We hypothesized that the combined e

We hypothesized that the combined effect of rising levels of atmospheric carbon dioxide (CO2) and increasing use of genetically modified (GM) crops in agriculture may affect soil food-webs. So we designed a study for the assessment of the effects of elevated CO2 (eCO2) concentrations and GM barley on a soil-mesofauna community employing a 2nd tier mesocosm test system. The GM barley, Hordeum vulgare cv. Golden Promise, had a modified content of amino acids and it was compared with three non-GM barley cultivated varieties including the isogenic line. Our mesocosm experiment was conducted in a greenhouse at ambient (aCO2) and eCO2 (+80 ppm) levels and included a multispecies assemblage of Collembola, Acari and Enchytraeidae with either a GM or conventional spring barley varieties. To detect food-web changes we added dried maize leaves naturally enriched in δ13C and δ15N relative to the soil substrate. Soil, plants and animals were collected after five and eleven weeks. We found that the eCO2 concentration did not affect the plant biomass, but the predatory mite and two collembolan species showed significantly lower abundances at eCO2. The densities of three collembolan species (Folsomia fimetaria, Proisotoma minuta and juveniles of Mesaphorura macrochaeta) was significantly lower in the GM treatment compared to some of the non-GM varieties. F. fimetaria was less abundant in presence of GM barley compared to the cultivated barley variety “Netto” at both CO2 levels, while the density of P. minuta was significantly reduced with the GM barley compared to variety “Netto” at aCO2 and the isogenic variety at eCO2. Maize litter acted as a food source for the community, as it was revealed by δ13C values in microarthropods. Microarthropod δ13C decreased over time, which indicates a diet change of the species towards carbon derived from barley, due to maize litter decomposition. The industrially produced CO2 gas also had a role as an isotopic marker, as the different δ13C values were reflected in the barley and in the collembolan species. GM barley did not affect δ13C and δ15N values of soil animals indicating that the overall trophic structure of the mesofauna community was not changed compared to the non-GM cultivated varieties. The mesocosm methodology integrating stable isotope analysis demonstrates the potential of the multi-species mesocosm as a tool to detect and track changes in the soil trophic interactions in response to environmental pressures, climate and novel agricultural crops.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เราตั้งสมมติฐานว่าที่ผลรวมของระดับอากาศคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เพิ่มขึ้น และเพิ่มการใช้ดัดแปลงพันธุกรรม (จีเอ็ม) พืชในการเกษตรอาจมีผลต่อดินอาหารเว็บ ดังนั้นเรามาศึกษาสำหรับการประเมินผลของ CO2 ที่สูงขึ้น (eCO2) ความเข้มข้นและข้าวบาร์เลย์ GM ในชุมชน mesofauna ดินใช้เป็นชั้น mesocosm ทดสอบระบบ ข้าวบาร์เลย์ GM พันธุ์ vulgare Hordeum สัญญาทอง มีเนื้อหาแก้ไขของกรดอะมิโน และมันถูกเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ข้าวบาร์เลย์ไม่ใช่ GM cultivated สามรวมบรรทัด isogenic วิธีการทดลองของ mesocosm ในเรือนกระจกที่แวดล้อม (aCO2) และ eCO2 (+80 ppm) ระดับ และรวมผสมผสาน multispecies Collembola, Acari และ Enchytraeidae เป็น GM หรือพันธุ์ข้าวบาร์เลย์สปริงธรรมดา การเปลี่ยนแปลงอาหารเว็บ เราเพิ่มข้าวโพดแห้งใบอุดมธรรมชาติใน δ13C และ δ15N สัมพันธ์กับพื้นผิวดิน ดิน พืช และสัตว์ถูกเก็บรวบรวมหลังจากสัปดาห์ที่ห้า และสิบเอ็ด เราพบว่า ความเข้มข้นของ eCO2 ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อชีวมวลพืช แต่ไรมหาศาลและสองพันธุ์ collembolan พบ abundances ต่ำที่ eCO2 ความหนาแน่นของพันธุ์สาม collembolan (Folsomia fimetaria, Proisotoma minuta และ juveniles Mesaphorura macrochaeta) ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญในการรักษากรัมเมื่อเทียบกับบางพันธุ์ไม่ใช่ GM ได้ F. fimetaria ได้น้อยมากในของข้าวบาร์เลย์กรัมเมื่อเทียบกับความหลากหลายปลูกข้าวบาร์เลย์ "Netto" ในทั้งสองระดับ CO2 ในขณะที่ความหนาแน่นของ P. minuta ถูกลดลงอย่างมีนัยสำคัญกับข้าวบาร์เลย์ GM ที่เปรียบเทียบกับความหลากหลาย "Netto" ที่ aCO2 และหลากหลาย isogenic ที่ eCO2 แคร่ข้าวโพดดำเนินเป็นแหล่งอาหารในชุมชน เป็นมันถูกเปิดเผย โดยค่า δ13C ใน microarthropods Microarthropod δ13C ลดลงเวลา ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงอาหารพันธุ์ต่อคาร์บอนที่มาจากข้าวบาร์เลย์ เนื่องจากการแยกส่วนประกอบข้าวโพดแคร่ Industrially ผลิตก๊าซ CO2 นอกจากนี้ยังมีบทบาทเป็นเป็นเครื่องหมาย isotopic เป็น δ13C แตกต่างกันที่ค่าถูกสะท้อน ในข้าวบาร์เลย์ และพันธุ์ collembolan ข้าวบาร์เลย์กรัมไม่ส่งผลกระทบต่อ δ13C และ δ15N ค่าดินสัตว์บ่งชี้ว่า โครงสร้างโดยรวม trophic ของชุมชน mesofauna ไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับพันธุ์ปลูกไม่ใช่ GM Mesocosm ระเบียบวิธีการวิเคราะห์ไอโซโทปรวมแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของ mesocosm หลายชนิดเป็นเครื่องมือในการตรวจสอบ และติดตามการเปลี่ยนแปลงในการโต้ตอบ trophic ดินตอบสนองต่อแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อม สภาพภูมิอากาศ และพืชผลเกษตรนวนิยาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เราตั้งสมมติฐานว่าผลรวมของระดับที่เพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ (CO2) และการใช้งานที่เพิ่มขึ้นของการดัดแปลงทางพันธุกรรม (GM) พืชในการเกษตรอาจส่งผลกระทบต่อดินใยอาหาร- ดังนั้นเราจึงได้รับการออกแบบสำหรับการศึกษาการประเมินผลกระทบของ CO2 สูง (ECO2) ความเข้มข้นและข้าวบาร์เลย์ของจีเอ็มในชุมชนของดิน mesofauna จ้างชั้น 2 mesocosm ระบบการทดสอบ ข้าวบาร์เลย์จีเอ็ม Hordeum vulgare พันธุ์ โกลเด้นสัญญามีการปรับเปลี่ยนเนื้อหาของกรดอะมิโนและมันถูกเมื่อเทียบกับสามข้าวบาร์เลย์ที่ไม่ใช่จีเอ็มพันธุ์ที่ปลูก ได้แก่ สายพันธุ์ ทดลอง mesocosm ของเราได้ดำเนินการในเรือนกระจกที่ห้อง (aCO2) และ ECO2 (80 ppm) ระดับและรวมถึงการชุมนุมหลายชนิดของ Collembola, Acari และ Enchytraeidae กับทั้งฤดูใบไม้ผลิหรือจีเอ็มธรรมดาพันธุ์ข้าวบาร์เลย์ เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงอาหารเว็บที่เราเพิ่มใบแห้งข้าวโพดอุดมไปตามธรรมชาติในδ13Cและญาติδ15Nกับพื้นผิวดิน ดินพืชและสัตว์ที่ถูกเก็บรวบรวมหลังจากห้าสิบเอ็ดสัปดาห์ที่ผ่านมา เราพบว่ามีความเข้มข้น ECO2 ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อพืชชีวมวล แต่ไรล่าและสองชนิด collembolan แสดงให้เห็นว่าปริมาณที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่ ECO2 ความหนาแน่นของสามชนิด collembolan (fimetaria Folsomia, minuta Proisotoma และเยาวชนของ Mesaphorura macrochaeta) อย่างมีนัยสำคัญที่ต่ำกว่าในการรักษาที่จีเอ็มเมื่อเทียบกับบางส่วนของสายพันธุ์ที่ไม่ได้จีเอ็ม เอฟ fimetaria เป็นน้อยมากในการปรากฏตัวของข้าวบาร์เลย์จีเอ็มเมื่อเทียบกับความหลากหลายที่ปลูกข้าวบาร์เลย์ "Netto" ทั้งในระดับ CO2 ในขณะที่ความหนาแน่นของพี minuta ก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับจีเอ็มข้าวบาร์เลย์ที่หลากหลาย "Netto" ที่ aCO2 และพันธุ์ ความหลากหลายที่ ECO2 ครอกข้าวโพดทำหน้าที่เป็นแหล่งอาหารสำหรับชุมชนในขณะที่มันได้รับการเปิดเผยโดยค่าδ13Cใน microarthropods Microarthropod δ13Cลดลงเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งบ่งชี้ว่าการเปลี่ยนแปลงอาหารของสายพันธุ์ที่มีต่อคาร์บอนที่ได้จากข้าวบาร์เลย์เนื่องจากการย่อยสลายเศษซากพืชข้าวโพด ก๊าซ CO2 อุตสาหกรรมผลิตยังมีบทบาทเป็นเครื่องหมายไอโซโทปเป็นค่าδ13Cที่แตกต่างกันได้สะท้อนให้เห็นในข้าวบาร์เลย์และในสายพันธุ์ collembolan ข้าวบาร์เลย์จีเอ็มไม่ได้ส่งผลกระทบต่อδ13Cและค่าδ15Nสัตว์ดินแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างโภชนาการโดยรวมของชุมชน mesofauna ไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับที่ไม่ใช่จีเอ็มพันธุ์ที่ปลูก วิธีการ mesocosm การบูรณาการการวิเคราะห์ไอโซโทปแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของ mesocosm หลายชนิดเป็นเครื่องมือในการตรวจสอบและติดตามการเปลี่ยนแปลงในการมีปฏิสัมพันธ์โภชนาดินในการตอบสนองต่อแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อมสภาพภูมิอากาศและพืชผลทางการเกษตรใหม่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เราตั้งสมมุติฐานว่า ผลรวมของระดับที่เพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ ( CO2 ) และการใช้งานที่เพิ่มขึ้นของการดัดแปลงทางพันธุกรรม ( GM ) พืชในการเกษตร อาจส่งผลกระทบต่อสายใยอาหารในดิน เราจึงออกแบบการศึกษาเพื่อการประเมินผลของระดับ CO2 ( eco2 ) ความเข้มข้นและ GM ข้าวบาร์เลย์บนดิน mesofauna ชุมชนใช้ระดับ 2 mesocosm ทดสอบระบบ จีเอ็ม ข้าวบาร์เลย์hordeum vulgare พันธุ์ สัญญา ทองคำ มีการแก้ไขเนื้อหาของกรดอะมิโนและมันถูกเมื่อเทียบกับสามไม่กรัม ข้าวบาร์เลย์ที่ปลูกพันธุ์รวมทั้งสาย isogenic . การทดลอง mesocosm ของเราดำเนินการในเรือนกระจกที่อุณหภูมิห้อง ( aco2 ) และ eco2 ( 80 ppm ) และระดับรวมของคอลเลมโบลา multispecies วงศ์ ,และ 7 enchytraeidae ด้วย ( gmt ) หรือแบบสปริงข้าวบาร์เลย์พันธุ์ เพื่อตรวจหาการเปลี่ยนแปลงอาหารที่เราเพิ่มเว็บข้าวโพด ใบแห้งตามธรรมชาติอุดมในδ 13C δ 15N และสัมพันธ์กับพื้นผิวดิน ดิน พืช และสัตว์ ศึกษาหลังจากห้าและสิบเอ็ดสัปดาห์ เราจะพบว่า eco2 สมาธิไม่มีผลต่อพืชชีวมวลแต่ไรล่าและสองชนิด collembolan พบ abundances ลดลงที่ eco2 . หนาแน่น collembolan สามชนิด ( folsomia fimetaria proisotoma จิ๋ว , และเยาวชนของ mesaphorura macrochaeta ) ได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการรักษากรัมเมื่อเทียบกับบางส่วนของที่ไม่ใช่จีเอ็มพันธุ์ F .fimetaria ถูกมากน้อยในการแสดงตนของ GM ข้าวบาร์เลย์เทียบกับปลูกข้าวบาร์เลย์พันธุ์เนตโตะ " ทั้งในระดับของ CO2 ในขณะที่ความหนาแน่นของพีจิ๋วก็ลดลงด้วย ( เมื่อเทียบกับพันธุ์ข้าวบาร์เลย์ " เน็ตโต้ " ที่ aco2 และความหลากหลาย isogenic ที่ eco2 . ข้าวโพดครอกทำตัวเป็นแหล่งอาหารชุมชน มันก็ถูกเปิดเผยโดยค่าδ 13C ในจำนวนตัว จำนวน .microarthropod δ 13C ลดลงตลอดเวลา ซึ่งบ่งชี้ว่า อาหารที่เปลี่ยนไปของสายพันธุ์ต่อถ่านกัมมันต์จากข้าวบาร์เลย์ ข้าวโพด เนื่องจากการย่อยสลายขยะ ในทางอุตสาหกรรมการผลิตก๊าซ CO2 ได้บทบาทเป็นเครื่องหมายไอโซโทปที่แตกต่างกันδ 13C ค่าถูกสะท้อนให้เห็นในข้าวบาร์เลย์ และใน collembolan ชนิดกรัม ข้าวบาร์เลย์ ไม่มีผลต่อδ 13C และค่าδ 15N ดินสัตว์ระบุว่า โครงสร้างโดยรวมของชุมชน mesofauna อันดับไม่มีการเปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับที่ไม่ใช่ GM ที่ปลูกพันธุ์การ mesocosm วิธีการบูรณาการการวิเคราะห์ไอโซโทปเสถียร แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของหลายชนิด mesocosm เป็นเครื่องมือในการตรวจหาและติดตามการเปลี่ยนแปลงในดินครั้ง ปฏิกิริยาในการตอบสนองต่อแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อม บรรยากาศ และพืชผลทางการเกษตรใหม่