Diversidad taxonómica y funcional, y redundancia funcional de coccinélidos en distintas coberturas del paisaje agrícola de Chile central en distintas estaciones del año

Abstract

Los paisajes agrícolas de Chile central están compuestos por una variedad de coberturas naturales, seminaturales y agrícolas que albergan distintas especies de coccinélidos (Coleoptera: Coccinellidae). Sin embargo, las coberturas pueden actuar como filtros ambientales para estos insectos, resultando en comunidades que pueden variar en su diversidad taxonómica y funcional. En este estudio, se caracterizó y comparó la diversidad taxonómica y funcional de coccinélidos en distintas coberturas vegetales del paisaje agrícola de Chile central en distintas estaciones del año. Además, se determinó el grado de redundancia funcional presente en las distintas coberturas vegetales. Para ello, se utilizó una base de datos de coccinélidos muestreados en seis tipos de coberturas vegetales que variaban en su grado de perturbación, incluyendo coberturas naturales (matorral esclerófilo), seminaturales (sitios abandonados y setos arbóreos) y cultivos agrícolas (alfalfa, maíz y viñas), en las cuatro estaciones del año. Con esta información se calcularon índices de diversidad taxonómica y funcional en los programas Past y Fdiversity, respectivamente. Para evaluar la redundancia funcional, se realizó una regresión lineal entre la riqueza taxonómica y la riqueza funcional, considerando todos los sitios y muestreos. En las cuatro estaciones del año, se colectaron 2289 coccinélidos de 29 especies, 20 nativas y 9 exóticas. La mayor abundancia, riqueza y diversidad taxonómica se observó en primavera y verano, y la menor en invierno. En cuanto, a la diversidad funcional, los índices de la Media Ponderada de la Comunidad (CWM) fueron afectados solo por el tipo de cobertura. El CWM de la especialización de hábitat fue mayor en el matorral esclerófilo y menor en maíz, mientras que el CWM del tamaño corporal fue mayor en alfalfa, y el CWM de la especialización de dieta fue mayor en alfalfa, viñas, sitios abandonados y matorral esclerófilo, y menor en setos arbóreos. La equitatividad (FEve) y dispersión funcional (FDis) variaron significativamente entre coberturas, siendo FEve mayor en viñas y en sitios abandonados y FDis mayor en setos arbóreos y viñas, mientras que ambos índices fueron menores en alfalfa y maíz. Además, tanto la dispersión como la divergencia funcional fueron mayores en otoño, primavera y verano, y menores en invierno. Hubo una correlación significativa y positiva entre la riqueza taxonómica (S) y la riqueza funcional (FRic), indicando que estas comunidades no son redundantes en ninguna de las coberturas. Estos resultados muestran el importante rol que cumplen las coberturas vegetales y las estaciones del año como modeladores de la diversidad taxonómica y funcional de coccinélidos en el paisaje agrícola de Chile central. La baja redundancia funcional encontrada vuelve a estas comunidades únicas en término de sus rasgos funcionales. La pérdida de especies y rasgos podría traer consigo efectos imprevistos en el control de plagas de la zona y otros posibles servicios ecosistémicos que pueden ser provistos por la diversidad.

The agricultural landscapes of central Chile consist of a variety of natural, semi-natural, and agricultural land covers that host different species of ladybird beetles (Coleoptera: Coccinellidae). However, these land covers may act as environmental filters for these insects, resulting in communities that differ in their taxonomic and functional diversity. This study characterized and compared the taxonomic and functional diversity of coccinellids in different vegetation covers within the agricultural landscape of central Chile across different seasons. Additionally, the degree of functional redundancy present in the different vegetation covers was determined. A database of coccinellids sampled from six vegetation cover types varying in their degree of disturbance was used, including natural covers (sclerophyllous shrubland), semi-natural (abandoned sites and tree hedgerows), and agricultural covers (alfalfa, maize, and vineyards) across the four seasons. Taxonomic and functional diversity indices were calculated using Past and Fdiversity software, respectively. To evaluate functional redundancy, a linear regression between taxonomic richness and functional richness was conducted, considering all sites and sampling events. A total of 2289 coccinellids belonging to 29 species (20 native and 9 exotic) were collected across all four seasons. The highest abundance, richness, and taxonomic diversity were observed in spring and summer, whereas the lowest were recorded in winter. Regarding functional diversity, Community Weighted Means (CWM) were affected by vegetation cover type. Habitat specialization CWM was highest in sclerophyllous shrubland and lowest in maize, whereas the CWM for body size was highest in alfalfa. The dietary specialization CWM was highest in alfalfa, vineyards, abandoned sites, and sclerophyllous shrubland, and lowest in tree hedgerows. Functional equitability (FEve) and dispersion (FDis) were higher in vineyards and tree hedgerows, while both indices were lowest in alfalfa and maize. Additionally, functional dispersion and divergence were higher in autumn, spring, and summer and lowest in winter. There was a significant positive correlation between taxonomic richness (S) and functional richness (FRic), indicating low functional redundancy. These results highlight the influential role of vegetation cover type and season as modulators of the taxonomic and functional diversity of coccinellids in the agricultural landscape of central Chile. The low functional redundancy observed makes these communities unique in terms of their functional traits. Consequently, the loss of species and traits could lead to unforeseen effects on local pest control and other potential ecosystem services provided by biodiversity.