Cascading effects of livestock grazing on insect functional groups associated to flowers in arid lands

1. Disturbances affect plant diversity with consequences on other trophic levels, like the associated insect communities. Domestic livestock is a major disturbance affecting flowering plant abundance at the bottom of insect food webs with unpredicted consequences on ecosystem functioning.
2. This work evaluated livestock effect on flower-associated insect functional groups (i.e., predators, herbivores and pollinators) hypothesizing that plant damage produced by grazing exerts bottom up effects on insect populations, affecting their interactions. On contrary, livestock might supply food resources for several dipteran pests (e.g., scavengers, parasites or bloodsucking) or benefit predator species by increasing habitat transparency with grazing.
3. Seven independent rangelands within the same arid environment and increasing livestock density, were used to test these hypotheses using a regression approach.
4. Insect, herbivore and pollinator diversity decreased with increasing livestock density, and increased with increasing vegetation. Bare soil affected solitary bees (but not all the pollinators) and habitat transparency benefited predators, as expected. Dipteran pests quadratically decreased with increasing livestock density, rejecting the hypothesis of food supply. Apparently, predators reduced the abundance of almost all insect groups.
5. Grazing reduce vegetation positively affecting predators, which negatively affect other insect groups (top-down), potentially altering species complex interactions and ecosystem functioning.

Resumen

1. Las perturbaciones afectan a la diversidad vegetal con consecuencias en otros niveles tróficos, como las comunidades de insectos asociadas. El ganado doméstico es una perturbación importante que afecta la abundancia de plantas con flores, siendo la base de las redes tróficas de insectos, con consecuencias impredecibles en el funcionamiento del ecosistema. Este trabajo evaluó el efecto del ganado sobre grupos funcionales de insectos asociados a las flores (es decir, depredadores, herbívoros y polinizadores) con la hipótesis de que el daño producido por el pastoreo a las plantas ejerce efectos de abajo hacia arriba sobre las poblaciones de insectos, afectando sus interacciones. Por el contrario, el ganado podría estar suministrando recursos alimenticios para varias plagas de dípteros (por ejemplo, carroñeros, parásitos o hematófagos) o estar beneficiando a especies depredadoras al aumentar la transparencia del hábitat con el pastoreo.
2. Se utilizaron siete campos independientes con creciente densidad de ganado dentro del mismo ambiente árido para probar las hipótesis, utilizando un enfoque de regresión.
3. La diversidad de insectos, herbívoros y polinizadores disminuyó con el aumento de la densidad ganadera, y aumentó con el aumento de la vegetación. El suelo desnudo afectó a las abejas solitarias (pero no a todos los polinizadores) y la transparencia del hábitat benefició a los depredadores, como se esperaba. Los dípteros disminuyeron cuadráticamente con el aumento de la densidad ganadera, rechazando la hipótesis del suministro de alimentos. Aparentemente, los depredadores redujeron la abundancia de casi todos los grupos de insectos. El pastoreo reduce la vegetación afectando positivamente a los depredadores, que afectan negativamente a otros grupos de insectos (efecto de arriba hacia abajo), alterando potencialmente las interacciones complejas de las especies y el funcionamiento del ecosistema.