Increasing crop heterogeneity enhances multitrophic diversity across agricultural regions

Autor: Teja Tscharntke, Lluís Brotons, Annika L. Hass, Laura Henckel, Carole Vuillot, Audrey Alignier, Gérard Balent, Vincent Bretagnolle, François Calatayud, Yann Clough, Aliette Bosem Baillod, David Giralt, Paul Miguet, Antonio Ricarte, Cyrille Violle, Péter Batáry, Scott Mitchell, Nicolas Gross, Romain Georges, Clélia Sirami, Gaëtan Lefebvre, Jordi Bosch, Annie Ouin, Bertrand Gauffre, Colette Bertrand, Samuel Hilaire, Jacques Baudry, Lenore Fahrig, Romain Carrié, Jude Girard, Gavin M. Siriwardena, Aude Vialatte, Jesús Miñano, Irene Robleño, Jean-Louis Martin, Assu Gil-Tena, Isabelle Badenhausser, Raphaël Mathevet, Jordi Recasens, Jose Antonio Barrientos, Kathryn Lindsay, Gerard Bota, Françoise Burel, Annick Gibon, M. A. Marcos-García, Lutz Tischendorf, Brigitte Poulin, Xavier O. Solé-Senan
Přispěvatelé: Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Dynamiques Forestières dans l'Espace Rural (DYNAFOR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial - UMR (UREP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), Universidad Rey Juan Carlos [Madrid] (URJC), University of Göttingen - Georg-August-Universität Göttingen, Biodiversité agroécologie et aménagement du paysage (UMR BAGAP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Ecole supérieure d'Agricultures d'Angers (ESA), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Lund University [Lund], LTSER «Zone Atelier Plaine & Val de Sevre» [France], Centre d'Études Biologiques de Chizé - UMR 7372 (CEBC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Rochelle (ULR), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de recherche Plantes et Systèmes de Culture Horticoles (PSH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre d'Ecologie et des Sciences de la COnservation (CESCO), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Carleton University, Centre de Ciència i Tecnologia Forestal de Catalunya (CTFC), Centre d'Etudes Biologiques de Chizé [France] (USC 1339 INRA), Institut de recherche de la Tour du Valat, Joint Research Unit CTFC – AGROTECNIO, Solsona, Spain, Universitat de Lleida, Centre for Ecological Research and Forestry Applications (CREAF), Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Universidad de Alicante, Universidad de Murcia, British Trust for Ornithology (BTO), Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Department of Biology, Carleton University (Carleton University), WC1034, Department for Environment, Food and Rural Affairs, ERC-StG-2014-639706-CONSTRAINTS, H2020 European Research Council, FP7-609398, Agreenskills, JCI-2012-12089, Juan de la Cierva, ANR-11-EBID-0004,FarmLand,European Network on Farmland Heterogeneity, Biodiversity and Ecosystem Services(2011), Universidad de Alicante. Departamento de Ciencias Ambientales y Recursos Naturales, Universidad de Alicante. Centro Iberoamericano de la Biodiversidad, Biodiversidad y Biotecnología aplicadas a la Biología de la Conservación, Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER Zone Atelier Plaine & Val de Sèvre, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Etudes Biologiques de Chizé, ANR-11-EBID-0004, Agence Nationale de la Recherche, ANR: European Network on Farmland Heterogeneity, Biodiversity and Ecosystem Services,FARMLAND,ANR-11-EBID0004, Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Georg-August-University = Georg-August-Universität Göttingen, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST-Ecole supérieure d'Agricultures d'Angers (ESA), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, National Academy of Sciences, 2019, 116 (33), pp.16442-16447. ⟨10.1073/pnas.1906419116⟩
Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Universitat Autònoma de Barcelona
RUA. Repositorio Institucional de la Universidad de Alicante
Universidad de Alicante (UA)
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2019, 116 (33), pp.16442-16447. ⟨10.1073/pnas.1906419116⟩
ISSN: 0027-8424
1091-6490
DOI: 10.1073/pnas.1906419116⟩
Popis: Agricultural landscape homogenization has detrimental effects on biodiversity and key ecosystem services. Increasing agricultural landscape heterogeneity by increasing seminatural cover can help to mitigate biodiversity loss. However, the amount of seminatural cover is generally low and difficult to increase in many intensively managed agricultural landscapes. We hypothesized that increasing the heterogeneity of the crop mosaic itself (hereafter “crop heterogeneity”) can also have positive effects on biodiversity. In 8 contrasting regions of Europe and North America, we selected 435 landscapes along independent gradients of crop diversity and mean field size. Within each landscape, we selected 3 sampling sites in 1, 2, or 3 crop types. We sampled 7 taxa (plants, bees, butterflies, hoverflies, carabids, spiders, and birds) and calculated a synthetic index of multitrophic diversity at the landscape level. Increasing crop heterogeneity was more beneficial for multitrophic diversity than increasing seminatural cover. For instance, the effect of decreasing mean field size from 5 to 2.8 ha was as strong as the effect of increasing seminatural cover from 0.5 to 11%. Decreasing mean field size benefited multitrophic diversity even in the absence of seminatural vegetation between fields. Increasing the number of crop types sampled had a positive effect on landscape-level multitrophic diversity. However, the effect of increasing crop diversity in the landscape surrounding fields sampled depended on the amount of seminatural cover. Our study provides large-scale, multitrophic, cross-regional evidence that increasing crop heterogeneity can be an effective way to increase biodiversity in agricultural landscapes without taking land out of agricultural production. This research was funded by the ERA-Net BiodivERsA, with the national funders French National Research Agency (ANR-11-EBID-0004), German Ministry of Research and Education, German Research Foundation and Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, part of the 2011 BiodivERsA call for research proposals. The UK component of this research was funded by the UK Government Department of the Environment, Food and Rural Affairs (Defra), as Project WC1034. The Canadian component of this research was funded by a Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada Strategic Project, the Canada Foundation for Innovation, Environment Canada, and Agriculture and Agri-Food Canada. N.G. was supported by the AgreenSkills+ Fellowship programme which has received funding from the EU’s Seventh Framework Programme under Grant Agreement FP7-609398 (AgreenSkills+ contract). A.G.-T. (Juan de la Cierva Fellow, JCI-2012-12089) was funded by Ministerio de Economía y Competitividad (Spain). C. Violle was supported by the European Research Council Starting Grant Project “Ecophysiological and biophysical constraints on domestication of crop plants” (Grant ERC-StG-2014-639706-CONSTRAINTS). A.R.’s position at the University of Alicante is funded by the “Vicerrectorado de Investigación y Transferencia de Conocimiento.”
Databáze: OpenAIRE
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