Recent reports of local extinctions of arthropod species1, and of massive declines in arthropod biomass2, point to land-use intensification as a major driver of decreasing biodiversity. However, to our knowledge, there are no multisite time series of arthropod occurrences across gradients of land-use intensity with which to confirm causal relationships. Moreover, it remains unclear which land-use types and arthropod groups are affected, and whether the observed declines in biomass and diversity are linked to one another. Here we analyse data from more than 1 million individual arthropods (about 2,700 species), from standardized inventories taken between 2008 and 2017 at 150 grassland and 140 forest sites in 3 regions of Germany. Overall gamma diversity in grasslands and forests decreased over time, indicating loss of species across sites and regions. In annually sampled grasslands, biomass, abundance and number of species declined by 67%, 78% and 34%, respectively. The decline was consistent across trophic levels and mainly affected rare species; its magnitude was independent of local land-use intensity. However, sites embedded in landscapes with a higher cover of agricultural land showed a stronger temporal decline. In 30 forest sites with annual inventories, biomass and species number—but not abundance—decreased by 41% and 36%, respectively. This was supported by analyses of all forest sites sampled in three-year intervals. The decline affected rare and abundant species, and trends differed across trophic levels. Our results show that there are widespread declines in arthropod biomass, abundance and the number of species across trophic levels. Arthropod declines in forests demonstrate that loss is not restricted to open habitats. Our results suggest that major drivers of arthropod decline act at larger spatial scales, and are (at least for grasslands) associated with agriculture at the landscape level. This implies that policies need to address the landscape scale to mitigate the negative effects of land-use practices. Analyses of a dataset of arthropod biomass, abundance and diversity in grassland and forest habitats in Germany for the period 2008–2017 reveal that drivers of arthropod declines act at the landscape level.

Abstract Biodiversity loss can affect the viability of ecosystems by decreasing the ability of communities to respond to environmental change and disturbances. Agricultural intensification is a major driver of biodiversity loss and has multiple components operating at different spatial scales: from in-field management intensity to landscape-scale simplification. Here we show that landscape-level effects dominate functional community composition and can even buffer the effects of in-field management intensification on functional homogenization, and that animal communities in real-world managed landscapes show a unified response (across orders and guilds) to both landscape-scale simplification and in-field intensification. Adults and larvae with specialized feeding habits, species with shorter activity periods and relatively small body sizes are selected against in simplified landscapes with intense in-field management. Our results demonstrate that the diversity of land cover types at the landscape scale is critical for maintaining communities, which are functionally diverse, even in landscapes where in-field management intensity is high.

Abstract Land-use intensification has contrasting effects on different ecosystem services, often leading to land-use conflicts. While multiple studies have demonstrated how landscape-scale strategies can minimise the trade-off between agricultural production and biodiversity conservation, little is known about which land-use strategies maximise the landscape-level supply of multiple ecosystem services (landscape multifunctionality), a common goal of stakeholder communities. We combine comprehensive data collected from 150 German grassland sites with a simulation approach to identify landscape compositions, with differing proportions of low-, medium-, and high-intensity grasslands, that minimise trade-offs between the six main grassland ecosystem services prioritised by local stakeholders: biodiversity conservation, aesthetic value, productivity, carbon storage, foraging, and regional identity. Results are made accessible through an online tool that provides information on which compositions best meet any combination of user-defined priorities ( https://neyret.shinyapps.io/landscape_composition_for_multifunctionality/ ). Results show that an optimal landscape composition can be identified for any pattern of ecosystem service priorities. However, multifunctionality was similar and low for all landscape compositions in cases where there are strong trade-offs between services (e.g. aesthetic value and fodder production), where many services were prioritised, and where drivers other than land use played an important role. We also found that if moderate service levels are deemed acceptable, then strategies in which both high and low intensity grasslands are present can deliver landscape multifunctionality. The tool presented can aid informed decision-making by predicting the impact of future changes in landscape composition, and by allowing for the relative roles of stakeholder priorities and biophysical trade-offs to be understood by scientists and practitioners alike. Highlights An online tool identifies optimal landscape compositions for desired ecosystem services When the desired services are synergic, the optimum is their common best landscape composition When the desired services trade-off, a mix of grassland intensity is most multifunctional Such tools could support decision-making processes and aid conflict resolution Graphical abstract

Abstract Across the tree of life, organismal functional strategies form a continuum from slow-to fast-growing organisms, in response to common drivers such as resource availability and disturbance. However, the synchronization of these strategies at the entire community level is untested. We combine trait data for >2800 above-and belowground taxa from 14 trophic guilds spanning a disturbance and resource availability gradient in German grasslands. Most guilds consistently respond to these drivers through both direct and trophically-mediated effects, resulting in a ‘slow-fast’ axis at the level of the entire community. Fast trait communities were also associated with faster rates of whole ecosystem functioning. These findings demonstrate that ‘slow’ and ‘fast’ strategies can be manifested at the level of whole ecosystems, opening new avenues of ecosystem-level functional classification.

Abstract Recent losses in the abundance and diversity of arthropods have been documented in many regions and ecosystems. In grasslands, such insect declines are largely attributed to land use, including modern machinery and mowing regimes. However, the effects of different mowing techniques on arthropods remain poorly understood. Using 11 years of data from 111 agricultural grassland plots across Germany, we analyzed the influence of various grassland management variables on the abundance and abundance‐accounted species richness of four arthropod orders: Araneae, Coleoptera, Hemiptera, and Orthoptera. The analysis focused on detailed mowing information, for example, days after mowing and mower type, and compared their effect with other aspects of grassland management, that is, rolling, leveling, fertilization, and grazing. We found strong negative effects of mowing on all four arthropod orders, with arthropod abundance being lowest directly after mowing and steadily increasing to three to seven times the abundance after 100 days post‐mowing. Likewise, Hemiptera and Coleoptera species richness was 30% higher 100 days after mowing. Mower width showed a positive effect on Orthoptera abundance, but not on the other arthropods. Arthropod abundance and Coleoptera species richness were lowest when a mulcher was used compared to rotary or bar mowers. In addition to mowing, intensive grazing negatively affected Orthoptera abundance but not the other orders. Mowing represents a highly disturbing and iterative stressor with negative effects on arthropod abundance and diversity, likely contributed by mowing‐induced mortality and habitat alteration. While modifications of mowing techniques such as mower type or mowing height and width may help to reduce the negative impact of mowing on arthropods, our results show that mowing itself has the most substantial negative effect. Based on our results, we suggest that reduced mowing frequency, omission of mowing in parts of the grassland (refuges), or extensive grazing instead of mowing have the greatest potential to promote arthropod populations.

Trait-based approaches are widespread throughout ecological research, offering great potential for trait data to deliver general and mechanistic conclusions. Accordingly, a wealth of trait data is available for many organism groups, but, due to a lack of standardisation, these data come in heterogeneous formats. We review current initiatives and infrastructures for standardising trait data and discuss the importance of standardisation for trait data hosted in distributed open-access repositories. In order to facilitate the standardisation and harmonisation of distributed trait datasets, we propose a general and simple vocabulary as well as a simple data structure for storing and sharing ecological trait data. Additionally, we provide an R-package that enables the transformation of any tabular dataset into the proposed format. This also allows trait datasets from heterogeneous sources to be harmonised and merged, thus facilitating data compilation for any particular research focus. With these decentralised tools for trait-data harmonisation, we intend to facilitate the exchange and analysis of trait data within ecological research and enable global syntheses of traits across a wide range of taxa and ecosystems.