Persistent negative effects of pesticides on biodiversity and biological control potential on European farmland

During the last 50 years, agricultural intensification has caused many wild plant and animal species to go extinct regionally or nationally and has profoundly changed the functioning of agro-ecosystems. Agricultural intensification has many components, such as loss of landscape elements, enlarged farm and field sizes and larger inputs of fertilizer and pesticides. However, very little is known about the relative contribution of these variables to the large-scale negative effects on biodiversity. In this study, we disentangled the impacts of various components of agricultural intensification on species diversity of wild plants, carabids and ground-nesting farmland birds and on the biological control of aphids.In a Europe-wide study in eight West and East European countries, we found important negative effects of agricultural intensification on wild plant, carabid and bird species diversity and on the potential for biological pest control, as estimated from the number of aphids taken by predators. Of the 13 components of intensification we measured, use of insecticides and fungicides had consistent negative effects on biodiversity. Insecticides also reduced the biological control potential. Organic farming and other agri-environment schemes aiming to mitigate the negative effects of intensive farming on biodiversity did increase the diversity of wild plant and carabid species, but – contrary to our expectations – not the diversity of breeding birds.We conclude that despite decades of European policy to ban harmful pesticides, the negative effects of pesticides on wild plant and animal species persist, at the same time reducing the opportunities for biological pest control. If biodiversity is to be restored in Europe and opportunities are to be created for crop production utilizing biodiversity-based ecosystem services such as biological pest control, there must be a Europe-wide shift towards farming with minimal use of pesticides over large areas.

ZusammenfassungDurch die Intensivierung der Landwirtschaft in den letzten 50 Jahren sind viele Pflanzen- und Tierarten auf regionaler und nationaler Ebene ausgestorben und ist die Funktion des Agrarökosystems beeinträchtigt. Die landwirtschaftliche Intensivierung umfasst viele verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel die Homogenisierung der Landschaft, die Vergrößerung von landwirtschaftlichen Betrieben und Äckern und den zunehmenden Gebrauch von Düngern und Pestiziden. Über den relativen Beitrag der einzelnen Faktoren zu den weitgehenden Auswirkungen der Intensivierung auf die Biodiversität ist jedoch wenig bekannt. In dieser Studie haben wir den Einfluss dieser verschiedenen Faktoren auf die Diversität von Pflanzen, Laufkäfern und bodenbrütenden Ackervögeln sowie auf die biologische Schädlingsbekämpfung von Blattläusen, entwirrt.In einer europaweiten Studie, in acht West- und Ost-Europäischen Ländern, haben wir weitgehende, negative Effekte der landwirtschaftlichen Intensivierung auf Pflanzen, Laufkäfer, bodenbrütende Ackervögel und die biologische Schädlingsbekämpfung - die Anzahl durch natürliche Feinde gefressener Blattläuse - gefunden. Von den dreizehn Faktoren der landwirtschaftlichen Intensivierung die wir gemessen haben, hatte der Gebrauch von Insektiziden und Fungiziden konsequent negative Effekte auf die Biodiversität. Insektizide reduzierten ebenfalls die biologische Schädlingsbekämpfung. Organische Bewirtschaftung und andere Formen von Ökologischem Ausgleich, die zum Ziel haben, die negativen Effekte der Intensivierung auf Biodiversität abzuschwächen, erhöhten die Pflanzen- und Laufkäferdiversität, jedoch – entgegen unseren Erwartungen - nicht die Diversität der Brutvögel.Wir stellen fest, dass trotz jahrzehntelanger europäischer Politik gegen schädliche Pestizide, die negativen Auswirkungen von Pestiziden auf Pflanzen- und Tierarten andauern und damit auch die Möglichkeit biologischer Schädlingsbekämpfung abnimmt. Wenn die Biodiversität in Europa erhalten werden soll und die Chance auf biodiversitätsgebundenen Ökosystemfunktionen, wie biologische Schädlingsbekämpfung, beruhenden Ackerbau geschaffen werden soll, ist eine europaweite Veränderung zu einer Bewirtschaftung mit minimalem Gebrauch von Pestiziden über eine große Fläche notwendig.