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Keywords:

  • agricultural;
  • citizen science;
  • functional traits;
  • insect;
  • road;
  • Tettigoniidae;
  • urbanization;
  • agricultura;
  • carretera;
  • ciencia ciudadana;
  • insecto;
  • rasgos funcionales;
  • Tettigoniidae;
  • urbanización

Abstract

Biodiversity monitoring at large spatial and temporal scales is greatly needed in the context of global changes. Although insects are a species-rich group and are important for ecosystem functioning, they have been largely neglected in conservation studies and policies, mainly due to technical and methodological constraints. Sound detection, a nondestructive method, is easily applied within a citizen-science framework and could be an interesting solution for insect monitoring. However, it has not yet been tested at a large scale. We assessed the value of a citizen-science program in which Orthoptera species (Tettigoniidae) were monitored acoustically along roads. We used Bayesian model-averaging analyses to test whether we could detect widely known patterns of anthropogenic effects on insects, such as the negative effects of urbanization or intensive agriculture on Orthoptera populations and communities. We also examined site-abundance correlations between years and estimated the biases in species detection to evaluate and improve the protocol. Urbanization and intensive agricultural landscapes negatively affected Orthoptera species richness, diversity, and abundance. This finding is consistent with results of previous studies of Orthoptera, vertebrates, carabids, and butterflies. The average mass of communities decreased as urbanization increased. The dispersal ability of communities increased as the percentage of agricultural land and, to a lesser extent, urban area increased. Despite changes in abundances over time, we found significant correlations between yearly abundances. We identified biases linked to the protocol (e.g., car speed or temperature) that can be accounted for ease in analyses. We argue that acoustic monitoring of Orthoptera along roads offers several advantages for assessing Orthoptera biodiversity at large spatial and temporal extents, particularly in a citizen science framework.

El Uso de Monitoreos Acústicos a Gran Escala para Estudiar las Presiones Antropogénicas sobre Comunidades de Orthoptera

Resumen

El monitoreo de la biodiversidad a grandes escalas espaciales y temporales es una necesidad en el contexto de cambios globales. Aunque los insectos son un grupo rico en especies y son importantes para el funcionamiento de los ecosistemas, han sido ignorados en estudios y políticas de conservación, principalmente debido a restricciones técnicas y metodológicas. La detección sonora, un método no destructivo, se aplica fácilmente dentro de un marco de ciencia ciudadana y podría ser una resolución interesante para el monitoreo de insectos, sin embargo no se ha probado a gran escala. Estudiamos el valor de un programa de ciencia ciudadana en el que especies de Orthoptera (Tettigoniidae) fueron monitoreadas acústicamente a lo largo de las carreteras. Usamos análisis bayesianos de promedio de modelos para probar si podíamos detectar patrones ampliamente conocidos de efectos antropogénicos sobre insectos, como los efectos negativos de la urbanización o de la agricultura intensiva sobre poblaciones y comunidades de Orthoptera. También examinamos correlaciones sitio- abundancia entre años y estimamos los sesgos en la detección de especies para evaluar y mejorar el protocolo. La urbanización y los paisajes de agricultura intensiva afectaron negativamente a la riqueza de especies de Orthoptera así como a la diversidad y la abundancia. Este hallazgo va de acuerdo con los resultados de estudios previos sobre Orthoptera, vertebrados, carábidos y mariposas. La masa promedio de comunidades disminuyó conforme incrementó la urbanización. La habilidad de dispersión de las comunidades incrementó conforme incrementaba el porcentaje de tierra agrícola, y en una menor cantidad, el área urbana. A pesar de los cambios en abundancias a lo largo del tiempo encontramos correlaciones significativas entre abundancias anuales. Identificamos los sesgos vinculados con el protocolo (p.ej.: velocidad del auto o temperatura) que pueden señalarse fácilmente en los análisis. Proponemos que el monitoreo acústico de Orthoptera a lo largo de las carreteras ofrece varias ventajas para estudiar la biodiversidad en extensiones grandes tanto espaciales como temporales, particularmente en un marco de ciencia ciudadana.