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La demanda mundial d’aliments ha dut al desenvolupament d’una intensa activitat agrícola produint la fragmentació, modificació i simplificació dels hàbitats naturals ja documentats com una de les principals causes de l’extinció i pèrdua de la diversitat d’espècies. La biodiversitat que tenen els ecosistemes proveeix d’una sèrie de serveis ecosistèmics a l’ésser humà i el control biològic natural de plagues es un dels serveis que s’ha vist alterat especialment als agroecosistemes. Tot i que existeix una creixent literatura científica que suggereix que la presència d’hàbitats naturals beneficia als enemics naturals als groecosistemes, l’eficiència del control biològic segueix sent un dels principals reptes en aquests estudis, oncs els efectes varien molt entre espècies i entre estudis. Entendre els patrons d’abundància i moviment de les espècies d’enemics naturals i d’herbívors, així com les interaccions entre aquests en els paisatges agrícoles, es espacialment i temporal complex. Si bé la gestió dels hàbitats agrícoles ofereix solucions per a reduir la pèrdua del rendiment degut a les plagues, en el cas dels virus, la simplificació excessiva de la diversitat dels cultius, els sistemes intensius de cultiu i l’ús de productes fitosanitaris interfereixen amb les funcions ecològiques dels agroecosistemes alterant la epidemiologia de malalties a les plantes. Amb l’objectiu d’oferir una perspectiva general sobre la’influència que el paisatge agrícola pot tenir sobre el control biològic i la epidemiologia viral, aquesta tesis s’ha enfocat en analitzar els efectes del paisatge agrícola des d’una perspectiva de composició espacial i del maneig del camp sobre espècies d’insectes herbívors i depredadors, així com en els principals virus que afecten al cultiu del panís a la zona de la Vall de l’Ebre. La primera part de la tesis està orientada a (1) l’ampliació en el coneixement de quins són els tipus d’estudis que s’estan duent a terme per analitzar els efectes de l’agroecosistema en el control biològic, les diferents metodologies i els resultats més recents (Capítol 1), i (2) els diferents efectes que té l’estructura (composició i configuració) del paisatge i les variables locals en les espècies de depredadors i herbívors presents en el cultiu de panís (Capítol 2). La segona part de la Tesi està orientada a estudiar els efectes del paisatge sobre tres dels principals virus que afecten al cultiu de panís (1) dos virus generalistes de vector: el virus del mosaic de la canya de sucre (SCMV) i el virus del mosaic nanitzant del panís (MDMV) (Capítol 3), i un virus especialista de vector: el virus del nanisme rugós del panís (MRDV) (Capítol 4). Les principals conclusions d’aquesta tesis doctoral són: (1) els estudis de caràcter funcional on s’estudia composició del paisatge han demostrat que les espècies d’enemics naturals necessiten hàbitats specífics, però que altres variables com són els efectes locals del cultiu també poden afectar a les seves dinàmiques i les de les plagues amb més força; (2) la superfície de fruiters afecta negativament als depredadors potencials del panís, però que les cobertes vegetals d’aquests afecten positivament a certes espècies d’herbívors en absència del panís; (3) l’alfals actua com un cultiu que aporta depredadors i herbívors al cultiu de panís actuant com un recurs per a les espècies més importants dels hàbitats seminaturals; (4) la incidència viral al panís està influïda principalment per la data de sembra i per la cobertura i presència d’espècies de gramínies als marges. Aquests resultats obren una via en el coneixement dels efectes que produeixen tant la composició del paisatge agrícola com el maneig del propi camp en l’abundància i distribució d’herbívors, depredadors i de virus en el cultiu de panís. Aquests resultats a més suggereixen que s’han de contemplar mesures de gestió a escala local que garanteixin nivells mínims de biodiversitat i sostenibilitat com a base inicial per al desenvolupament de programes més eficients de control biològic de plagues i virus. La demanda mundial de alimentos ha llevado al desarrollo de una intensa actividad agrícola produciendo una fragmentación, modificación y simplificación de los hábitats naturales ya documentada como una de las principales causas de la extinción y pérdida de la diversidad de especies. La cantidad, estructura y forma de la superficie de estos hábitats naturales fragmentados genera efectos positivos o negativos sobre la abundancia y diversidad de las especies. La biodiversidad que tienen los ecosistemas provee de una serie de servicios ecosistémicos al ser humano, y el control biológico natural de plagas es uno de los servicios que se ha visto alterado especialmente en los agroecosistemas. Aunque existe una creciente literatura científica que sugiere que la presencia de hábitats naturales beneficia a los enemigos naturales en los agroecosistemas, la eficiencia del control biológico sigue siendo uno de los principales retos en estos estudios, pues los efectos varían mucho entre especies y entre estudios. Entender los patrones de abundancia y movimiento de las especies de enemigos naturales y de herbívoros en los paisajes agrícolas, así como las interacciones entre estos, es espacial y temporalmente complejo. Si bien la gestión de los hábitats agrícolas ofrece soluciones para reducir la pérdida de rendimiento debido a las plagas, en el caso de los virus la simplificación excesiva de la diversidad de los cultivos, los sistemas intensivos de cultivo y el uso de productos fitosanitarios interfieren con las funciones ecológicas de los agroecosistemas alterando la epidemiología de enfermedades en las plantas. Con el objetivo de ofrecer una perspectiva general sobre la influencia que el paisaje agrícola puede tener sobre el control biológico y la epidemiología viral, esta tesis se ha centrado en analizar los efectos del paisaje agrícola desde una perspectiva de composición espacial y del manejo del campo sobre especies de insectos herbívoros y depredadores, así como en los principales virus que afectan al cultivo de maíz en la zona del Valle del Ebro. La primera parte de la tesis está orientada a (1) la ampliación en el conocimiento de cuáles son los tipos de estudios que se están realizando para analizar los efectos del agroecosistema en control biológico, las diferentes metodologías y los resultados más recientes (Capítulo 1), y (2) los efectos que tiene la estructura (composición y configuración) del paisaje y las variables locales en las especies de depredadores y herbívoros presentes en el cultivo del maíz (Capítulo 2). La segunda parte de la tesis está orientada a estudiar los efectos del paisaje sobre tres de los principales virus que afectan al cultivo del maíz (1) dos virus generalistas de vector: el virus del mosaico de la caña de azúcar (SCMV) y el virus del mosaico enanizante del maíz (MDMV) (Capítulo 3), y un virus especialista de vector: el virus del enanismo rugoso del maíz (MRDV) (Capítulo 4). Las principales conclusiones de esta tesis son: (1) los estudios de carácter funcional donde se analiza la composición del paisaje han demostrado que las especies de enemigos naturales necesitan de hábitats específicos, pero que otras variables como son los efectos locales del cultivo también pueden afectar a las dinámicas de los enemigos naturales y los herbívoros con más fuerza; (2) la superficie de frutales afecta negativamente a los depredadores potenciales en el maíz, pero que las cubiertas vegetales de estos afectan positivamente a ciertas especies de herbívoros; (3) la alfalfa actúa como un cultivo que aporta depredadores y herbívoros al cultivo del maíz actuando como un recurso para las especies con mayores efectos que los hábitats semi-naturales; (4) la incidencia viral en el maíz está influenciada principalmente por la fecha de siembra y por la cobertura y presencia de especies de gramíneas en los márgenes. Estos resultados abren una vía en el conocimiento de los efectos que produce tanto la composición del paisaje agrícola como el manejo del propio campo en la abundancia y distribución de herbívoros, depredadores y de virus en el cultivo del maíz. Además, son una base para predecir las consecuencias de la modificación de las prácticas agrícolas en el control biológico de plagas y de virus en el cultivo del maíz. Estos resultados además sugieren que deben de contemplarse medidas de gestión a escala local que garanticen niveles mínimos de biodiversidad y sostenibilidad como base inicial para el desarrollo de programas más eficientes de control biológico de plagas y virus. The global demand for food has led to the development of intense agricultural activity resulting in fragmentation, modification and simplification of natural habitats already documented as one of the main causes of extinction and loss of species diversity. The quantity, structure and surface shape of these fragmented natural habitats generate positive or negative effects on the abundance and diversity of species. The biodiversity that ecosystems have provides a series of ecosystem services to humans, and natural biological control is one of the services that has been altered, especially in agroecosystems. Although there is growing scientific literature that suggests that the presence of natural habitats benefits natural enemies in agroecosystems, the efficiency of biological control remains one of the main challenges in these studies, as the effects vary greatly between species and between studies. Understanding the patterns of abundance and movement of natural enemies and herbivores, as well as understanding the interactions between them, is spatially and temporarily complex in agricultural landscapes. While agricultural habitat management offers solutions to reduce yield loss due to pests, in the case of viruses, the excessive simplification of crop diversity, intensive cropping systems and the use of phytosanitary products interfere with the ecological functions of agroecosystems, altering the epidemiology of diseases in plants. With the aim of offering a general perspective on the influence that the agricultural landscape can have on biological control and viral epidemiology, this thesis has focused on analysing the effects of the agricultural landscape from a spatial composition and field management perspective on species of herbivorous and predatory insects, as well as in the main viruses that affect the cultivation of maize in the area of the Ebro Valley. The first part of the thesis is aimed at (1) broadening the knowledge of identifying the types of studies that are being conducted to analyse the effects of agroecosystem on biological control, the different methodologies and the most recent results (Chapter 1), and (2) the effects of the structure (composition and configuration) of the landscape and the local variables in the predators and herbivores present in the cultivation of maize (Chapter 2). The second part of the thesis is aimed at studying the effects of the landscape on three of the main viruses that affect the cultivation of maize (1) two generalist vector viruses: the sugarcane mosaic virus (SCMV) and the maize dwarf mosaic virus (MDMV) (Chapter 3), and a vector specialist virus: the maize rough dwarf virus (MRDV) (Chapter 4). The main conclusions of this thesis are as follows: (1) functional studies where landscape composition is studied have shown that natural enemy species need specific habitats, while other variables such as the local effects of the crop can also affect the dynamics of natural enemies and herbivores with greater weight; (2) the surface of orchards negatively affects potential predators in maize, but the plant cover of these positively affects certain species of herbivores; (3) alfalfa acts as a crop that contributes predators and herbivores to the cultivation of maize acting as a resource for species with higher effects than semi-natural habitats; and (4) the viral incidence in maize is mainly influenced by the planting date and the cover and presence of grass species at the edges. These results offer additional knowledge about the effects produced by both the composition of the agricultural landscape and the management of the field itself in the abundance and distribution of herbivores, predators and viruses in the cultivation of maize. In addition, they provide a basis for predicting the consequences of the modification of agricultural practices in the biological control of pests and viruses in the cultivation of maize. These results also suggest that local management measures that guarantee minimum levels of biodiversity and sustainability should be considered as the initial basis for the development of more efficient biological control programmes for pests and viruses.

Este trabajo ha sido financiado por el proyecto RECUPERA 2020 del MINECO y EU-FEDER; y por el proyecto TRANS·FORMA (PP.TRA.TAA201600.9). La investigación realizada por E. Rodriguez ha sido realizada gracias al programa DOC-INIA (INIA-FEDER).

La intensificación agrícola modifica y simplifica el paisaje agrícola alterando los servicios ecosistémicos que la biodiversidad proporciona a los agroecosistemas, especialmente el control biológico de plagas. Con el objetivo de ofrecer una perspectiva general sobre la influencia que el paisaje agrícola puede tener sobre el control biológico, en la presente revisión se recopilan diversos artículos que analizan los efectos del paisaje desde una perspectiva de complejidad y composición espacial. Encontramos que existe una creciente literatura científica, que sugiere que la presencia de hábitats naturales beneficia a los enemigos naturales en los agroecosistemas. Sin embargo, la baja eficacia del control biológico sigue siendo uno de los principales retos en estos estudios. Entender los patrones de abundancia y movimiento de las especies de enemigos naturales y de herbívoros en los paisajes agrícolas es altamente complejo (espacial y temporalmente), lo que dificulta su interpretación y comparación entre estudios. Aunque el uso de redes tróficas todavía es muy escaso en la literatura, su aplicación en este tipo de estudios supone un desarrollo prometedor. Agricultural intensification simplifies and modifies the agricultural landscape, disturbing the ecosystem services that biodiversity provides to agroecosystems, particularly the biological control. In this review we gathered several articles that analyse landscape from the perspective of spatial composition and spatial complexity. Our aim was to present an overall view of the influence that an agricultural landscape may have on biological control. We found that there is an increasing scientific literature that suggest that the presence of natural habitats beneficiates natural enemies within agroecosystems. However, inefficient biological control supposes a great challenge in this type of studies. Understanding the patterns of movement and abundance of the species of herbivores and natural enemies in agricultural landscapes is highly complex (temporal and spatial) and this hinder its interpretation and comparison amongst studies. Although the use of a trophic network approach is still scarce in the literature, however, its application at different scales may entail a promising development in such research.gies used in the study of landscape ecology of agroecositems. G. Clemente-Orta fue financiada con la beca de investigación BES-2015-072378 otorgada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España y H.A. Álvarez fue financiado con una beca internacional (registro 332659) otorgada por CONACyT México.