Under the current scenario of rapid human population increase, achieving efficient and productive agricultural land use while conserving biodiversity is a global challenge. There is an ongoing debate whether land for nature and for production should be segregated (land sparing) or integrated on the same land (land sharing, wildlife-friendly farming). While recent studies argue for agricultural intensification in a land sparing approach, we suggest here that it fails to account for real-world complexity. We argue that agriculture practiced under smallholder farmer-dominated landscapes and not large-scale farming, is currently the backbone of global food security in the developing world. Furthermore, contemporary food usage is inefficient with one third wasted and a further third used inefficiently to feed livestock and that conventional intensification causes often overlooked environmental costs. A major argument for wildlife friendly farming and agroecological intensification is that crucial ecosystem services are provided by “planned” and “associated” biodiversity, whereas the land sparing concept implies that biodiversity in agroecosystems is functionally negligible. However, loss of biological control can result in dramatic increases of pest densities, pollinator services affect a third of global human food supply, and inappropriate agricultural management can lead to environmental degradation. Hence, the true value of functional biodiversity on the farm is often inadequately acknowledged or understood, while conventional intensification tends to disrupt beneficial functions of biodiversity. In conclusion, linking agricultural intensification with biodiversity conservation and hunger reduction requires well-informed regional and targeted solutions, something which the land sparing vs sharing debate has failed to achieve so far.

Agri-environment schemes are an increasingly important tool for the maintenance and restoration of farmland biodiversity in Europe but their ecological effects are poorly known. Scheme design is partly based on non-ecological considerations and poses important restrictions on evaluation studies. We describe a robust approach to evaluate agri-environment schemes and use it to evaluate the biodiversity effects of agri-environment schemes in five European countries. We compared species density of vascular plants, birds, bees, grasshoppers and crickets, and spiders on 202 paired fields, one with an agri-environment scheme, the other conventionally managed. In all countries, agri-environment schemes had marginal to moderately positive effects on biodiversity. However, uncommon species benefited in only two of five countries and species listed in Red Data Books rarely benefited from agri-environment schemes. Scheme objectives may need to differentiate between biodiversity of common species that can be enhanced with relatively simple modifications in farming practices and diversity or abundance of endangered species which require more elaborate conservation measures.

Worldwide agriculture is one of the main drivers of biodiversity decline. Effective conservation strategies depend on the type of relationship between biodiversity and land-use intensity, but to date the shape of this relationship is unknown. We linked plant species richness with nitrogen (N) input as an indicator of land-use intensity on 130 grasslands and 141 arable fields in six European countries. Using Poisson regression, we found that plant species richness was significantly negatively related to N input on both field types after the effects of confounding environmental factors had been accounted for. Subsequent analyses showed that exponentially declining relationships provided a better fit than linear or unimodal relationships and that this was largely the result of the response of rare species (relative cover less than 1%). Our results indicate that conservation benefits are disproportionally more costly on high-intensity than on low-intensity farmland. For example, reducing N inputs from 75 to 0 and 400 to 60 kg ha −1 yr −1 resulted in about the same estimated species gain for arable plants. Conservation initiatives are most (cost-)effective if they are preferentially implemented in extensively farmed areas that still support high levels of biodiversity.

Conservation biological control in agroecosystems requires a landscape management perspective, because most arthropod species experience their habitat at spatial scales beyond the plot level, and there is spillover of natural enemies across the crop–noncrop interface. The species pool in the surrounding landscape and the distance of crop from natural habitat are important for the conservation of enemy diversity and, in particular, the conservation of poorly-dispersing and specialized enemies. Hence, structurally complex landscapes with high habitat connectivity may enhance the probability of pest regulation. In contrast, generalist and highly vagile enemies may even profit from the high primary productivity of crops at a landscape scale and their abundance may partly compensate for losses in enemy diversity. Conservation biological control also needs a multitrophic perspective. For example, entomopathogenic fungi, plant pathogens and endophytes as well as below- and above-ground microorganisms are known to influence pest-enemy interactions in ways that vary across spatiotemporal scales. Enemy distribution in agricultural landscapes is determined by beta diversity among patches. The diversity needed for conservation biological control may occur where patch heterogeneity at larger spatial scales is high. However, enemy communities in managed systems are more similar across space and time than those in natural systems, emphasizing the importance of natural habitat for a spillover of diverse enemies. According to the insurance hypothesis, species richness can buffer against spatiotemporal disturbances, thereby insuring functioning in changing environments. Seemingly redundant enemy species may become important under global change. Complex landscapes characterized by highly connected crop–noncrop mosaics may be best for long-term conservation biological control and sustainable crop production, but experimental evidence for detailed recommendations to design the composition and configuration of agricultural landscapes that maintain a diversity of generalist and specialist natural enemies is still needed.

Pollination improves the yield of most crop species and contributes to one-third of global crop production, but comprehensive benefits including crop quality are still unknown. Hence, pollination is underestimated by international policies, which is particularly alarming in times of agricultural intensification and diminishing pollination services. In this study, exclusion experiments with strawberries showed bee pollination to improve fruit quality, quantity and market value compared with wind and self-pollination. Bee-pollinated fruits were heavier, had less malformations and reached higher commercial grades. They had increased redness and reduced sugar–acid–ratios and were firmer, thus improving the commercially important shelf life. Longer shelf life reduced fruit loss by at least 11%. This is accounting for 0.32 billion US$ of the 1.44 billion US$ provided by bee pollination to the total value of 2.90 billion US$ made with strawberry selling in the European Union 2009. The fruit quality and yield effects are driven by the pollination-mediated production of hormonal growth regulators, which occur in several pollination-dependent crops. Thus, our comprehensive findings should be transferable to a wide range of crops and demonstrate bee pollination to be a hitherto underestimated but vital and economically important determinant of fruit quality.

Abstract Managing agricultural landscapes to support biodiversity and ecosystem services is a key aim of a sustainable agriculture. However, how the spatial arrangement of crop fields and other habitats in landscapes impacts arthropods and their functions is poorly known. Synthesising data from 49 studies (1515 landscapes) across Europe, we examined effects of landscape composition (% habitats) and configuration (edge density) on arthropods in fields and their margins, pest control, pollination and yields. Configuration effects interacted with the proportions of crop and non‐crop habitats, and species’ dietary, dispersal and overwintering traits led to contrasting responses to landscape variables. Overall, however, in landscapes with high edge density, 70% of pollinator and 44% of natural enemy species reached highest abundances and pollination and pest control improved 1.7‐ and 1.4‐fold respectively. Arable‐dominated landscapes with high edge densities achieved high yields. This suggests that enhancing edge density in European agroecosystems can promote functional biodiversity and yield‐enhancing ecosystem services.

Local and landscape-scale agricultural intensification is a major driver of global biodiversity loss. Controversially discussed solutions include wildlife-friendly farming or combining high-intensity farming with land-sparing for nature. Here, we integrate biodiversity and crop productivity data for smallholder cacao in Indonesia to exemplify for tropical agroforests that there is little relationship between yield and biodiversity under current management, opening substantial opportunities for wildlife-friendly management. Species richness of trees, fungi, invertebrates, and vertebrates did not decrease with yield. Moderate shade, adequate labor, and input level can be combined with a complex habitat structure to provide high biodiversity as well as high yields. Although livelihood impacts are held up as a major obstacle for wildlife-friendly farming in the tropics, our results suggest that in some situations, agroforests can be designed to optimize both biodiversity and crop production benefits without adding pressure to convert natural habitat to farmland.

Significance Agricultural landscape homogenization is a major ongoing threat to biodiversity and the delivery of key ecosystem services for human well-being. It is well known that increasing the amount of seminatural cover in agricultural landscapes has a positive effect on biodiversity. However, little is known about the role of the crop mosaic itself. Crop heterogeneity in the landscape had a much stronger effect on multitrophic diversity than the amount of seminatural cover in the landscape, across 435 agricultural landscapes located in 8 European and North American regions. Increasing crop heterogeneity can be an effective way to mitigate the impacts of farming on biodiversity without taking land out of production.

Southeast Asia experiences one of the highest rates of deforestation in the tropics due to agricultural expansion, logging, habitat fragmentation and urbanization, which are expected to result in species declines and extinctions. In particular, growing global demands for food, biofuel and other commodities are driving the rapid expansion of oil palm and paper-and-pulp industries at the expense of lowland dipterocarp forests, further jeopardizing Southeast Asian forest biotas. We synthesize recent findings on the effects of land-use changes on plants, invertebrates, vertebrates and ecosystem functioning/services in Southeast Asia. We find that species richness and abundance/density of forest-dependent taxa generally declined in disturbed compared to mature forests. Species with restricted ranges and those with habitat and foraging specialization were particularly vulnerable. Forest loss also disrupted vital ecosystem services (e.g. crop pollination). Long-term studies are needed to understand biotic sustainability in regenerating and degraded forests, particularly in the context of the synergistic or additive effects of multiple agents of biodiversity loss (e.g. invasive species and climate change). The preservation of large tracts of mature forests should remain the principal conservation strategy in the tropics. In addition, reforestation and reintroductions of native species, as well as improved connectivity among forest patches could enhance the conservation value of forest remnants in human-dominated landscapes.

Tropical lowland rainforests are increasingly threatened by the expansion of agriculture and the extraction of natural resources. In Jambi Province, Indonesia, the interdisciplinary EFForTS project focuses on the ecological and socio-economic dimensions of rainforest conversion to jungle rubber agroforests and monoculture plantations of rubber and oil palm. Our data confirm that rainforest transformation and land use intensification lead to substantial losses in biodiversity and related ecosystem functions, such as decreased above- and below-ground carbon stocks. Owing to rapid step-wise transformation from forests to agroforests to monoculture plantations and renewal of each plantation type every few decades, the converted land use systems are continuously dynamic, thus hampering the adaptation of animal and plant communities. On the other hand, agricultural rainforest transformation systems provide increased income and access to education, especially for migrant smallholders. Jungle rubber and rubber monocultures are associated with higher financial land productivity but lower financial labour productivity compared to oil palm, which influences crop choice: smallholders that are labour-scarce would prefer oil palm while land-scarce smallholders would prefer rubber. Collecting long-term data in an interdisciplinary context enables us to provide decision-makers and stakeholders with scientific insights to facilitate the reconciliation between economic interests and ecological sustainability in tropical agricultural landscapes.