Published March 26, 2015 | Version v1
Publication Open

Do Bird Assemblages Predict Susceptibility by E-Waste Pollution? A Comparative Study Based on Species- and Guild-Dependent Responses in China Agroecosystems

  • 1. Guangzhou Institute of Geochemistry
  • 2. Chinese Academy of Sciences
  • 3. Earth Island Institute
  • 4. Columbia University

Description

Indirect effects of electronic waste (e-waste) have been proposed as a causal factor in the decline of bird populations, but analyses of the severity impacts on community assembly are currently lacking. To explore how population abundance/species diversity are influenced, and which functional traits are important in determining e-waste susceptibility, here we surveyed breeding and overwintering birds with a hierarchically nested sampling design, and used linear mixed models to analyze changes in bird assemblages along an exposure gradient in South China. Total bird abundance and species diversity decreased with e-waste severity (exposed < surrounding < reference), reflecting the decreasing discharge and consequent side effects. Twenty-five breeding species exclusively used natural farmland, and nine species decreased significantly in relative abundance at e-waste polluted sites. A high pairwise similarity between exposed and surrounding sites indicates a diffuse effect of pollutants on the species assembly at local scale. We show that sensitivity to e-waste severity varies substantially across functional guild, with the prevalence of woodland insectivorous and grassland specialists declining, while some open farmland generalists such as arboreal frugivores, and terrestrial granivores were also rare. By contrast, the response of waterbirds, omnivorous and non-breeding visitors seem to be tolerable to a wide range of pollution so far. These findings underscore that improper e-waste dismantling results in a severe decline of bird diversity, and the different bird assemblages on polluted and natural farmlands imply species- and guild-dependent susceptibility with functional traits. Moreover, a better understanding of the impact of e-waste with different pollution levels, combined multiple pollutants, and in a food-web context on bird is required in future.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم اقتراح الآثار غير المباشرة للنفايات الإلكترونية (النفايات الإلكترونية) كعامل سببي في انخفاض أعداد الطيور، ولكن لا توجد حاليًا تحليلات لتأثيرات الشدة على التجمع المجتمعي. لاستكشاف كيفية تأثر وفرة السكان/تنوع الأنواع، وما هي السمات الوظيفية المهمة في تحديد قابلية النفايات الإلكترونية، قمنا هنا بمسح الطيور التي تتكاثر وتشتت مع تصميم متداخل هرميًا لأخذ العينات، واستخدمنا نماذج مختلطة خطية لتحليل التغيرات في تجمعات الطيور على طول تدرج التعرض في جنوب الصين. انخفض إجمالي وفرة الطيور وتنوع الأنواع مع شدة النفايات الإلكترونية (المعرضة < المحيطة < المرجعية)، مما يعكس انخفاض التصريف والآثار الجانبية المترتبة على ذلك. استخدم خمسة وعشرون نوعًا من أنواع التكاثر الأراضي الزراعية الطبيعية حصريًا، وانخفضت تسعة أنواع بشكل كبير في الوفرة النسبية في المواقع الملوثة بالنفايات الإلكترونية. يشير التشابه الثنائي العالي بين المواقع المكشوفة والمحيطة إلى وجود تأثير منتشر للملوثات على تجميع الأنواع على المستوى المحلي. نظهر أن الحساسية لشدة النفايات الإلكترونية تختلف اختلافًا كبيرًا عبر النقابة الوظيفية، مع انخفاض انتشار الحشرات الحرجية والمتخصصين في الأراضي العشبية، في حين أن بعض اختصاصيي الأراضي الزراعية المفتوحة مثل الحيوانات آكلة الثمار الشجرية، والحيوانات آكلة الحبوب الأرضية كانت نادرة أيضًا. وعلى النقيض من ذلك، يبدو أن استجابة الطيور المائية والزوار القادرين على الأكل وغير القادرين على التكاثر مقبولة لمجموعة واسعة من التلوث حتى الآن. وتؤكد هذه النتائج أن تفكيك النفايات الإلكترونية بشكل غير لائق يؤدي إلى انخفاض حاد في تنوع الطيور، وأن تجمعات الطيور المختلفة في الأراضي الزراعية الملوثة والطبيعية تعني القابلية للتأثر بالسمات الوظيفية التي تعتمد على الأنواع والنقابات. علاوة على ذلك، هناك حاجة إلى فهم أفضل لتأثير النفايات الإلكترونية مع مستويات التلوث المختلفة، والجمع بين الملوثات المتعددة، وفي سياق شبكة الغذاء على الطيور في المستقبل.

Translated Description (French)

Les effets indirects des déchets électroniques (e-déchets) ont été proposés comme facteur causal du déclin des populations d'oiseaux, mais les analyses des impacts de la gravité sur l'assemblage communautaire font actuellement défaut. Pour explorer comment l'abondance des populations/la diversité des espèces sont influencées, et quels traits fonctionnels sont importants pour déterminer la sensibilité aux déchets électroniques, nous avons étudié ici les oiseaux nicheurs et hivernants avec un plan d'échantillonnage hiérarchiquement imbriqué, et utilisé des modèles mixtes linéaires pour analyser les changements dans les assemblages d'oiseaux le long d'un gradient d'exposition dans le sud de la Chine. L'abondance totale des oiseaux et la diversité des espèces ont diminué avec la gravité des déchets électroniques (exposés < environnants < de référence), reflétant la diminution des rejets et les effets secondaires qui en découlent. Vingt-cinq espèces reproductrices utilisaient exclusivement des terres agricoles naturelles et neuf espèces ont diminué de manière significative en abondance relative sur les sites pollués par les déchets électroniques. Une forte similitude par paires entre les sites exposés et les sites environnants indique un effet diffus des polluants sur l'assemblage des espèces à l'échelle locale. Nous montrons que la sensibilité à la gravité des déchets électroniques varie considérablement d'une guilde fonctionnelle à l'autre, la prévalence des insectivores forestiers et des spécialistes des prairies diminuant, tandis que certains généralistes des terres agricoles ouvertes tels que les frugivores arboricoles et les granivores terrestres étaient également rares. En revanche, la réponse des oiseaux d'eau, des visiteurs omnivores et non reproducteurs semble être tolérable à un large éventail de pollutions jusqu'à présent. Ces résultats soulignent qu'un démantèlement inapproprié des déchets électroniques entraîne un grave déclin de la diversité des oiseaux, et les différents assemblages d'oiseaux sur les terres agricoles polluées et naturelles impliquent une susceptibilité dépendante des espèces et des guildes avec des traits fonctionnels. De plus, une meilleure compréhension de l'impact des déchets électroniques avec différents niveaux de pollution, de multiples polluants combinés et dans un contexte de réseau trophique sur les oiseaux est nécessaire à l'avenir.

Translated Description (Spanish)

Los efectos indirectos de los desechos electrónicos (e-waste) se han propuesto como un factor causal en la disminución de las poblaciones de aves, pero actualmente faltan análisis de los impactos de gravedad en la reunión de la comunidad. Para explorar cómo se influye en la abundancia de la población/diversidad de especies, y qué rasgos funcionales son importantes para determinar la susceptibilidad a los desechos electrónicos, aquí examinamos las aves reproductoras e invernantes con un diseño de muestreo jerárquicamente anidado, y utilizamos modelos mixtos lineales para analizar los cambios en los conjuntos de aves a lo largo de un gradiente de exposición en el sur de China. La abundancia total de aves y la diversidad de especies disminuyeron con la gravedad de los desechos electrónicos (exposición < referencia < circundante), lo que refleja la disminución de la descarga y los consiguientes efectos secundarios. Veinticinco especies reproductoras utilizaron exclusivamente tierras de cultivo naturales, y nueve especies disminuyeron significativamente en abundancia relativa en sitios contaminados con desechos electrónicos. Una alta similitud por pares entre los sitios expuestos y los alrededores indica un efecto difuso de los contaminantes en el ensamblaje de especies a escala local. Mostramos que la sensibilidad a la gravedad de los desechos electrónicos varía sustancialmente entre los gremios funcionales, con una disminución de la prevalencia de especialistas en bosques insectívoros y pastizales, mientras que algunos generalistas de tierras de cultivo abiertas, como los frugívoros arbóreos y los granívoros terrestres, también fueron raros. Por el contrario, la respuesta de las aves acuáticas, los visitantes omnívoros y no reproductores parece ser tolerable a una amplia gama de contaminación hasta el momento. Estos hallazgos subrayan que el desmantelamiento inadecuado de los desechos electrónicos resulta en una disminución severa de la diversidad de aves, y los diferentes conjuntos de aves en tierras de cultivo contaminadas y naturales implican una susceptibilidad dependiente de especies y gremios con rasgos funcionales. Además, en el futuro se requiere una mejor comprensión del impacto de los desechos electrónicos con diferentes niveles de contaminación, múltiples contaminantes combinados y en un contexto de red alimentaria en las aves.

Files

journal.pone.0122264&type=printable.pdf

Files (1.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a4b7f220b7652d19e7cc859dbe4c929c
1.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
هل تتنبأ تجمعات الطيور بقابلية التعرض للتلوث بالنفايات الإلكترونية ؟ دراسة مقارنة تستند إلى الاستجابات المعتمدة على الأنواع والنقابات في النظم الإيكولوجية الزراعية في الصين
Translated title (French)
Les assemblages d'oiseaux prédisent-ils la sensibilité à la pollution par les déchets électroniques ? Une étude comparative basée sur les réponses dépendantes des espèces et des guildes dans les agroécosystèmes chinois
Translated title (Spanish)
¿Los conjuntos de aves predicen la susceptibilidad a la contaminación por desechos electrónicos? Un estudio comparativo basado en respuestas dependientes de especies y gremios en los agroecosistemas de China

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1997331244
DOI
10.1371/journal.pone.0122264

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1550403512
  • https://openalex.org/W1568631959
  • https://openalex.org/W1590511360
  • https://openalex.org/W1595994724
  • https://openalex.org/W1810394664
  • https://openalex.org/W1820130134
  • https://openalex.org/W1946017764
  • https://openalex.org/W1964301968
  • https://openalex.org/W1969765837
  • https://openalex.org/W1996957042
  • https://openalex.org/W2021904656
  • https://openalex.org/W2022290601
  • https://openalex.org/W2027604610
  • https://openalex.org/W2031716381
  • https://openalex.org/W2041042028
  • https://openalex.org/W2044622294
  • https://openalex.org/W2049081192
  • https://openalex.org/W2058880811
  • https://openalex.org/W2059746760
  • https://openalex.org/W2062236292
  • https://openalex.org/W2063840124
  • https://openalex.org/W2065592258
  • https://openalex.org/W2066912388
  • https://openalex.org/W2068878428
  • https://openalex.org/W2071479149
  • https://openalex.org/W2080859887
  • https://openalex.org/W2082215598
  • https://openalex.org/W2083628030
  • https://openalex.org/W2105456127
  • https://openalex.org/W2107794977
  • https://openalex.org/W2115250811
  • https://openalex.org/W2115815603
  • https://openalex.org/W2124191463
  • https://openalex.org/W2124929295
  • https://openalex.org/W2133356809
  • https://openalex.org/W2134301012
  • https://openalex.org/W2135911117
  • https://openalex.org/W2138381655
  • https://openalex.org/W2147552630
  • https://openalex.org/W2149116407
  • https://openalex.org/W2150240904
  • https://openalex.org/W2153164082
  • https://openalex.org/W2212282624
  • https://openalex.org/W2301106166
  • https://openalex.org/W3146276363
  • https://openalex.org/W4366067888