Significance Many of the world’s crops are pollinated by insects, and bees are often assumed to be the most important pollinators. To our knowledge, our study is the first quantitative evaluation of the relative contribution of non-bee pollinators to global pollinator-dependent crops. Across 39 studies we show that insects other than bees are efficient pollinators providing 39% of visits to crop flowers. A shift in perspective from a bee-only focus is needed for assessments of crop pollinator biodiversity and the economic value of pollination. These studies should also consider the services provided by other types of insects, such as flies, wasps, beetles, and butterflies—important pollinators that are currently overlooked.

Significance Decades of research have fostered the now-prevalent assumption that noncrop habitat facilitates better pest suppression by providing shelter and food resources to the predators and parasitoids of crop pests. Based on our analysis of the largest pest-control database of its kind, noncrop habitat surrounding farm fields does affect multiple dimensions of pest control, but the actual responses of pests and enemies are highly variable across geographies and cropping systems. Because noncrop habitat often does not enhance biological control, more information about local farming contexts is needed before habitat conservation can be recommended as a viable pest-suppression strategy. Consequently, when pest control does not benefit from noncrop vegetation, farms will need to be carefully comanaged for competing conservation and production objectives.

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.

Providing key resources to animals may enhance both their biodiversity and the ecosystem services they provide. We examined the performance of annual flower strips targeted at the promotion of natural pest control in winter wheat. Flower strips were experimentally sown along 10 winter wheat fields across a gradient of landscape complexity (i.e. proportion non-crop area within 750 m around focal fields) and compared with 15 fields with wheat control strips. We found strong reductions in cereal leaf beetle (CLB) density (larvae: 40%; adults of the second generation: 53%) and plant damage caused by CLB (61%) in fields with flower strips compared with control fields. Natural enemies of CLB were strongly increased in flower strips and in part also in adjacent wheat fields. Flower strip effects on natural enemies, pests and crop damage were largely independent of landscape complexity (8–75% non-crop area). Our study demonstrates a high effectiveness of annual flower strips in promoting pest control, reducing CLB pest levels below the economic threshold. Hence, the studied flower strip offers a viable alternative to insecticides. This highlights the high potential of tailored agri-environment schemes to contribute to ecological intensification and may encourage more farmers to adopt such schemes.

Biodiversity continues to decline in the face of increasing anthropogenic pressures such as habitat destruction, exploitation, pollution and introduction of alien species. Existing global databases of species' threat status or population time series are dominated by charismatic species. The collation of datasets with broad taxonomic and biogeographic extents, and that support computation of a range of biodiversity indicators, is necessary to enable better understanding of historical declines and to project - and avert - future declines. We describe and assess a new database of more than 1.6 million samples from 78 countries representing over 28,000 species, collated from existing spatial comparisons of local-scale biodiversity exposed to different intensities and types of anthropogenic pressures, from terrestrial sites around the world. The database contains measurements taken in 208 (of 814) ecoregions, 13 (of 14) biomes, 25 (of 35) biodiversity hotspots and 16 (of 17) megadiverse countries. The database contains more than 1% of the total number of all species described, and more than 1% of the described species within many taxonomic groups - including flowering plants, gymnosperms, birds, mammals, reptiles, amphibians, beetles, lepidopterans and hymenopterans. The dataset, which is still being added to, is therefore already considerably larger and more representative than those used by previous quantitative models of biodiversity trends and responses. The database is being assembled as part of the PREDICTS project (Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems - http://www.predicts.org.uk). We make site-level summary data available alongside this article. The full database will be publicly available in 2015.

Permaculture is a promising framework to design and manage sustainable food production systems. However, there is still a lack of scientific evidence especially on the crop productivity of permaculture systems. In this first study on permaculture yield, we collected yield data of eleven permaculture sites, that work according to organic guidelines, in Germany and surrounding countries. We used the Land Equivalent Ratio (LER) as index to compare mixed cropping systems of permaculture sites with average monoculture yield data of total and organic German agriculture. An LER of 1 indicates equal yields of the compared polyculture and monoculture. Mean permaculture LER as compared to total German agriculture was 0.80 ± 0.27 and 1.44 ± 0.52 as compared to German organic agriculture, both with no significant difference to 1. Our results imply, that yields of permaculture sites are comparable to predominant industrial agriculture. Provided that future studies will support our findings, permaculture could combine soil, biodiversity and climate protection with agricultural productivity. Most importantly, the variables that determine the difference in crop productivity amoung permaculture sites need to be identified and evaluated.

Abstract Permaculture is proposed as a tool to design and manage agroecological systems in response to the pressing environmental challenges of soil degradation, climate change and biodiversity loss. However, scientific evidence on the effects of permaculture is still scarce. In this comprehensive study on a wide range of soil and biodiversity indicators, we examined nine farms utilizing permaculture and paired control fields with locally predominant agriculture in Central Europe. We found 27% higher soil carbon stocks on permaculture sites than on control fields, while soil bulk density was 20% lower and earthworm abundance was 201% higher. Moreover, concentrations of various soil macro- and micronutrients were higher on permaculture sites indicating better conditions for crop production. Species richness of vascular plants, earthworms and birds was 457%, 77% and 197% higher on permaculture sites, respectively. Our results suggest permaculture as effective tool for the redesign of farming systems towards environmental sustainability.

Terrestrial insectivores in riparian areas, such as spiders, can depend on emergent aquatic insects as high-quality prey. However, chemical pollution entering streams from agricultural and urban sources can alter the dynamics and composition of aquatic insect emergence, which may also affect the riparian food web. Few studies have examined the effects of stressor-induced alterations in aquatic insect emergence on spiders, especially in terms of chemical pollution and diet composition. We used DNA metabarcoding of gut content to describe the diet of Tetragnatha montana spiders collected from 10 forested streams with differing levels of pesticide and wastewater pollution. We found that spiders consumed more Chironomidae and fewer other aquatic Diptera, including Tipulidae, Ptychopteridae and Culicidae, at more polluted streams. Pollution-related effects were mainly observed in the spider diet, and were not significant for the number nor composition of flying insects trapped at each site. Our results indicate that the composition of riparian spider diets is sensitive to stream pollution, even in the absence of a change in the overall proportion of aquatic prey consumed. A high reliance on aquatic prey at polluted streams may give spiders an increased risk of dietary exposure to chemical pollutants retained by emergent insects.

ABSTRACT Land use change threatens global biodiversity and compromises ecosystem functions, including pollination and food production. Reduced taxonomic α‐diversity is often reported under land use change, yet the impacts could be different at larger spatial scales (i.e., γ‐diversity), either due to reduced β‐diversity amplifying diversity loss or increased β‐diversity dampening diversity loss. Additionally, studies often focus on taxonomic diversity, while other important biodiversity components, including phylogenetic diversity, can exhibit differential responses. Here, we evaluated how agricultural and urban land use alters the taxonomic and phylogenetic α‐, β‐, and γ‐diversity of an important pollinator taxon—bees. Using a multicontinental dataset of 3117 bee assemblages from 157 studies, we found that taxonomic α‐diversity was reduced by 16%–18% in both agricultural and urban habitats relative to natural habitats. Phylogenetic α‐diversity was decreased by 11%–12% in agricultural and urban habitats. Compared with natural habitats, taxonomic and phylogenetic β‐diversity increased by 11% and 6% in urban habitats, respectively, but exhibited no systematic change in agricultural habitats. We detected a 22% decline in taxonomic γ‐diversity and a 17% decline in phylogenetic γ‐diversity in agricultural habitats, but γ‐diversity of urban habitats was not significantly different from natural habitats. These findings highlight the threat of agricultural expansions to large‐scale bee diversity due to systematic γ‐diversity decline. In addition, while both urbanization and agriculture lead to consistent declines in α‐diversity, their impacts on β‐ or γ‐diversity vary, highlighting the need to study the effects of land use change at multiple scales.