The relative effects of local management and landscape context on weed seed predation and carabid functional groups

Farmland biodiversity and its associated ecosystem services are affected by agricultural activities at multiple spatial scales. Among these services, the regulation of weeds by invertebrate seed predators has received much attention recently but little is known about the relative effect of local management and landscape context of fields on this process. We monitored seed predation on four common weed species and carabid communities in 28 winter-cereals fields during five consecutive weeks in spring 2010. These fields were situated in contrasted landscape contexts and varied in terms of intensity of pesticide treatments and soil tillage regimes. Weed seed predation was strongly and positively related to the Shannon diversity of (strictly) granivorous carabids and to the activity–density of omnivorous carabids but negatively to the richness of omnivorous carabids. Weed seed predation and granivore diversity were positively related to landscape diversity and the proportion cover of temporary grassland within a 1000 m radius around focal fields and were negatively affected by the intensity of local pesticide treatments. No-till systems sheltered higher diversity of granivorous carabids but did not show higher seed predation rates. We showed that landscape composition factors had a higher relative influence than local practices factors on weed seed predation service. Consequently, weed management strategies should not only consider the management of single fields but also the surrounding landscape to preserve carabid biodiversity and enhance weed seed predation service.

ZusammenfassungDie Biodiversität von Agrarflächen und die mit ihr assoziierten Ökosystemdienstleistungen werden von landwirtschaftlichen Aktivitäten auf mehreren räumlichen Skalen beeinflusst. Unter diesen Dienstleistungen hat die Regulierung von Unkräutern durch wirbellose Samenfresser in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit erfahren, aber wenig ist über die relativen Effekte von lokaler Bewirtschaftung und dem Landschaftskontext der Felder auf diesen Prozess bekannt. Wir untersuchten die Granivorie an vier gemeinen Unkrautarten und die Carabidengemeinschaften auf 28 Feldern für fünf aufeinanderfolgende Wochen im Frühjahr 2010. Diese Felder befanden sich in unterschiedlichen Landschaftskontexten und unterschieden sich in Bezug auf Pestizideinsatz und Bodenbearbeitung. Der Fraß an Unkrautsamen war stark positiv mit der Shannon-Diversität der strikt granivoren Carabiden und mit der Aktivitätsdichte der omnivoren Carabiden verknüpft, aber negativ mit der Artenzahl der omnivoren Carabiden. Granivorie und die Diversität der Granivoren waren positiv mit der Landschaftsdiversität und dem Flächenanteil von temporärem Grasland innerhalb eines 1000-m-Radius um das Zielfeld verbunden. Beide Variablen waren negativ mit der Intensität des lokalen Pestizideinsatzes verknüpft. Direktsaat-Systeme beherbergten eine höhere Diversität von granivoren Carabiden, zeigten aber keine erhöhte Granivorie. Wir zeigten, dass Landschaftsfaktoren einen stärkeren Einfluss als lokale Bewirtschaftungsfaktoren auf die Dienstleistung ‘Prädation von Unkrautsamen’ haben. Daher sollten Unkrautkontrollstrategien nicht nur die Bewirtschaftung des einzelnen Feldes berücksichtigen, sondern auch die umgebende Landschaft, um die Biodiversität der Laufkäfer zu erhalten und die Prädation von Unkrautsamen zu stärken.