Birds provide ecosystem services (pest control) in many agroecosystems and have neutral or negative ecological effects (disservices) in others. Large-scale, conventional row crop agriculture is extremely widespread globally, yet few studies of bird effects take place in these agroecosystems. We studied indirect effects of insectivorous birds on corn and soybean crops in fields adjacent to a prairie in Illinois (USA). We hypothesized that prairie birds would forage for arthropods in adjacent crop fields and that the magnitude of services or disservices would decrease with distance from the prairie. We used bird-excluding cages over crops to examine the net effect of birds on corn and soybean grain yield. We also conducted DNA metabarcoding to identify arthropod prey in fecal samples from captured birds. Our exclosure experiments revealed that birds provided net services in corn and net disservices in soybeans. Distance from prairie was not a significant predictor of exclosure treatment effect in either crop. Many bird fecal samples contained DNA from both beneficial arthropods and known economically significant pests of corn, but few economically significant pests of soybeans. Song Sparrows (Melospiza melodia), one of our most captured species, most commonly consumed corn rootworms, an economically significant pest of corn crops. We estimated that birds in this system provided a service worth approximately US $275 ha-1 in corn yield gain, and a disservice valued at approximately $348 ha-1 in soybean yield loss. Our study is the first to demonstrate that birds can provide substantial and economically valuable services in field corn, and disservices in soybean crops. The contrasting findings in the 2 crop systems suggest a range of bird impacts within widespread agroecosystems and demonstrate the importance of quantifying net trophic effects.
Las aves brindan servicios ecosistémicos (control de plagas) en muchos agro-ecosistemas y tienen efectos ecológicos neutrales o negativos (deservicios) en otros. La agricultura convencional a gran escala de cultivos en hilera está ampliamente distribuida a escala global, pero a pesar de esto se han realizado pocos estudios de los efectos de las aves en estos agro-ecosistemas. Estudiamos los efectos indirectos de las aves insectívoras en cultivos de maíz y soja en campos adyacentes a una pradera en Illinois (EEUU). Hipotetizamos que las aves de pradera forrajearían en busca de artrópodos en los campos de cultivo adyacentes y que la magnitud de los servicios o deservicios disminuiría con la distancia desde la pradera. Usamos jaulas de exclusión de aves sobre los cultivos para examinar el efecto neto de las aves en el rendimiento de granos de maíz y soja. También utilizamos el método de código de barras de ADN para identificar presas de artrópodos en las muestras de heces de las aves capturadas. Nuestros experimentos de exclusión revelaron que las aves brindaron servicios netos en el maíz y deservicios netos en la soja. La distancia a las praderas no fue un predictor significativo del efecto del tratamiento de exclusión en ninguno de los cultivos. Muchas muestras de heces de aves contuvieron ADN tanto de artrópodos benéficos como de plagas económicamente significativas de maíz, pero de pocas plagas económicamente significativas de soja. Melospiza melodia, una de nuestras especies más capturadas, mayormente consumió el gusano de la raíz del maíz, una plaga económicamente significativa de este cultivo. Estimamos que las aves en este sistema brindaron un servicio valuado en aproximadamente US $275 ha–1 de ganancias en rendimiento de maíz, y un deservicio valuado en aproximadamente $348 ha–1 de pérdidas en rendimiento de soja. Nuestro estudio es el primero en demostrar que las aves pueden brindar servicios substanciales y económicamente valiosos en los campos de maíz y deservicios en los cultivos de soja. Los hallazgos contrastantes en los dos sistemas de cultivo sugieren un rango de impactos de las aves dentro de los agro-ecosistemas ampliamente distribuidos y demuestra la importancia de cuantificar los efectos tróficos netos.
Keywords: agroecology; agroecología; biological control; cascada trófica; control biológico; corn; escatología molecular; maíz; molecular scatology; soja; soybeans; trophic cascade.
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