Published July 6, 2016
| Version v1
Publication
Open
A Moveable Feast: Insects Moving at the Forest-Crop Interface Are Affected by Crop Phenology and the Amount of Forest in the Landscape
- 1. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Edges have become prevailing habitats, mainly as a result of habitat fragmentation and agricultural expansion. The interchange of functionally relevant organisms like insects occurs through these edges and can influence ecosystem functioning in both crop and non-crop habitats. However, very few studies have focused on the directionality of insect movement through edges, and the role of crop and non-crop amount has been ignored. Using bi-directional flight interception traps we investigated interchange of herbivore, natural enemy, pollinator and detritivore insects between native forest fragments and soybean crops, simultaneously considering movement direction, forest cover in the landscape and crop phenology. In total, 52,173 specimens and 877 morphospecies were collected. We found that, within most functional and taxonomic groups, movement intensity was similar (richness and/or abundance) between directions, whereas a predominantly forest-to-crop movement characterized natural enemies. Insect movement was extensively affected by crop phenology, decreasing during crop senescence, and was enhanced by forest cover particularly at senescence. Mainly the same herbivore species moved to and from the forest, but different natural enemy species predominated in each direction. Finally, our analyses revealed greater forest contribution to natural enemy than to herbivore communities in the crop, fading with distance to the forest in both groups. By showing that larger amounts of forest lead to richer insect interchange, in both directions and in four functional groups, our study suggests that allocation to natural and cultivated habitats at landscape level could influence functioning of both systems. Moreover, natural enemies seemed to benefit more than pests from natural vegetation, with natural enemy spillover from forests likely contributing to pest control in soybean fields. Thus consequences of insect interchange seem to be mostly positive for the agroecosystem, although consequences for the natural system deserve further study.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أصبحت الحواف موائل سائدة، ويرجع ذلك أساسًا إلى تجزئة الموائل والتوسع الزراعي. يحدث تبادل الكائنات الحية ذات الصلة وظيفيًا مثل الحشرات من خلال هذه الحواف ويمكن أن يؤثر على عمل النظام البيئي في كل من موائل المحاصيل وغير المحاصيل. ومع ذلك، فقد ركزت دراسات قليلة جدًا على اتجاه حركة الحشرات عبر الحواف، وتم تجاهل دور كمية المحاصيل وغير المحاصيل. باستخدام مصائد اعتراض الطيران ثنائية الاتجاه، قمنا بالتحقيق في تبادل الحشرات العاشبة والعدو الطبيعي والملقحات والمخلفات بين شظايا الغابات الأصلية ومحاصيل فول الصويا، مع الأخذ في الاعتبار في نفس الوقت اتجاه الحركة والغطاء الحرجي في المناظر الطبيعية وظواهر المحاصيل. في المجموع، تم جمع 52173 عينة و 877 نوع مورفوسبي. وجدنا أنه ضمن معظم المجموعات الوظيفية والتصنيفية، كانت كثافة الحركة متشابهة (الثراء و/أو الوفرة) بين الاتجاهات، في حين أن حركة من الغابات إلى المحاصيل في الغالب تميزت بالأعداء الطبيعيين. تأثرت حركة الحشرات على نطاق واسع بظاهرة المحاصيل، وتناقصت خلال شيخوخة المحاصيل، وتعززت بسبب الغطاء الحرجي خاصة في مرحلة الشيخوخة. انتقلت الأنواع العاشبة نفسها بشكل أساسي من وإلى الغابة، لكن سادت أنواع مختلفة من الأعداء الطبيعيين في كل اتجاه. أخيرًا، كشفت تحليلاتنا عن مساهمة أكبر للغابات في العدو الطبيعي مقارنة بالمجتمعات العاشبة في المحصول، وتتلاشى مع المسافة إلى الغابة في كلتا المجموعتين. من خلال إظهار أن كميات أكبر من الغابات تؤدي إلى تبادل أكثر ثراءً للحشرات، في كلا الاتجاهين وفي أربع مجموعات وظيفية، تشير دراستنا إلى أن التخصيص للموائل الطبيعية والمزروعة على مستوى المناظر الطبيعية يمكن أن يؤثر على عمل كلا النظامين. علاوة على ذلك، يبدو أن الأعداء الطبيعيين يستفيدون أكثر من الآفات من الغطاء النباتي الطبيعي، حيث من المحتمل أن يساهم انتشار العدو الطبيعي من الغابات في مكافحة الآفات في حقول فول الصويا. وبالتالي، يبدو أن عواقب تبادل الحشرات إيجابية في الغالب بالنسبة للنظام الإيكولوجي الزراعي، على الرغم من أن العواقب على النظام الطبيعي تستحق مزيدًا من الدراسة.Translated Description (French)
Les bords sont devenus des habitats dominants, principalement en raison de la fragmentation de l'habitat et de l'expansion agricole. L'échange d'organismes fonctionnellement pertinents comme les insectes se produit à travers ces bords et peut influencer le fonctionnement de l'écosystème dans les habitats cultivés et non cultivés. Cependant, très peu d'études se sont concentrées sur la directionnalité du mouvement des insectes à travers les bords, et le rôle des quantités cultivées et non cultivées a été ignoré. À l'aide de pièges d'interception de vol bidirectionnels, nous avons étudié l'échange d'insectes herbivores, ennemis naturels, pollinisateurs et détritivores entre des fragments de forêt indigène et des cultures de soja, en tenant compte simultanément de la direction du mouvement, de la couverture forestière dans le paysage et de la phénologie des cultures. Au total, 52 173 spécimens et 877 espèces morphologiques ont été collectés. Nous avons constaté que, dans la plupart des groupes fonctionnels et taxonomiques, l'intensité du mouvement était similaire (richesse et/ou abondance) entre les directions, alors qu'un mouvement principalement de forêt à culture caractérisait les ennemis naturels. Le mouvement des insectes a été largement affecté par la phénologie des cultures, diminuant pendant la sénescence des cultures, et a été renforcé par le couvert forestier, en particulier à la sénescence. Principalement, les mêmes espèces d'herbivores se déplaçaient vers et depuis la forêt, mais différentes espèces d'ennemis naturels prédominaient dans chaque direction. Enfin, nos analyses ont révélé une plus grande contribution de la forêt à l'ennemi naturel qu'aux communautés herbivores de la culture, s'estompant avec la distance à la forêt dans les deux groupes. En montrant que de plus grandes quantités de forêt conduisent à des échanges d'insectes plus riches, dans les deux sens et dans quatre groupes fonctionnels, notre étude suggère que l'allocation aux habitats naturels et cultivés au niveau du paysage pourrait influencer le fonctionnement des deux systèmes. De plus, les ennemis naturels semblaient bénéficier davantage que les ravageurs de la végétation naturelle, les retombées des forêts contribuant probablement à la lutte contre les ravageurs dans les champs de soja. Ainsi, les conséquences de l'échange d'insectes semblent être principalement positives pour l'agroécosystème, bien que les conséquences pour le système naturel méritent une étude plus approfondie.Translated Description (Spanish)
Los bordes se han convertido en hábitats predominantes, principalmente como resultado de la fragmentación del hábitat y la expansión agrícola. El intercambio de organismos funcionalmente relevantes como los insectos se produce a través de estos bordes y puede influir en el funcionamiento del ecosistema tanto en los hábitats de cultivos como en los que no lo son. Sin embargo, muy pocos estudios se han centrado en la direccionalidad del movimiento de insectos a través de los bordes, y se ha ignorado el papel de la cantidad de cultivos y no cultivos. Utilizando trampas de interceptación de vuelo bidireccionales, investigamos el intercambio de insectos herbívoros, enemigos naturales, polinizadores y detritívoros entre fragmentos de bosques nativos y cultivos de soja, considerando simultáneamente la dirección del movimiento, la cobertura forestal en el paisaje y la fenología de los cultivos. En total, se recogieron 52.173 ejemplares y 877 morfoespecies. Encontramos que, dentro de la mayoría de los grupos funcionales y taxonómicos, la intensidad del movimiento era similar (riqueza y/o abundancia) entre direcciones, mientras que un movimiento predominantemente de bosque a cultivo caracterizaba a los enemigos naturales. El movimiento de insectos se vio ampliamente afectado por la fenología de los cultivos, disminuyendo durante la senescencia de los cultivos, y se vio reforzado por la cobertura forestal, particularmente en la senescencia. Principalmente las mismas especies de herbívoros se movían hacia y desde el bosque, pero diferentes especies enemigas naturales predominaban en cada dirección. Finalmente, nuestros análisis revelaron una mayor contribución de los bosques al enemigo natural que a las comunidades herbívoras en el cultivo, desvaneciéndose con la distancia al bosque en ambos grupos. Al mostrar que mayores cantidades de bosque conducen a un intercambio de insectos más rico, en ambas direcciones y en cuatro grupos funcionales, nuestro estudio sugiere que la asignación a hábitats naturales y cultivados a nivel de paisaje podría influir en el funcionamiento de ambos sistemas. Además, los enemigos naturales parecían beneficiarse más que las plagas de la vegetación natural, y el contagio de los enemigos naturales de los bosques probablemente contribuya al control de plagas en los campos de soja. Por lo tanto, las consecuencias del intercambio de insectos parecen ser en su mayoría positivas para el agroecosistema, aunque las consecuencias para el sistema natural merecen un estudio más profundo.Files
journal.pone.0158836&type=printable.pdf
Files
(964.7 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b6ccb4bd55d7e6a649dede1404341bb9
|
964.7 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- وليمة متحركة: تتأثر الحشرات المتحركة في واجهة المحاصيل الحرجية بظواهر المحاصيل ومقدار الغابات في المناظر الطبيعية
- Translated title (French)
- Un festin mobile : les insectes se déplaçant à l'interface forêt-culture sont affectés par la phénologie des cultures et la quantité de forêt dans le paysage
- Translated title (Spanish)
- Un festín movible: los insectos que se mueven en la interfaz bosque-cultivo se ven afectados por la fenología de los cultivos y la cantidad de bosque en el paisaje
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2470570848
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0158836
References
- https://openalex.org/W1599956631
- https://openalex.org/W1682467299
- https://openalex.org/W1919328240
- https://openalex.org/W1965224272
- https://openalex.org/W1965701022
- https://openalex.org/W1971498217
- https://openalex.org/W1971841692
- https://openalex.org/W1978060383
- https://openalex.org/W1979577316
- https://openalex.org/W1979993382
- https://openalex.org/W1986634076
- https://openalex.org/W1991330350
- https://openalex.org/W2000425912
- https://openalex.org/W2005269446
- https://openalex.org/W2012829248
- https://openalex.org/W2014353875
- https://openalex.org/W2026012260
- https://openalex.org/W2026808021
- https://openalex.org/W2028828186
- https://openalex.org/W2033117136
- https://openalex.org/W2034021647
- https://openalex.org/W2046072945
- https://openalex.org/W2053997328
- https://openalex.org/W2056816058
- https://openalex.org/W2062110599
- https://openalex.org/W2085739091
- https://openalex.org/W2089896537
- https://openalex.org/W2094108457
- https://openalex.org/W2094213903
- https://openalex.org/W2096679187
- https://openalex.org/W2097909544
- https://openalex.org/W2101272820
- https://openalex.org/W2105739041
- https://openalex.org/W2112442557
- https://openalex.org/W2112872302
- https://openalex.org/W2112995879
- https://openalex.org/W2113783225
- https://openalex.org/W2114708598
- https://openalex.org/W2117870758
- https://openalex.org/W2118260382
- https://openalex.org/W2123247001
- https://openalex.org/W2128317413
- https://openalex.org/W2132971759
- https://openalex.org/W2136667624
- https://openalex.org/W2138148145
- https://openalex.org/W2145999465
- https://openalex.org/W2146337457
- https://openalex.org/W2148842718
- https://openalex.org/W2149752076
- https://openalex.org/W2153804214
- https://openalex.org/W2154206394
- https://openalex.org/W2159286491
- https://openalex.org/W2160727119
- https://openalex.org/W2167810152
- https://openalex.org/W2170788347
- https://openalex.org/W2175115386
- https://openalex.org/W2176169370
- https://openalex.org/W2317015876
- https://openalex.org/W2326992866
- https://openalex.org/W2334667186
- https://openalex.org/W2746485780
- https://openalex.org/W3141541121
- https://openalex.org/W4233426757
- https://openalex.org/W4376043744