Home About Browse Search
Svenska


Food webs in agroecosystems

implications for biological control of insect pests

Roubinet, Eve (2016). Food webs in agroecosystems. Diss. (sammanfattning/summary) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2016:29
ISBN 978-91-576-8560-5
eISBN 978-91-576-8561-2
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
1MB

Abstract

The management of insect pests in modern agriculture is dominated by chemical control, despite wide recognition of its detrimental impact on the environment and human health. As a sustainable alternative, the service of biological control of insect pests is provided by a diversity of natural enemies, such as ground dwelling carabids and spiders. A better understanding of natural enemy communities and the feeding relationship between natural enemies and their prey is therefore crucial to better conserve and promote the provisioning of biological control in agricultural fields. To this end, we quantitatively summarized published studies that addressed the relationship between increased natural enemy diversity and biological control and studied moderation by biotic and abiotic factors. The results of this meta-analysis support an overall positive effect of increased natural enemy diversity on herbivore suppression, and suggest this effect is lessened by an increase of prey diversity.

I then focused on communities of generalist, ground dwelling predators controlling aphids in cereal fields. I used recently developed DNA based molecular gut content analysis to study the feeding relationships between predators and their prey, i.e., food webs, and their implications for biological control. I investigated the effects and underlying mechanisms of increased predator diversity on aphid biological control in manipulative field cage experiments, and identified feeding interactions in relation to the availability of predators and prey during the growing season in field conditions. I showed that generalist predators appear to be functionally redundant in the provisioning of cereal aphid biological control, when considering short time periods. However, when the entire cropping season is considered the importance of different predators as aphid biological control agents varied, which suggests that high predator diversity may provide a more stable biological control service over time.

The findings of this thesis support the design of conservation strategies that promote predator diversity and high levels of non-pest extraguild prey in order to sustain generalist ground dwelling predators and secure their contribution to biological control services in agricultural fields.

Authors/Creators:Roubinet, Eve
Title:Food webs in agroecosystems
Subtitle:implications for biological control of insect pests
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Hanteringen av skadeinsekter i det moderna jordbruket domineras av kemisk bekämpning, trots stort erkännande av dess skadliga inverkan på miljön och människors hälsa. Ett hållbart alternativ är ekosystemtjänsten biologisk bekämpning som tillhandahålls av en mångfald av naturliga fiender, såsom marklevande jordlöpare och spindlar. En bättre förståelse av naturliga fienders samhällen och förhållandet mellan naturliga fiender och deras byten är därför viktigt för att bättre kunna bevara och främja biologisk bekämpning i åkermark. Vi har kvantitativt sammanfattat publicerade studier som undersökt sambandet mellan ökad mångfald av naturliga fiender och biologisk kontroll och studerat påverkan av biotiska och abiotiska faktorer. Resultaten av denna metaanalys stödjer en positiv effekt av ökad mångfald bland naturaliga fiender på begränsning av skadedjur, men denna effekt minskas genom en ökning av bytedjurens artmångfald.

Jag fokuserade sedan på samhällen av generalistiska, marklevande rovdjur som äter bladlöss i spannmålsfält. Jag använde nyligen utvecklad molekylär maginnehållsanalys för att studera förhållandet mellan rovdjur och deras bytesdjur, dvs näringsvävarna, och konsekvenser för biologisk bekämpning. Jag undersökte effekterna och bakomliggande mekanismer av ökad mångfald av rovdjur på biologisk bekämpning av bladlöss i manipulativa fältburexperiment, och identifierade interaktioner mellan rovdjur och bytesdjur i förhållande till tillgången på rovdjur och byten under växtsäsongen under fältförhållanden. Jag visade att många generalistiska rovdjur har likartade bytesval och därmed bidrar till bladlössens biologisk kontroll på samma sätt, när man överväger korta tidsperioder. Men över hela växtsäsongen varierar betydelsen av olika rovdjur för biologisk bekämpning av bladlöss, vilket tyder på att hög mångfald bland naturliga fiender kan ge en mer stabil biologisk bekämpningstjänst över tid

Resultaten av denna avhandling ger stöd för bevarandestrategier som främjar en mångfald av naturliga fiender och stora mängder av alternativa bytesdjur för att gynna generalistiska marklevande rovdjur och säkra deras bidrag till biologisk bekämpning i åkermark.

French

Dans l’agriculture d’aujourd’hui, la lutte contre les insectes nuisibles se fait avant tout à travers l’usage d’insecticides, bien que leurs impacts néfastes sur l’environnement et la santé humaine soient reconnus. Néanmoins, une alternative durable existe: la lutte biologique par conservation. Cette dernière est principalement assurée par des auxiliaires de cultures qui consomment les ravageurs, tels que les carabes et les araignées qui consomment les pucerons en cultures céréalières. Pour renforcer l’efficacité de la lutte biologique, une meilleure compréhension du fonctionnement des communautés d’auxiliaires et des relations qui les lient avec leurs proies est nécessaire. À cette fin, nous avons fait une méta-analyse des études publiées qui traitent de la relation entre la diversité des auxiliaires et la suppression de ravageurs. Nous nous sommes intéressés aux facteurs biotiques et abiotiques qui peuvent moduler cette relation. Cette méta-analyse met en évidence un effet positif de la diversité des auxiliaires sur le contrôle des ravageurs. Nos résultats suggèrent cependant une réduction de cet effet lorsque la diversité des proies augmente. Suivant une démarche expérimentale, j’ai étudié les communautés d’auxiliaires généralistes (araignées et carabes) dans les cultures céréalières qui consomment, parmi leurs proies, les pucerons des céréales. J'ai utilisé des méthodes d’analyse moléculaire, basée sur l’ADN, pour étudier les contenus stomacaux des auxiliaires et définir les relations alimentaires entre les auxiliaires généralistes et leurs proies. J'ai étudié l’impact de la diversité des auxiliaires sur la lutte biologique des pucerons, et les mécanismes sous-jacents à cet impact. J'ai montré que les différentes espèces d’auxiliaires sont, sur une courte période, fonctionnellement redondants dans la lutte biologique. Toutefois, lorsque toute la saison de culture est considérée, mes résultats suggèrent que la diversité des espèces d’auxiliaires pourrait être bénéfique pour la stabilité de la lutte biologique. Les conclusions de ce travail sont favorables à l'élaboration de stratégies de conservation qui favorisent l’abondance et la diversité des auxiliaires prédateurs, tels que le maintien de niveaux élevés de proies alternatives, afin de garantir une meilleure contribution de ces auxiliaires aux services de lutte biologique dans les terres agricoles.

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :March 2016
Depositing date:7 March 2016
Volume:2016:29
Number of Pages:72
Papers/manuscripts:
NumberReferences
IKaartinen Riikka; Roubinet Eve, Jonsson Mattias (manuscript). Context-dependency of predator species richness effects on herbivore suppression - a meta-analysis
IIRoubinet Eve, Straub Cory, Jonsson Tomas, Staudacher Karin, Traugott Michael, Ekbom Barbara, Jonsson Mattias (2015). Additive effects of predator diversity on pest control caused by few interactions among predator species. Ecological Entomology 40, 362–371.
IIIRoubinet Eve, Birkhofer Klaus, Malsher Gerard, Staudacher Karin, Ekbom Barbara, Traugott Michael, Jonsson Mattias (manuscript). The diet of generalist predators reflects effects of cropping season and farming system on extra- and intraguild prey.
IVRoubinet Eve, Jonsson Tomas, Jonsson Mattias (manuscript). Low level of specialization and seasonal variation characterizes the predator-prey food web structure in agroecosystems.
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Department of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-576-8560-5
ISBN for electronic version:978-91-576-8561-2
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:H Protection of plants and stored products > H10 Pests of plants
P Natural resources > P01 Nature conservation and land resources
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Agricultural Science
(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 405 Other Agricultural Sciences > Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use
Agrovoc terms:food chains, agroecosystems, biological control, pest insects, natural enemies, carabidae, araneae, aphidoidea, cereal crops, predator prey relations, predators, biodiversity
Keywords:Natural enemies, Carabids, Spiders, Aphid, Cereal, Redundancy, Stability
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-3295
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-3295
ID Code:13146
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Ecology
(S) > Dept. of Ecology
External funders:BiodivERsA and ERA-NET and FORMAS
Deposited By: Eve Roubinet
Deposited On:07 Mar 2016 14:38
Metadata Last Modified:01 May 2016 01:36

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits