Intensificación agrícola, biodiversidad y funcionamiento de la polinización en la región Mediterránea = Agricultural intensification, biodiversity and pollination functioning in the Mediterranean region

Abstract

La intensificación agrícola es una de las principales causas de la pérdida de biodiversidad, así como de los servicios ecosistémicos asociados. La intensificación ha causado cambios en la estructura y en la composición del paisaje. A nivel de parcela, la intensificación se genera por la aplicación de pesticidas y fertilizantes químicos, el laboreo intensivo y la simplificación en las rotaciones. La agricultura ecológica es una práctica agrícola considerada para mitigar el declive de los polinizadores. Tiene efectos positivos sobre la riqueza y la abundancia de la comunidad vegetal, lo que puede incrementar las visitas de los polinizadores. Los cultivos como las leguminosas y de floración masiva, incluidos en las rotaciones, también se benefician con el incremento de los visitantes florales. A su vez, pueden influir en la actividad de los insectos. Todas estas interacciones afectan la reproducción de las plantas. A pesar de ello, los efectos de la intensificación agrícola, el tipo de cultivo y la disponibilidad de los recursos florales sobre la abundancia y composición de los visitantes florales, y sobre la producción de frutos no son comprendidos en su totalidad. En la presente tesis, se evaluaron los efectos de la intensificación agrícola sobre la abundancia de los visitantes florales y la producción de frutos. A nivel de paisaje, la intensificación afectó negativamente la abundancia de los visitantes florales, aunque dependió del grupo. Se evaluó la abundancia de los visitantes florales y la producción de frutos en paisajes que variaron en la proporción de tierra arable bajo gestión ecológica. A nivel de paisaje, el aumento de dicha proporción no incrementó la abundancia de abejas. A nivel de parcela, la agricultura ecológica tuvo un efecto positivo en la abundancia total de los visitantes florales. También, se analizó el efecto de la intensificación sobre la composición de la comunidad vegetal y de los visitantes florales, así como la relación entre esta comunidad y el “community-weighted mean” (CWM) de los atributos florales. La intensificación a nivel de paisaje se correlacionó con cambios en la composición de las comunidades vegetales y algunos atributos florales. En el centro de los campos la composición de especies y el CWM de sus atributos florales respondieron a las prácticas a nivel de parcela. La composición de visitantes florales respondió a la intensificación en el paisaje y a la composición vegetal. El color de la flor y la fenología de la comunidad vegetal afectaron la composición de los visitantes florales en el margen, mientras que el tamaño de la flor influyó dicha composición en el centro. La intensificación a nivel de paisaje afectó negativamente la producción de frutos de la especie de polinización generalista, aunque el incremento de los recursos florales tuvo un efecto positivo. La proporción de tierra bajo gestión ecológica solo incrementó la proporción de frutos de la especie de polinización generalista. Por último, se evaluó el efecto de la estructura del paisaje y de cultivos de colza sobre la abundancia de abejas y otros visitantes florales y sobre la producción de frutos. Los cultivos de colza incrementaron la abundancia de las abejas, aunque disminuyó en paisajes complejos, mientras que otros visitantes florales dependieron de la estructura del paisaje. Solo incrementó la producción de frutos de la especie de polinización generalista, ya que la competencia pudo afectar a la especialista. Nuestros resultados resaltan la importancia de implementar medidas agroambientales que contemplen: evitar la simplificación del paisaje, promover la agricultura ecológica, incluir cultivos que ofrezcan recursos florales y conservar los elementos de vegetación (semi)natural. Dichas medidas permitirán optimizar el servicio de polinización, procurado por un amplio y diverso conjunto de visitantes florales en los paisajes agrícolas mediterráneos.

Agricultural intensification is one of the main causes of biodiversity decline and disruption of associated ecosystem services. Organic farming practices are thought to mitigate pollinator decrease and could improve pollination services. Organically managed fields support higher levels of plant abundance and diversity, which can attract more pollinator visits. Some crops (legumes and mass flowering crops) also can benefit from the presence of flower visiting insects. In turn, these crops can influence the activity of the insects. These interactions can affect plant reproduction. Nevertheless, the effects of agricultural landscape, crop type and the availability of flower resources on the abundance and composition of flower visiting insects and the fruit set of insect-pollinated plants are not completely understood. The percentage of arable land affected negatively the abundance of flower-visiting insects. Additionally, bee abundance was not enhanced by the proportion of organically managed land. At field level, organic farming had a positive effect on the overall abundance of flower visitors. Our study also showed that plant species composition and the CWM in field centre responded to field management, whereas in margins depended on the percentage of arable land. Flower visitor composition only responded to the percentage of arable land and to plant composition. We also found that the composition of insect assemblages responded to flower colour and flowering onset in field margins, whereas in field centres responded to flower size. The percentage of arable land had a negative effect on the fruit set of generalist plant species. The proportion of organically managed land only enhanced the fruit set of species of generalist pollination. Finally, our results showed that bee abundance was enhanced by oilseed rape crops and the abundance of non-bee flower visitors depended on the landscape structure. The fruit set was enhanced only for the species of generalist pollination, because competition affects specialist species. Our results highlight the importance of developing agri-environmental schemes that prevent landscape simplification, deploy organic agriculture, include crops that offer flower resources and preserve field margins may increase the presence of a diverse community flower visitors, which in turn can help to maintain fruit sets in agricultural landscapes.