Reduced temporal turnover in carabid communities enhances biomass stability in agricultural landscapes

International audience

English. While the temporal stability of plant communities has been well investigated, almost nothing is known about the inter‐annual stability of arthropod communities, especially those inhabiting highly disturbed habitats such as croplands. We investigated the effects of landscape, management and community drivers on the temporal carabid biomass stability and its mean in agricultural landscapes. The dataset was composed of carabids collected in 57 arable agroecosystems from three areas in France excluding pastures and managed under organic, conservation or conventional farming. Data also included local‐ and landscape‐level management descriptors. Through a piecewise structural equation modelling approach, we tested the effects of landscape‐ and field‐level management intensity and variability, richness and compositional carabid community metrics such as mean α‐richness, standard deviation α‐richness, β‐diversity and asynchrony on carabid biomass stability and mean value. The temporal stability of the carabid biomass increased as temporal β‐diversity of the carabid community decreased and asynchrony among species increased. Furthermore, β‐diversity decreased and asynchrony increased with the community's mean α‐richness. At the landscape level, diversifying crop phenology and reducing the proportion of cropland appear to be the most efficient way to support carabid biomass stability. The effect of α‐richness on carabid biomass stability tends to be modulated by species composition. However, this study underscores the need to investigate the relative effects of temporal β‐diversity and asynchrony on the stabilisation of ecosystem functioning in real ecosystems, as the reasons for their lack of covariance and similar effects remain unclear.

French. Bien que la stabilité temporelle des communautés végétales ait été bien étudiée, des trous de connaissances existent sur la stabilité interannuelle des communautés d'arthropodes, particulièrement en milieux cultivés. Nous avons étudié les effets des facteurs liés au paysage, à la gestion agricole et aux richesse et composition de la communauté de carabes sur la stabilité temporelle de la biomasse des carabes et sa moyenne dans les paysages agricoles. Le jeu de données était composé de carabes collectés dans 57 agroécosystèmes arables de trois régions de France, à l'exclusion des pâturages, et gérés selon des pratiques biologiques, de conservation ou conventionnelles. Les données incluaient également des descripteurs de gestion agricole au niveau local et du paysage. Grâce à une approche de modélisation par équations structurelles par morceaux, nous avons testé les effets de l'intensité et de la variabilité de la gestion agricole au niveau du paysage et des champs, de la richesse, et des métriques de composition de la communauté de carabes telles que la richesse α moyenne, l'écart‐type de la richesse α, la β‐diversité et l'asynchronie sur la stabilité et la moyenne de la biomasse des carabes. La stabilité temporelle de la biomasse des carabes a augmenté à mesure que la β‐diversité temporelle de la communauté de carabes diminuait et que l'asynchronie entre les espèces augmentait. De plus, la β‐diversité a diminué et l'asynchronie a augmenté avec la richesse α moyenne de la communauté. Au niveau du paysage, la diversification de la phénologie des cultures et la réduction de la proportion de terres cultivées semblent être les moyens les plus efficaces pour soutenir la stabilité de la biomasse des carabes. L'effet de la richesse α sur la stabilité de la biomasse des carabes tend à être modulé par la composition des espèces. Cependant, cette étude souligne la nécessité d'étudier les effets relatifs de la β‐diversité temporelle et de l'asynchronie sur la stabilisation du fonctionnement des écosystèmes dans des écosystèmes réels, car les raisons de leur manque de covariance et d'effets similaires restent floues.