: the USA, the UK, Ireland and Germany. Our results show that although neoliberalism is evident in each country, it is not homogeneous in its application and impacts, suggesting that national and institutional contexts matter. This article is directed at stimulating debates on the relationships between university research, agricultural innovation and public goods.

Accessory minerals and potentially toxic elements in Tanzanian vermiculites with respect to agricultural applications

The study assessed accessory minerals and metals in Tanzanian vermiculites with respect to their potential suitability for agricultural applications. Mineral and chemical analyses were involved. Pot experiments were also conducted to assess plant uptake of metals from soil with vermiculites. Fibrous sepiolite and amphiboles were minerals of health concern found in some samples. The sepiolite fibers had aspect ratios similar to those of asbestos minerals, which cause respiratory disorders and lung cancer when inhaled and thus pose a potential health risk to animals and humans. The amphibole fibers were thicker than 10 μm and are unlikely to be inhaled. Chromium (Cr) and nickel (Ni) concentrations in some samples were greater than the limits permitted in agricultural soils, but the elements are not highly plant available and do not inhibit the uptake of essential macronutrients. Heating vermiculites at 400-600° C enhanced extractability of Cr and Ni and should preferably be avoided. © Taylor & Francis Group, LLC.

Mineralogical and chemical characterization of some vermiculites from the mozambique belt of tanzania for agricultural use

Vermiculite minerals are locally available in the Mozambique Belt of Tanzania but are not currently commercially exploited. In part this may be due to lack of any precise characterization. This study was carried out as a first step to assess the suitability of these vermiculites for crop production by characterization of their mineralogical and chemical compositions. X-ray diffraction and scanning electron microscopy combined with an energydispersive X-ray system were used to establish the mineralogy. Electron microprobe analysis and inductively coupled plasma-mass spectrometry were used to study the chemical compositions and to identify any possible issues related to chemical composition that might affect their use if applied as soil conditioners. The samples were characterized as vermiculites and hydrobiotites with a wide variety of accessory minerals. Accessory minerals that might be of some concern are galena, fibrous amphiboles and sepiolite. The total levels of Ni in all vermiculites, and Cr in some, were also found to be high relative to common European standards and this might limit their potential as soil conditioners. It is clear that a field assessment of the bioavailability of various elements would be necessary before decisions relating to potential agricultural use could be made. © 2009 The Mineralogical Society.

Macroinvertebrate traits as biomonitoring tools in agricultural scenarios

Os ecossistemas de água doce – responsáveis por funções ambientais importantes e pelo fornecimento de bens e serviços insubstituíveis – têm vindo a ser severamente afectados por perturbações antropogénicas. A conversão de floresta em terreno agrícola afecta os sistemas aquáticos através de uma série de mecanismos: sedimentação; excesso de nutrientes; contaminação; alterações hidrológicas; e remoção de vegetação ripícola. As comunidades de macroinvertebrados de água doce – devido à sua diversidade, ubiquidade e sensibilidade às perturbações ambientais – revelam-se como particularmente adequadas para estudos de avaliação da integridade ecológica destes sistemas expostos simultaneamente a múltiplos factores de impacto. O uso sistemático de respostas biológicas para avaliação de mudanças ambientais – ou biomonitorização – pode ser levado a cabo através de diversas metodologias, que, de uma forma geral, não consideram aspectos funcionais das comunidades biológicas e têm aplicabilidade geograficamente restrita. A biomonitorização através de atributos biológicos (características que reflectem a adaptação das espécies ao seu meio ambiente) revela-se como uma ferramenta promissora na resolução dos problemas referidos, apresentando vantagens adicionais: relações causa-efeito directas; melhoria na diferenciação de impactos; e integração da variabilidade natural. O presente estudo apresenta uma revisão critica do estado-da-arte actual na área do uso de atributos biológicos em biomonitorização. Até à data de publicação, não estava disponível nenhum outro trabalho com a base conceptual do uso de atributos de macroinvertebrados enquanto descritores de comunidades e para efeitos de biomonitorização e gestão de sistemas de água doce. Descrevem-se as teorias ecológicas de suporte destas metodologias (conceitos de habitat-molde e de filtros paisagísticos) e os estudos que aplicaram estas teorias em cenários reais, tendo-se chamado a atenção para questões técnicas e possíveis soluções. As necessidades futuras nesta área englobam: o desenvolvimento de uma só ferramenta de biomonitorização de aplicação alargada; uma maior compreensão da variabilidade natural nas comunidades biológicas; diminuição dos efeitos de soluções de compromisso biológico e sindromas; realização de estudos autoecológicos adicionais; e detecção de impactos específicos em cenários de impacto complexos. Um dos objectivos deste estudo foi contribuir para a melhoria das técnicas de biomonitorização através de atributos, focalizando em comunidades de macroinvertebrados ribeirinhas em diferentes regiões biogeográficas (as bacias hidrográficas dos rios: Little e Salmon em New Brunswick, Canadá; Anllóns na Galiza, Espanha; Reventazón em Cartago, Costa Rica). Em cada região, foram estudados gradientes de uso agrícola de solo, incluindo desde bacias hidrográficas quase exclusivamente cobertas por floresta até bacias sob a influência maioritária de actividades agrícolas intensivas. Em cada gradiente de uso de solo, a caracterização da comunidade biológica (por amostragem de macroinvertebrados em troços de rápidos) foi acompanhada pela caracterização do habitat circundante (incluindo propriedades da bacia hidrográfica, análise química das águas e outras propriedades à escala local). A comunidade de macroinvertebrados foi caracterizada através de informação taxonómica, métricas estruturais, índices de diversidade, métricas de tolerância, índices bióticos e através da compilação de atributos biológicos e fisiológicos gerais, de história de vida e de resistência a perturbações. Análises estatísticas univariadas e multivariadas foram usadas para evidenciar os gradientes biológicos e físico-químicos, confirmar a sua co-variação, testar a significância da discriminação de níveis de impacto e estabelecer comparações inter-regionais. A estrutura de comunidades revelou os complexos gradientes de impacto, que por sua vez co-variaram significativamente com os gradientes de uso de solo. Os gradientes de impacto relacionaram-se sobretudo com entrada de nutrientes e sedimentação. Os gradientes biológicos definidos pelas medidas estruturais seleccionadas co-variaram com os gradientes de impacto estudados, muito embora apenas algumas variáveis estruturais tenham individualmente discriminado as categorias de uso de solo definidas a priori. Não foi detectada consistência nas respostas das medidas estruturais entre regiões biogeográficas, tendo-se confirmadado que as interpretações puramente taxonómicas de impactos são difíceis de extrapolar entre regiões. Os gradientes biológicos definidos através dos atributos seleccionados também co-variaram com os gradientes de perturbação, tendo sido possível obter uma melhor discriminação de categorias de uso de solo. Nas diferentes regiões, a discriminação de locais mais impactados foi feita com base num conjunto similar de atributos, que inclui tamanho, voltinismo, técnicas reproductivas, microhabitat, preferências de corrente e substrato, hábitos alimentares e formas de resistência. Este conjunto poderá vir a ser usado para avaliar de forma predictiva os efeitos das modificações severas de uso de solo impostas pela actividade agrícola. Quando analisadas simultaneamente através dos atributos, as comunidades das três regiões permitiram uma moderada mas significativa discriminação de níveis de impacto. Estas análises corroboram as evidências de que as mudanças nas comunidades de macroinvertebrados aquáticos em locais sob a influência de agricultura intensiva podem seguir uma trajectória convergente no espaço multidimensional, independentemente de factores geográficos. Foram fornecidas pistas para a identificação de parâmetros específicos que deverão ser tidos em conta no planeamento de novos programas de biomonitorização com comunidades de macroinvertebrados bentónicos, para aplicação numa gestão fluvial verdadeiramente ecológica, nestas e noutras regiões. Foram ainda sugeridas possíveis linhas futuras de investigação.