The search result changed since you submitted your search request. Documents might be displayed in a different sort order.
  • search hit 5 of 10
Back to Result List

Spatio-temporal effects of floral resources on pollinators and their functions in agricultural landscapes

  • Wild bees are essential for the pollination of wild and cultivated plants. However, within the last decades, the increasing intensification of modern agriculture has led to both a reduction and fragmentation as well as a degradation of the habitats wild bees need. The resulting loss of pollinators and their pollination poses an immense challenge to global food production. To support wild bees, the availability of flowering resources is essential. However, the flowering period of each resource is temporally limited and has different effects on pollinators and their pollination, depending on the time of their flowering. Therefore, to efficiently promote and manage wild bee pollinators in agricultural landscapes, we identified species-specific key floral resources of three selected wild bee species and their spatial and temporal availability (CHAPTERS 2, 3 & 4). We examined, which habitat types predominantly provide these resources (CHAPTERS 3 & 4). We also investigated whether floral resource maps based on the use of these key resources and their spatial and temporal availability explain the abundance and development of the selected wild bees (CHAPTERS 3 & 4) and pollination (CHAPTER 5) better than habitat maps, that only indirectly account for the availability of floral resources. For each of the species studied, we were able to identify different key pollen sources, predominantly woody plants in the early season (April/May) and increasingly herbaceous plants in the later season (June/July; CHAPTERS 2, 3 & 4). The open woody semi-natural habitats of our agricultural landscapes provided about 75% of the floral resources for the buff-tailed bumblebees, 60% for the red mason bees, and 55% for the horned mason bees studied, although they accounted for only 3% of the area (CHAPTERS 3 & 4). In addition, fruit orchards provided about 35% of the floral resources for the horned mason bees on 4% of the landscape area (CHAPTER 3). We showed that both mason bee species benefited from the resource availability in the surrounding landscapes (CHAPTER 3). Yet this was not the case for the bumblebees (CHAPTER 4). Instead, the weight gain of their colonies, the number of developed queen cells and their colony survival were higher with increasing proximity to forests. The proximity to forests also had a positive effect on the mason bees studied (CHAPTER 3). In addition, the red mason bees benefited from herbaceous semi-natural habitats. The proportion of built-up areas had a negative effect on the horned mason bees, and the proportion of arable land on the red mason bees. The habitat maps explained horned mason bee abundances equally well as the floral resource maps, but red mason bee abundances were distinctly better explained by key floral resources. The pollination of field bean increased with higher proportions of early floral resources, whereas synchronous floral resources showed no measurable reduction in their pollination (CHAPTER 5). Habitat maps also explained field bean pollination better than floral resource maps. Here, pollination increased with increasing proportions of built-up areas in the landscapes and decreased with increasing proportions of arable land. Our results highlight the importance of the spatio-temporal availability of certain key species as resource plants of wild bees in agricultural landscapes. They show that habitat maps are ahead of, or at least equal to, spatio-temporally resolved floral resource maps in predicting wild bee development and pollination. Nevertheless, floral resource maps allow us to draw more accurate conclusions between key floral resources and the organisms studied. The proximity to forest edges had a positive effect on each of the three wild bee species studied. However, besides pure food availability, other factors seem to co-determine the occurrence of wild bees in agricultural landscapes.
  • Wildbienen sind unerlässlich für die Bestäubung von Wild- und Kulturpflanzen. Die zunehmende Intensivierung der Landwirtschaft führte jedoch sowohl zu einer Verringerung und Fragmentierung als auch zu einer Wertminderung der von ihnen benötigten Lebensräume innerhalb der letzten Jahrzehnte. Die damit einhergehenden Verluste von Bestäubern und ihrer Bestäubung stellt die weltweite Nahrungsmittelproduktion vor eine immense Herausforderung. Zur Förderung von Wildbienen ist die Verfügbarkeit von Blüteressourcen essentiell. Die Blühdauer einzelner Ressourcen ist jedoch zeitlich begrenzt und hat, je nach Blütezeitpunkt, unterschiedliche Effekte auf Bestäuber und deren Bestäubung. Um Wildbienen als Bestäuber in Agrarlandschaften effizient fördern und nutzen zu können, identifizierten wir deshalb die artspezifischen Schlüsselressourcen dreier ausgewählter Wildbienen und deren räumliche und zeitliche Verfügbarkeit (KAPITEL 2, 3 & 4). Wir untersuchten, welche Habitatstypen diese Ressourcen überwiegend bereitstellen (KAPITEL 3 & 4). Wir untersuchten zudem, ob Blütenressourcenkarten, die auf der Nutzung dieser Schlüsselressourcen und deren räumlich zeitlicher Verfügbarkeit basieren, die Abundanzen und die Entwicklung der ausgewählten Wildbienen (KAPITEL 3 & 4) und die Bestäubung (KAPITEL 5) besser erklären als Habitatkarten, die die Verfügbarkeit von Blüteressourcen nur indirekt beschreiben. Für jede der untersuchten Arten konnten wir unterschiedliche, im frühen Saisonverlauf (April/Mai) überwiegend holzige im späteren Verlauf (Juni/Juli) auch zunehmend krautige, Schlüsselarten identifizieren (KAPITEL 2, 3 & 4). Die Wildobst- und Wildheckengehölze unserer Agrarlandschaften stellten rund 75% der Blütenressourcen für Erdhummeln, 60% für Rote Mauerbienen und 55% für Gehörnte Mauerbienen bereit, obwohl sie einen Flächenanteil von nur 3% ausmachten (KAPITEL 3 & 4). Obstplantagen stellten zusätzlich rund 35% des Blütenangebots für Gehörnte Mauerbienen auf 4% der Fläche bereit (KAPITEL 3). Wir konnten zeigen, dass beide Mauerbienenarten von der Ressourcenverfügbarkeit in den umliegenden Landschaften profitierten (KAPITEL 3). Bei Erdhummeln zeigte sich dieser Zusammenhang jedoch nicht (KAPITEL 4). Stattdessen waren die Gewichtszunahme ihrer Kolonien, die Anzahlen der darin ausgebildeten Königinnenzellen und die Überlebensdauer der Kolonie mit zunehmender Nähe zum Wald höher. Ebenfalls auf die beiden Mauerbienenarten wirkte sich die Waldnähe positiv aus (KAPITEL 3). Daneben profitierten Rote Mauerbienen durch krautige halbnatürliche Habitate. Nachteilig wirkten sich Siedlungsflächen auf die Gehörnten Mauerbienen, und Ackerland auf die Roten Mauerbienen aus. Habitatkarten erklärten die Abundanzen der Gehörnten Mauerbienen gleich gut wie Blütenressourcenkarten, jedoch wurden die Abundanzen der Roten Mauerbienen deutlich besser durch Schlüsselressourcen erklärt. Die Bestäubung der Ackerbohne erhöhte sich mit höheren Anteilen früher Blütenressourcen (KAPITEL 5). Dabei zeigte sich keine messbare Reduktion der Bestäubung durch gleichzeitig blühende Ressourcen. Habitatkarten erklärten die Bestäubung der Ackerbohne auch besser als Blütenressourcenkarten. Dabei nahm die Bestäubung mit zunehmenden Anteilen an Siedlungsflächen in den Landschaften zu und reduzierte sich mit zunehmenden Anteilen von Ackerland. Unsere Ergebnisse verdeutlichen die Wichtigkeit der räumlich-zeitlichen Verfügbarkeit bestimmter Schlüsselarten als Ressourcenpflanzen von Wildbienen in Agrarlandschaften. Sie zeigen, dass Habitatkarten detaillierten Blütenressourcenkarten in der Vorhersage der Entwicklung von Wildbienen und deren Bestäubung voraus oder zumindest ebenbürtig sind. Dennoch ermöglichen es Blütenressourcenkarten, genauere Schlüsse zwischen den einzelnen Ressourcen und den untersuchten Organismen zu ziehen. Die Nähe zu Waldrändern wirkte sich positiv auf jede der drei untersuchten Wildbienenarten aus. Neben der reinen Nahrungsverfügbarkeit scheinen jedoch weitere Faktoren das Vorkommen von Wildbienen in Agrarlandschaften mitzubestimmen.

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Philipp Wolfgang Eckerter
URN:urn:nbn:de:kola-22712
Referee:Martin Entling
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of completion:2021/12/08
Date of publication:2021/12/08
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Landau, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Landau, Fachbereich 7
Date of final exam:2021/10/08
Release Date:2021/12/08
Tag:floral resources; landscape mapping; pollen diet; pollinator development; pollinator fitness; wild bees
crop pollination
GND Keyword:Bestäuber; Bestäubung; Landschaftskartierung; Wildbienen
Number of pages:160 Seiten
Institutes:Fachbereich 7
Licence (German):License LogoEs gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG