Search

While top-down control plays an important role in shaping both natural and agricultural food webs, we lack insights into how top-down control effects vary across spatial scales. We used a multi-scale survey of top-down control of coffee pests and diseases by arboreal ants to examine if colony location creates a small-scale mosaic in top-down control around trees and if the strength of that control varies between sites at the landscape scale. We investigated pest and disease levels on coffee shrubs at different distances from shade trees with and without a Crematogaster spp. ant colony in 59 sites along a coffee management intensity gradient in southwestern Ethiopia. Within sites, ants significantly suppressed herbivory and coffee leaf rust at distances less than 10 m from nesting trees. Top-down control varied between sites, with stronger top-down control of free-feeding herbivory near ant colonies at sites with lower management intensity and stronger top-down control of a skeletonizer at sites with higher canopy cover. We conclude that the strength of top-down control by ants is highly heterogeneous across spatial scales, as a consequence of the biology of the predator at the small scale and herbivore density or changes in herbivore-ant interactions at the landscape scale.

Greatly simplified ecosystems are often neglected for biodiversity studies. However, these simplified systems dominate in many regions of the world, and a lack of understanding of what shapes species occurrence in these systems can have consequences for biodiversity and ecosystem services at a massive scale. In Fennoscandia, ~90% of the boreal forest (~21Mha) is structurally simplified with little knowledge of how forest structural elements shape the occurrence and diversity of for example epiphytic lichens in these managed forests. One form of structural simplification is the reduction of the number and frequency of different tree species. As many lichen species have host tree preferences, it is particularly likely that this simplification has a huge effect on the lichen community in managed forests. In a 40-70 years old boreal forest in Sweden, we therefore related the occurrence and richness of all observed epiphytic lichens to the host tree species and beta and gamma lichen diversity at the forest stand level to the stand's tree species composition and stem diameter. Picea abies hosted the highest lichen richness followed by Pinus sylvestris, Quercus robur, Alnus glutinosa, Betula spp., and Populus tremula. However, P. tremula hosted twice as many uncommon species as any of the other tree species. Stand level beta and gamma diversity was twice as high on stands with four compared to one tree species, and was highest when either coniferous or deciduous trees made up 40-50% of the trees. The stem diameter was positively related to lichen richness at the tree and stand level, but negatively to beta diversity. For biodiversity, these findings imply that leaving a few trees of a different species during forest thinning is unlikely as effective as combining life-boat trees for endangered species with an even tree species mixture.

Forskningsprogrammet har utrett frågor om landskapsplanering av skog för att främja biologisk mångfald och ett varierat skogsbruk. En övergripande slutsats är att landskapsplanering kan bidra till att bättre än idag uppnå målet ”Levande skogar”. De viktigaste slutsatserna och lärdomarna från detta forskningsprogram är dessa (avsnittsnummer inom parentes):• En landskapsplanering bör koppla till ett tydligt mål. Ett mål skulle kunna vara att skapa förutsättningar för livskraftiga populationer av de arter som vi förbundit oss att bevara enligt Art- och habitatdirektivet, och Fågeldirektivet (4.1).• En landskapsplan bör inte bara fokusera på vilka värden som finns i landskapet, utan också på vilka värden som borde finnas för att nå uppsatta mål. Landskapsplanen bör därför innehålla skötselalternativ som bevara, restaurera, skötsel för att öka naturvärden, skötsel för skogsproduktion, och eventuellt också intensivskogsbruk. För att klara de mest krävande arterna bör man skapa konnektivitet mellan naturvärdesbestånd (3.4, 3.7.1, 3.8.1).• Genom att använda ett GIS-baserat datorprogram, t.ex. Zonation, kan man på ett objektivt och transparent sätt få fram en landskapsplan som kan fungera som underlag för diskussion mellan berörda parter (4.2.5).• En landskapsplanering behöver inte innebära mer avsättningar än i dagens skogsbruk, men eftersom konnektiviteten ökar blir naturvårdsnyttan större, och naturvårdsarbetet blir mer proaktivt. Hur mycket avsättningar som behövs beror på en mängd faktorer som t.ex. befintliga naturvärden, bonitet och fragmenteringsgrad (4.2.6).• Den största nackdelen med landskapsplanering är att olika markägare påverkas olika mycket. Landskapsplanering bör därför kombineras med ekonomiska styrmedel (4.10). Se även nedan.• En landskapsplanering av skog kan främja en skogsförvaltning som proaktivt och strategiskt bevarar livsmiljöer i skogslandskapet, ett förhållningsätt som EU-kommissionen rekommenderar vid genomförandet av art- och habitatdirektivet och fågeldirektivet. Planeringen kan tillgodose en ”kontinuerlig ekologisk funktionalitet” i landskapet. Därmed motverkas konflikter med artskyddsförordningen i enskilda fall och landskapsplanen skapar bättre förutsebarhet för skogsägare än idag (5.2.1).• Landskapsplanering av skog har skett i USA sedan 1976, genom National Forest Management Act (NFMA, §1604) och ankytande lagstiftning. Även om planeringen endast omfattar federalt ägda ”National Forests”, är konkurrensen om skogen mellan olika allmänna intressen i huvudsak densamma som i Sverige. Planeringen i USA anses i många fall ha proaktivt skyddat livsmiljöer och därmed har konflikter med artskyddet i Endangered Species Act kunnat undvikas (3.1). Lagstiftningen och erfarenheterna av planeringen i USA kan ge vägledning för ett eventuellt svenskt lagstiftningsarbete om landskapsplanering av skog. Den amerikanska lagstiftningen har regler om bl.a. intresseavvägning, kunskapsunderlag, adaptivitet och deltagande. • Om landskapsplaneringen av skog ska kunna beakta och prioritera intressen utifrån de specifika förutsättningarna i landskapet, bör lagstiftningen som utgångspunkt ge planmyndigheten betydande frihet i bedömningen. Vissa intressen behöver dock ges laglig prioritet, såsom efterlevnad av miljökvalitetsnormer (5.5). Detsamma gäller artskyddsreglerna, där dock planen kan fylla en proaktiv funktion som motverkar konflikter med skogsbruket och samtidigt bidrar till genomförandet av EU-rättens krav på skydd för arter och livsmiljöer (se ovan).• Landskapsplanering av skog bör utgå från ett underlag som har hög vetenskaplig kvalitet och som möjliggör deltagande och påverkan från skogsägare och andra intressenter (5.8). Så som lagstiftningen ser ut idag kommer det i många fall sannolikt att krävas en strategisk miljöbedömning inför planarbetet. (5.7). Vidare bör en landskapsplanering av skog (såsom i USA) vara adaptiv, eftersom naturen ständigt förändras (t.ex. på grund av klimatförändringen) på sätt som inte kan förutses och eftersom kunskapsläget i sig förändras (5.6). • Det är en politisk fråga om Sverige ska underlätta för ett intensivt skogsbruk som undantas från vissa krav i skogsvårdslagen (såsom naturvårdshänsynen i 30 §). I forskningsprogrammet tar vi inte ställningen till denna fråga i sig. Om en sådan politisk vilja finns är det centralt att intensivt skogsbruk endast tillåts på skogsmarker som saknar betydelse från naturvårdssynpunkt, om även miljömålen för skogen ska kunna nås. Landskapsplanen är ett ändamålsenligt instrument för att identifiera sådana områden (5.9).• Planeringen av skog kan ske genom en landskapsplan enbart eller genom en landskapsplan som kombineras med en lokal skogsbruksplan. En anknytande fråga är hur respektive plan ska styra enskilda skogsägare respektive myndigheter. När det gäller enskilda är den frågan intimt förknippad med rätten till intrångsersättning enligt 2 kap. 15 § regeringsformen. I rapporten diskuteras olika alternativ (5.10) och vilka konsekvenserna blir, inte minst ur ersättningshänseende. Ersättningsbedömningen är delvis komplicerad och kontroversiell (5.4).• En generös tillämpning av ersättningsrätten, där markägare t.ex. ges ersättning för att följa lagkrav om artskydd, skapar ett ökat tryck på den allmänna naturvårdsbudgeten och kan därmed försvårar möjligheten att nå miljömål och att genomföra EU-rättens krav om artskydd (5.4.2). Landskapsplanen kan, tillsammans med ett skattefondsystem (se nedan), bidra till en mer optimerad naturvård och en jämnare fördelning av kostnaderna för att bevara biologisk mångfald.• En landskapsplan måste hantera frågan om horisontell och vertikal rättvisa. Ett sätt är att inrätta en fond. I ett sådant system betalar skogsägare en viss avgift, och de medel som genereras genom avgiften används för att kompensera skogsägare som g • Ju större område planen och fonden berör desto lättare kan det bli det att skapa horisontell rättvisa. Anledningen är dels heterogeniteten i den rumsliga fördelningen av skyddsvärda områden, dels fasta administrativa kostnader, vilket ger problem om fonden avser små geografiska områden. Dessa problem kan utjämnas genom att använda större administrativa områden för fonden. I förlängningen kan ”landskapet” definieras som nationen och avgifts-fondssystemet skulle då involvera alla skogsägare i landet (6.6).• En avgift för att finansiera en sådan fond kan utformas så att den i sig har en positiv effekt på biologisk mångfald. Exempelvis skulle en avgift på avverkad volym ge incitament att fördröja avverkningen, vilket skulle förlänga rotationsåldern, vilket i sin tur är gynnsamt för biologisk mångfald (6.7).• En simulering av de finansiella effekterna av ett avgifts-fondsystem genomfördes i tre lika stora skogsområden, ett i Norrbotten, ett i Östergötland och ett i Kronoberg. De visar att ett avgifts-fond system i regel har relativt goda möjligheter att fungera som ett självfinansierat policyalternativ i den meningen att ”vinnande” fastigheter kan genom en avgift finansiera förlusten för ”förlorande” fastigheter (6.10.6).• Ett självfinansierat avgifts-fondsystem är dock inget självändamål. Frågan om hur den finansiella bördan av landskapsplanering skall fördelas mellan skogsägarkollektivet och det övriga samhället är en fråga om vertikal rättvisa. Att stödja fonden via allmänna skattemedel kan anses förbättra denna vertikal rättvisa, och kan motiveras av det faktum att hela samhället åtnjuter det sociala värdet av den biologiska mångfalden i skyddade områden (6.6).• En enkätundersökning riktad till privatskogsägare visade att respondenterna kunde delas in i två distinkta grupper. Den första gruppen är helt och hållet emot alla restriktioner av sin nuvarande frihet att bestämma placeringen av avsättningar, och till återkommande nyckelbiotopsinventeringar. Denna grupp utgjorde ca. 70 % av respondenterna (5.4).• Den andra gruppen som identifierades av enkätundersökningen skulle inte få en minskad välfärd av ökad samhällelig styrning av avsättningar, baserade på biologiskt värde av avsatta områden. De skulle dessutom få en positiv välfärd om dessa beslut tas i samråd med skogsägarna. Denna grupp, som utgjorde ca. 30 % av respondenterna är även positiva till återkommande nyckelbiotopsinventeringar (5.4). För att skapa legitimitet bör landskapsplanering möjliggöra deltagande och påverkan för berörda parter och utgå från ett underlag med hög vetenskaplig kvalitet.

This thesis consists of three overlapping parts, where the first one centers around the possibility of defining a measure of the power of arithmetical theories. In this part a partial measure of the power of arithmetical theories is constructed, where ''power'' is understood as capability to prove theorems. It is also shown that other suggestions in the literature for such a measure do not satisfy natural conditions on a measure. In the second part a theory of concept formation in mathematics is developed. This is inspired by Aristotle's conception of mathematical objects as abstractions, and it uses Carnap's method of explication as a means to formulate these abstractions in an ontologically neutral way. Finally, in the third part some problems of philosophy of mathematics are discussed. In the light of this idea of concept formation it is discussed how the relation between formal and informal proof can be understood, how mathematical theories are tested, how to characterize mathematics, and some questions about realism and indispensability.

A bioassay-guided isolation method was developed with Aspergillus fumigatus and Rhodotorula mucilaginosa as target organisms. The bioassay was a dilution bioassay and was performed after each fractionation step. The isolation procedure was based on fractionation of cell-free supernatants using solid phase extraction (SPE) and reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC). Cell-free supernatant was fractionated on a C18 SPE column, and the 95% aqueous acetonitrile fraction was further fractionated on a preparative HPLC C18 column. Fractions active in the bioassay were further separated using preparative HPLC with a C18 column or a porous graphitized carbon column. In the second HPLC step the conditions were optimised for each active fraction. The method was used for analysis of cell-free supernatants from strains of lactic acid bacteria (LAB), propionic acid bacteria (PAB), and uninoculated sodium lactate (SL) medium. The structures of the isolated antifungal metabolites were characterised using nuclear magnetic resonance (NMR), mass spectrometry (MS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The studies of LAB strains resulted in the isolation and identification of several antifungal diketopiperazines (DKPs); cyclo(L-Leu-cis-4-OH-D-Pro), cyclo(L-Leu-trans-4-OH-L-Pro), cyclo(L-Phe-cis-4-OH-D-Pro), cyclo(L-Phe-trans-4-OH-L-Pro) and cyclo(L-Phe-L-Pro), and 3-hydroxy fatty acids (3-OH-FAs); (R)-3-hydroxydecanoic acid, (R)-3-hydroxydodecanoic acid, (R)-3-hydroxytetradecanoic acid and 3-hydroxy-5-cis-dodecenoic acid, and D-3-phenyllactic acid (PLA) and L-3-PLA. The antifungal metabolites isolated or identified from dairy PAB were; cyclo(L-Phe-L-Pro) and cyclo(L-Ile-L-Pro) and D-3-PLA and L-3-PLA. From SL medium, used for cultivation of dairy PAB, seven antifungal peptides, His-Pro-Leu-Pro-Leu, Phe-Leu-Pro-Tyr-Pro, Gly-Pro-Phe-Pro-Ile, Gly-Pro-Phe-Pro-Leu, Gly-Pro-Phe-Pro-Leu-Val, Val-Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile and Val-Ala-Pro-Phe-Gly-Val-Ala-Val-Phe-Gly were isolated and characterised by FAB-MS/MS. The minimal inhibitory concentration (MIC) against A. fumigatus was 20 mg/ml for cyclo(L-Phe-L-Pro) and cyclo(L-Ile-L-Pro), 25 µg/ml for 3-OH-dodecanoic acid, 100 µg/ml for 3-OH-decanoic acid and 7.5 mg/ml for PLA. A high performance liquid chromatography electrospray mass spectrometry (HPLC-ES-MS) method was developed for identification of DKPs in a complex cultivation medium. For determination of the absolute configuration of 3-OH-FAs a GC-MS method was developed. The method was based on the analysis of a 3-O-trimethylsilyl N-(S)-phenylethylamide derivatives of the isolated 3-OH-FAs.