Vielfalt der Arten und Lebensräume der Agrarlandschaft erhalten und nutzen

• Forschungsstelle: AGS
• Projektnummer: 18.16
• Projekttitel Englisch: Preserving and harnessing the species and habitat diversity of the agricultural landscape

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Der Schutz und die Nutzung der Biodiversität ist eine der grössten Herausforderungen der Zukunft. Der Landwirtschaft kommt hier eine zentrale Bedeutung zu, stehen eine produzierende Landwirtschaft und die Biodiversität doch in enger Wechselbeziehung. So ist die Landwirtschaft auf intakte Agrarökosysteme angewiesen und erbringt für diese neben der Produktions- auch Pflegeleistungen. Intakte Agrarökosysteme erbringen ihrerseits wichtige Ökosystemleistungen und tragen zur Erhaltung der Arten- und Habitatvielfalt der Agrarlandschaft bei. In der Realität zeigt sich aber, dass die Erbringung dieser Leistungen durch eine intensive Produktion wie auch durch die Aufgabe von Grenzertragsflächen tangiert wird.

Als Grundlage für die Erarbeitung von Strategien zur Erhaltung der Arten- und Habitatvielfalt gemäss den Zielen des Bundes braucht es ein Monitoring der Biodiversität in der Agrarlandschaft und eine Evaluation der Massnahmen zu ihrer Erhaltung auf den Skalen Parzelle, Betrieb und Landschaft. Darauf aufbauend müssen Ansatzpunkte zur Verbesserung der Effizienz des ökologischen Ausgleichs unter Berücksichtigung des Klimawandels gefunden werden. Gleichzeitig werden Strategien entwickelt, um Ökosystemleistungen wie Bestäubung und Nützlingsförderung zu optimieren und damit die landwirtschaftliche Produktion zu unterstützen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The protection and use of biodiversity is one of the greatest challenges of the future. Here, agriculture assumes a key significance, since a productive agricultural sector and biodiversity are closely interrelated. Thus, agriculture is dependent upon intact agroecosystems, and in addition to production services also provides care services for the latter. Intact agroecosystems for their part provide important ecosystem services, and contribute to the preservation of the species and habitat diversity of the agricultural landscape. In reality, though, it is clear that the provision of these services is affected by intensive production, as well as by the abandonment of marginal land.

As a basis for developing strategies for the preservation of species and habitat diversity according to the aims of the Swiss Confederation, a monitoring of biodiversity in the agricultural landscape and an evaluation of the measures for the preservation of biodiversity on the plot, farm and landscape scale are required. Building on this, starting points must be found for improving the efficiency of ecological compensation whilst taking account of climate change. At the same time, strategies are being developed to optimise ecosystem services such as pollination and the encouragement of beneficials, thereby supporting agricultural production.

Kurzbeschreibung (Französisch)

La protection et l’utilisation de la biodiversité est l’un des plus grands défis du futur. L’agriculture a un grand rôle à jouer, car l’agriculture productrice et la biodiversité sont étroitement liées. En effet, l’agriculture dépend de systèmes agroécologiques intacts et fournit à ceux-ci, en plus de ses prestations en matière de production, des prestations d’entretien. Des systèmes agroécologiques intacts fournissent pour leur part des prestations écosystémiques importantes et contribuent à préserver la diversité des espèces et des habitats du paysage rural. Dans la réalité, on constate toutefois que la fourniture de ces prestations ne va pas sans une production intensive et l’abandon de surfaces à rendement marginal.

Afin de fournir des éléments permettant d’établir des stratégies pour préserver la diversité des espèces et des habitats selon les objectifs de la Confédération, il faut procéder à un monitoring de la biodiversité dans le paysage agricole et évaluer les mesures de préservation au niveau de la parcelle, de l’exploitation et du paysage. A partir de là, des approches pour améliorer l’efficience de la compensation écologique en tenant compte du changement climatique doivent être trouvées. Parallèlement, il faut élaborer des stratégies pour optimiser les prestations écosystémiques comme la pollinisation et la promotion des organismes utiles, dans le but plus large de soutenir la production agricole.

Kurzbeschreibung (Italienisch)

La protezione e l’utilizzo della biodiversità rientrano tra le più importanti sfide del futuro. L'agricoltura acquisisce in merito un’importanza centrale in quanto un’agricoltura produttiva e la biodiversità sono strettamente correlate. L'agricoltura dipende infatti da agroecosistemi intatti e fornisce loro prestazioni in termini sia di produzione sia di cura. Agroecosistemi intatti forniscono da un lato importanti servizi ecosistemici e contribuiscono alla preservazione della diversità di specie e di habitat del paesaggio agricolo. In realtà, però, avviene che la fornitura di questi servizi è influenzata da una produzione intensiva come anche dall’abbandono di superfici con rese marginali.

Quale fondamento per l’elaborazione di strategie per la preservazione della diversità delle specie e degli habitat conformemente agli obiettivi della Confederazione sono necessari un monitoraggio della biodiversità nel paesaggio agricolo e una valutazione delle misure per la sua preservazione a livello di particelle, azienda e paesaggio. Partendo da questi presupposti occorre attivarsi per migliorare l’efficienza del bilancio ambientale in considerazione del cambiamento climatico. Allo stesso tempo vanno sviluppate strategie per ottimizzare i servizi ecosistemici come l’impollinazione e la promozione di organismi utili a sostegno della produzione agricola.

Projektziele (Deutsch)

Dieses SFF verfolgt drei Ziele:

• Monitoring der Biodiversität in der Agrarlandschaft und Evaluation der Massnahmen zu ihrer Erhaltung auf den Skalen Parzelle, Betrieb und Landschaft.
• Entwicklung von Strategien zur Förderung von Nutzorganismen (z.B. Bestäuber, Antagonisten, Destruenten), artenreicher Bestände und Anbausysteme, welche Ökosystemdienstleistungen erbringen.
• Verbesserung der Effizienz des ökologischen Ausgleichs und von Bewirtschaftungsmassnahmen auf Parzellen- und Betriebsebene zur Erreichung der Umweltziele Landwirtschaft und zur Unterstützung der Biodiversitätsstrategie des Bundes unter Berücksichtigung des Klimawandels.

Daraus leiten sich die folgenden Forschungsfragen ab:

Monitoring der Biodiversität

1. Wie kann ein Monitoring kostengünstig und effizient gestaltet werden, so dass ein grosser Mehrwert für Behörden und Landwirtschaft entsteht (Entscheidungsgrundlagen)? Mit welchen neuen Messtechniken (Fernerkundung, automatisierte Erhebungen, Labormethoden wie Metagenomics) kann das Kosten-Nutzen-Verhältnis von ALL-EMA verbessert werden?
2. Welche Indikatoren können aus den gegenwärtig erhobenen Daten abgeleitet werden? Wie können Synergien geschaffen werden zwischen ALL-EMA, BDM, Arealstatistik, Brutvogelmonitoring Schweiz, AGIS-Datenbank?
3. Mit welchen Biodiversitätsindikatoren (zusätzliche faunistische Gruppen) kann das bestehende Agrarumweltmonitoring ergänzt werden?
4. Wie kann die Biodiversität als Wirkungskategorie in Ökobilanzen besser abgebildet werden?

Förderung von Nutzorganismen und Ökosystemdienstleistungen

1. Wie müssen Blühstreifen im Ackerbau ausgestaltet sein, so dass Bestäuber und Prädatoren gezielt gefördert werden und haben Blühstreifen und andere BFF eine Wirkung auf den Ertrag von Kulturpflanzen?
2. Ist die Bestäubung der Kulturpflanzen gesichert, welche auf Insektenbestäubung angewiesen sind?
3. Welche Ansprüche haben Bestäuber und Nützlinge an die Raumausstattung der Agrarlandschaft, damit sie ihre Ökosystemdienstleistung in den landwirtschaftlichen Kulturen erbringen können?
4. Welche Ökosystemdienstleistungen erbringen BFF und Grenzertragsstandorte?
5. Wie können mit neuen Kulturen und Anbausystemen (z.B. Körnerleguminosen, Agroforstsysteme, Kulturen wechselfeuchter Standorte) verstärkt Ökosystemdienstleistungen erbracht werden?
6. Welche Chancen und Risiken ergeben sich durch neue Technologien (z.B. Biotechnologie, Genome Editing, RNAi, Gene Drive) oder den Einsatz von Makroorganismen im Pflanzenschutz für Ökosystemleistungen und insbesondere die Biodiversität?

Verbesserung des ökologischen Ausgleichs

1. Wie kann der ökologische Ausgleich weiterentwickelt werden, so dass ein grösserer Anteil von Umwelt-Ziel- und Leitarten erhalten und gefördert wird?
2. Welche Bedeutung haben schädliche Pflanzen (z.B. invasive Neophyten, Giftpflanzen) in Agrarlandschaften und auf Biodiversitätsförderflächen?
3. Wie kann die Biodiversität des Graslandes im Berggebiet erhalten werden und welche Auswirkungen haben neue Bewirtschaftungsmethoden (Bewässerung, Silobereitung, Laubbläser, usw.) sowie der Klimawandel?
4. Wie müssen BFF, Ackerflächen und Graslandbestände unterschiedlicher Intensität räumlich angeordnet sein, damit die Arten- und Habitatvielfalt optimal gefördert wird?
5.  Wie lassen sich die Futterpräferenzen und das Bewegungsverhalten verschiedener Weidetiere kombinieren um die Erhaltung der Arten- und Habitatvielfalt mit einer wirtschaftlichen landwirtschaftlichen Produktion zu kombinieren?

Detaillierte Projektbeschriebe

• Monitoring Biodiversität in der Agrarlandschaft

• Arten und Lebensräume in der Landwirtschaft fördern

• Landschaftsleistungen der Landwirtschaft erfassen und bewerten

• Forschung für die Reduktion von Pflanzenschutzmittelanwendungen

• Wild- und Honigbienen fördern - Bestäubung sichern

• Neue Züchtungstechnologien: Chancen und Risiken

• Natürliche Schädlingsregulation in Dauerkulturen

Zugehörige Dokumente

• Detaillierte Projektbeschriebe "Vielfalt der Arten und Lebensräume der Agrarlandschaft erhalten und nutzen" [PDF] 1'058 kB

Projektziele (Englisch)

This SRF pursues three objectives:

1. Monitoring the biodiversity of agricultural landscapes and evaluating the measures aimed at preserving it at the plot, farm and landscape scale.
2. Developing strategies for promoting beneficial organisms (e.g. pollinators, antagonists, decomposers), species-rich stands, and farming systems that provide ecosystem services.
3. Improving the efficiency of ecological compensation and of management methods at plot and farm level in order to achieve agricultural environmental targets and support the Swiss federal government’s biodiversity strategy whilst bearing in mind climate change.

From the above, the following research topics are derived:

Monitoring biodiversity

1. How can a cost-effective and efficient monitoring programme be designed so as to yield a high added value for public authorities and the agricultural sector (decision-making bases)? What new measuring techniques (remote sensing, automated surveys, laboratory methods such as metagenomics) can be used to improve ALL-EMA’s cost-benefit ratio?
2. What indicators can be derived from the data currently collected? How can synergies be created between ALL-EMA, BDM (=biodiversity monitoring), land-use statistics, the monitoring of nesting birds in Switzerland, and the AGIS Database?
3. What biodiversity indicators (additional faunistic groups) can be used to supplement existing agro-environmental monitoring?
4. How can biodiversity be better represented as an impact category in life-cycle assessments?

Promotion of useful organisms and ecosystem services

1. How should flower strips in arable farmland be designed so as to promote pollinators and predators in a targeted manner? Do flower strips and other BPAs have an effect on crop yields?
2. Is pollination of the crop plants dependent upon pollinating insects guaranteed?
3. What are the requirements of pollinators and beneficials in terms of the spatial configuration of the agricultural landscape that allow them to provide their ecosystem services in agricultural crops?
4. What ecosystem services are provided by BPAs and marginal-yield sites?
5. How can new crops and cultivation systems (e.g. grain legumes, agroforestry systems, crops of wet-dry locations) be used to reinforce ecosystem services?
6. What are the opportunities and risks for ecosystem services, and for biodiversity in particular, offered by new technologies (e.g. biotechnology, genome editing, RNAi, gene drive) or the use of macroorganisms in plant protection?

Improving ecological compensation

1. How can ecological compensation be developed further so as to preserve and promote a higher percentage of environmental target and indicator species?
2. How important are harmful plants (e.g. invasive neophytes, poisonous plants) in agricultural landscapes and biodiversity priority areas?
3. How can the biodiversity of grassland in the mountain region be preserved, and what are the consequences of new management methods (irrigation, silage preparation, leaf blowers, etc.) and climate change?
4. How must BPAs, arable land and grassland populations of different intensity levels be spatially configured in order to optimally promote species- and habitat diversity?
5.  How can the fodder preferences and physical-activity needs of different grazing animals be combined in order to preserve species- and habitat diversity whilst keeping agricultural production profitable?

Detailed Description of the projects

• Monitoring Biodiversity in the Agricultural Landscape

• Promoting Species and Habitats in Agriculture

• Recording and Evaluating Agricultural Landscape Services

• Systems Research for Reducing Plant-Protection Product Usage

• Promoting Wild Bees and Honey Bees to Ensure Pollination

• New Breeding Technologies: Opportunities and Risks

• Natural Pest Control in Permanent Crops

Zugehörige Dokumente

• Detailed Description of the projects "Preserving and harnessing the species and habitat diversity of the agricultural landscape" [PDF] 1'058 kB

Projektziele (Französisch)

Ce CSR poursuit trois objectifs:

1. Monitoring de la biodiversité des paysages agricoles et évaluation des mesures visant à les préserver à l’échelle de la parcelle, de l’exploitation et du paysage.
2. Développement de stratégies visant à promouvoir les organismes utiles (p. ex. pollinisateurs, antagonistes, détritivores), les peuplements et les systèmes culturaux riches en espèces, qui fournissent des prestations écosystémiques.
3. Amélioration de l’efficience de la compensation écologique et des mesures d’exploitation à l’échelle des parcelles et de l’exploitation dans le but de réaliser les objectifs environnementaux pour l’agriculture et de soutenir la stratégie fédérale en faveur de la biodiversité en tenant compte du changement climatique.

Les questions de recherche suivantes en découlent:

Monitoring de la biodiversité

1. Comment concevoir un système de monitoring rentable et efficace permettant d’apporter une forte valeur ajoutée pour les autorités et l’agriculture (bases de décision)? Avec quelles nouvelles techniques de mesure (télédétection, relevés automatisés, méthodes de laboratoire comme la métagénomique) le rapport coûts-utilité du programme ALL-EMA peut-il être amélioré?
2. Quels indicateurs peut-on tirer des données actuellement recueillies? Comment créer des synergies entre le programme ALL-EMA, le MBD, la statistique de la superficie, le monitoring des oiseaux nicheurs en Suisse, la base de données SIPA?
3. Par quels indicateurs de biodiversité (groupes faunistiques supplémentaires) peut-on compléter le monitoring agro-environnemental existant?
4. Comment mieux représenter la biodiversité comme catégorie d’impact dans les analyses de cycle de vie?

Promotion des organismes utiles et des prestations écosystémiques

1. Comment concevoir les bandes fleuries dans les grandes cultures de manière à promouvoir les pollinisateurs et les prédateurs de manière ciblée ? Les bandes fleuries et les autres SDA ont-elles un effet sur le rendement des plantes cultivées?
2. La pollinisation des plantes cultivées qui dépendent des insectes pollinisateurs est-elle assurée?
3. Quelles sont les exigences des pollinisateurs et des organismes utiles en termes d’aménagement du paysage agricole pour pouvoir fournir leurs prestations écosystémiques dans les cultures agricoles?
4. Quelles prestations écosystémiques les SDA et les surfaces à rendement marginal fournissent-elles?
5. Comment renforcer les prestations écosystémiques à l’aide de nouvelles cultures et de nouveaux systèmes culturaux (p. ex. légumineuses à grains, systèmes agroforestiers, cultures sur sites à humidité variable)?
6. Quelles possibilités et quels risques les nouvelles technologies (p. ex. biotechnologie, édition génomique, ARNi, forçage génétique) ou l’emploi de macroorganismes dans la protection phytosanitaire offrent-ils pour les prestations écosystémiques et notamment pour la biodiversité?

Amélioration de la compensation écologique

1. Comment poursuivre le développement de la compensation écologique de manière ciblée de façon à préserver et à promouvoir un pourcentage plus élevé d’espèces cibles et emblématiques?
2. Quelle est l’importance des plantes nuisibles (p. ex. néophytes envahissantes, plantes toxiques) dans les paysages agricoles et les surfaces de promotion de la biodiversité?
3. Comment préserver la biodiversité des herbages en région de montagne et quelles sont les conséquences des nouvelles méthodes d’exploitation (irrigation, préparation de l’ensilage, souffleurs, etc.) ainsi que du changement climatique?
4. Comme répartir dans l’espace les SDA, les grandes cultures et les herbages d’intensités diverses pour promouvoir au mieux la diversité des espèces et des habitats?
5.  Comment combiner les préférences alimentaires et les besoins d’activité physique des différents animaux de pâturage pour préserver la diversité des espèces et des habitats tout en conservant une production agricole rentable?

Description détaillée des projets

• Monitoring de la biodiversité dans le paysage rural

• Promotion des espèces et des habitats dans l'agriculture

• Relever et évaluer les prestations de l’agriculture en faveur du paysage

• Recherche systèmique pour réduire les PPh dans les grandes cultures

• Promotion des abeilles sauvages et mellifères à des fins de pollinisation

• Nouvelles technologies de sélection des organismes utiles

• Régulation naturelle des ravageurs dans les cultures pérennes

Zugehörige Dokumente

• Description détaillée des projets "Conservation et exploitation de la diversité des espèces et des habitats du paysage rural" [PDF] 1'058 kB

Projektziele (Italienisch)

Questo campo di ricerca strategico persegue i tre obiettivi seguenti.

• Monitoraggio della biodiversità nel paesaggio rurale e valutazione delle misure per la sua preservazione a livello di particella, azienda e paesaggio.
• Sviluppo di strategie per la promozione di organismi utili (p.es. impollinatori, antagonisti e decompositori), di popolamenti ricchi di specie e sistemi di coltivazione che forniscono servizi ecosistemici.
• Miglioramento dell'efficienza del bilancio ecologico e delle misure di gestione a livello di particella e di azienda per raggiungere gli obiettivi ambientali dell’agricoltura e per sostenere la strategia della biodiversità della Confederazione tenendo conto del cambiamento climatico.

Da questi obiettivi derivano i temi di ricerca seguenti.

Monitoraggio della biodiversità

1. Come si può impostare un monitoraggio a basso costo ed efficiente in modo che si crei un grande valore aggiunto per le autorità e l’agricoltura (basi decisionali)? Con quali nuove tecniche di misurazione (telerilevamento, rilevazioni automatizzate, metodi di laboratorio come Metagonomics) si può migliorare il rapporto costi-benefici di ALL-EMA?
2. Quali indicatori possono essere dedotti dai dati attualmente rilevati? Come possono essere create sinergie tra ALL-EMA, BDM, statistica della superficie, monitoraggio degli uccelli nidificanti in Svizzera, banca dati AGIS?
3. Con quali indicatori della biodiversità (gruppi faunistici supplementari) si può completare l’attuale monitoraggio agroambientale?
4. Come si può migliorare la rappresentazione della biodiversità come categoria influente negli ecobilanci?

Promozione di organismi utili e di servizi ecosistemici

1. Come si devono strutturare le strisce fiorite in campicoltura affinché impollinatori e predatori siano promossi in modo mirato e le strisce fiorite e altre SPB siano efficaci sulla resa delle piante coltivate?
2. L’impollinazione delle piante coltivate che dipende dagli insetti è assicurata?
3. Quali esigenze hanno gli impollinatori e gli organismi utili a livello di disposizione degli spazi nel paesaggio rurale affinché possano fornire il proprio servizio ecosistemico nelle colture agricole?
4. Quali servizi ecosistemici forniscono le SPB e le superfici con rese marginali?
5. Come si possono fornire, mediante colture e sistemi di coltivazione nuovi (p.es. leguminose a granelli, sistemi di agricoltura forestale, colture in siti periodicamente umidi), maggiori servizi ecosistemici?
6. Quali opportunità e rischi derivano dalle nuove tecnologie (p.es. biotecnologia, Genome Editing, RNAi, Gene Drive) oppure dall’impiego di microrganismi nella protezione dei vegetali per i servizi ecosistemici e, in particolare, per la biodiversità?

Miglioramento del bilancio ecologico

1. Come si può sviluppare ulteriormente il bilancio ecologico, in modo da preservare e promuovere una maggiore quota di specie bersaglio e faro nell’ambiente?
2. Quale importanza hanno le piante nocive (p.es. neofite invasive, piante velenose) nei paesaggi agricoli e sulle SPB?
3. Come si può preservare la biodiversità della superficie inerbita nella regione di montagna e quali effetti hanno i nuovi metodi di gestione (irrigazione, sili, soffiatori di foglie, ecc.) nonché il cambiamento climatico?
4. Come devono essere collocate nello spazio le SPB, le superfici campicole e quelle inerbite di diversa intensità, affinché si promuova in modo ottimale la varietà delle specie e degli habitat?  
5. Come si possono combinare le preferenze alimentari e le esigenze di movimento di animali al pascolo diversi onde conciliare la preservazione della diversità delle specie e degli habitat con una produzione agricola redditizia?