Effects of landscape context on populations of bumblebees
Författare
Summary, in Swedish
Popular Abstract in Swedish
För att förstå på vilket sätt viktiga pollinerande insekter påverkas av det omgivande landskapets struktur och innehåll, har jag studerat populationer av humlor (fam. Bombus). Jag har också gjort en analys av sambandet mellan jordbruksintensitet of landskapets komplexitet. Mina studier har utförst i Skåne och jag har valt studieområden bl.a. baserat på hur stora åkrar och hur mycket naturbetesmark de innehåller. Områden med små åkrar, omväxlande landskap och mycket betesmark kallar jag komplexa och motsatsen, med stora åkrar och nästan enbart växtodling, kallar jag enkla landskap. I dessa områden har jag inventerat humlor och blommande växter i kantzoner till åkrar, vallar, betesmarker och trädgårdar under juni till augusti. Jag har dessutom gjort ett försök med en växt som är beroende av insekts pollinering, stor blåklocka (Campanula persicifolia), för att undersöka om privata trädgårdar i jordbrukslandskapet kan bidra till ökad pollinering genom att erbjuda vilda bin en gynnsam miljö. Analysen av jordbruksintensitet och landskapets komplexitet visar att det inte nödvändigtvis är så att ett intensivt brukat landskap också är kraftigt förenklat. Vi identifierade delvis separata faktorer, uppbyggda av flera landskapsvariabler, som beskriver intensitet, komplexitet, mängd sk. små-biotoper och jordbrukets inriktning (växtodling eller blandjordbruk). Detta bör betyda att en ökad grad av komplexitet inte nödvändigtvis måste innebära minskad avkastning från jordbruket. Jag visade också att sambandet mellan olika variabler som beskrev landskapet berodde på vilken skala man betraktade landskapet. Mina resultat från 2006 visar att det från mitten av juli fanns ca 30 gånger färre humlor i enkla jämfört med komplexa landskap. Däremot var det ingen skillnad mellan mängden humlor i komplexa och enkla landskap i början av studien under juni månad. Eftersom mängden blommande, örtartade växter också skilde med en faktor 30 mellan landskapstyperna, tyder detta på att humlorna i de enkla landskapen utnyttjar andra resurser i början av säsongen (maj-juni). I andra studier har man visat att humlekolonier kan utnyttja blommande raps och att detta leder till en snabb tillväxt tidigt på säsongen. Så kan det vara också i skånska landskap fram till mitten av juni. När rapsen slutar blomma finns dock inte mycket alternativa resurser och humlepopulationerna minskar kraftigt. Vi ser en stor risk att denna minskning sker innan kolonier av alla arter hinner reproducera sig och att återväxten av humlor i enkla landskap därför är starkt hotad. Trots de långtgående minskningarna av humlor och vilda bin från jordbruksområden så är en handfull arter alltjämt relativt vanliga. Orsakerna till detta är inte helt kända, men det har föreslagits att artspecifika egenskaper gällande födoval gör att några arter är bättre lämpade för att effektivt utnyttja de resurser som trots allt finns också i enkla landskap. För att undersöka detta delade jag upp arterna i grupper utefter deras egenskaper rörande kolonistorlek (antal arbetare per koloni), boplatsmiljö, kolonins livslängd och aktivitetsperiod och arbetarnas morfologi. Jag fann att de arter som är aktiva tidigt på säsongen, bildar stora kolonier, bygger sina bon under mark eller som är aktiva under en kort period, kan reproducera sig lika väl i enkla som i komplexa landskap. Motsatsen, dvs. arter som blir aktiva först på försommaren, bildar små kolonier, bygger bon ovan mark eller har en lång aktivitetsperiod, klarade sig betydligt sämre i enkla jämfört med komplexa landskap. Arbetarnas morfologi (medelstorlek och tunglängd) förklarade vilka miljöer de besöker när de samlar nektar och pollen, eftersom morfologin påverkar hur effektiv en arbetare är på att hantera en viss blomma. Jag tolkar dessa resultat som att egenskaper knutna till hur en koloni utnyttjar födo-resurser i tid och rum påverkar möjligheten att utnyttja resurser i olika typer av landskap, där tillgången på resurser varierar på olika skalor i både tid och rum. Humlor med egenskaper som gör att de kan utnyttja tidiga resurser över stora rumsliga skalor och som inte är beroende av boplatser ovan jord kan ha god reproduktionsframgång även i de enkla landskapen. Egenskaper på individnivå har istället en indirekt effekt på fortlevnaden i olika landskap. Detta då arbetarnas morfologi påverkar deras val av blommor, samtidigt som det finns skillnader mellan landskapen i både mängd och artsammansättning av blommande växter. När jag jämförde arbetarnas medelstorlek i de båda landskapstyperna, fann jag att de i genomsnitt var 2% mindre i enkla jämfört med komplexa landskap. Detta resultat var generellt över arter, dvs. även de arter som fortfarande är vanliga var mindre till storleken i enkla landskap. Jag föreslår två möjliga orsaker till detta. Antingen att arbetarna lider brist på föda under larvstadiet, vilket resulterar i mindre kroppsstorlek som fullbildade humlor. Alternativ kan det vara ett sätt för kolonin att anpassa sig till resurstillgången; att tillverka fler men mindre arbetare. En mindre arbetare kan klara sig längre utan föda och att ha en större koloni innebär en fördel i enkla landskap. I båda fallen antyder resultatet att humlorna lider brist på födo-resurser i förenklade landskap. Försöket med pollinering av stor blåklocka skedde enbart i enkla landskap. Resultaten visade att de plantor som placerats nära en trädgård (på ca.15 avstånd) satte mer frö än de som stod på längre avstånd (ca. 140m). Dessutom fann vi fler arter och individer av vilda bin nära en trädgård än längre ifrån. Av dessa resultat drar jag slutsatsen att pollinering, åtminstone av den växtart vi studerat, redan är negativt påverkad i enkla landskap. Resultat som styrker detta har också presenterats från andra delar av Europa och världen. Det positiva är dock att också trädgårdar kan gynna biologisk mångfald och därför kan fungera som källor för ekosystemtjänster, åtminstone till den närmsta omgivningen.
Utifrån dessa resultat drar jag slutsatsen att för att gynna mångfalden av humlor och andra vilda bin är det brådskande att ta fram och tillämpa åtgärder för att öka tillgången av blommande växter i landskapet, särskilt i slättbygder med dess förenklade landskap. Dessutom måste blommor finnas tillgängliga under hela sommarhalvåret och blomrika miljöer ligga tillräckligt tätt, så att också de arter som är aktiva sent på säsongen och rör sig över begränsade områden kan finna och utnyttja dem. Generellt sett vore ett mer komplext landskap önskvärt för att gynna biologisk mångfald och därigenom de ekosystemtjänster som vilda organismer erbjuder samhället. Detta skulle kunna öka den ekologiska hållbarheten inom jordbruket. Vi bör även uppmärksamma de positiva effekter som trädgårdar kan ha på biologisk mångfald, både i urbana miljöer och på landsbygden.
För att förstå på vilket sätt viktiga pollinerande insekter påverkas av det omgivande landskapets struktur och innehåll, har jag studerat populationer av humlor (fam. Bombus). Jag har också gjort en analys av sambandet mellan jordbruksintensitet of landskapets komplexitet. Mina studier har utförst i Skåne och jag har valt studieområden bl.a. baserat på hur stora åkrar och hur mycket naturbetesmark de innehåller. Områden med små åkrar, omväxlande landskap och mycket betesmark kallar jag komplexa och motsatsen, med stora åkrar och nästan enbart växtodling, kallar jag enkla landskap. I dessa områden har jag inventerat humlor och blommande växter i kantzoner till åkrar, vallar, betesmarker och trädgårdar under juni till augusti. Jag har dessutom gjort ett försök med en växt som är beroende av insekts pollinering, stor blåklocka (Campanula persicifolia), för att undersöka om privata trädgårdar i jordbrukslandskapet kan bidra till ökad pollinering genom att erbjuda vilda bin en gynnsam miljö. Analysen av jordbruksintensitet och landskapets komplexitet visar att det inte nödvändigtvis är så att ett intensivt brukat landskap också är kraftigt förenklat. Vi identifierade delvis separata faktorer, uppbyggda av flera landskapsvariabler, som beskriver intensitet, komplexitet, mängd sk. små-biotoper och jordbrukets inriktning (växtodling eller blandjordbruk). Detta bör betyda att en ökad grad av komplexitet inte nödvändigtvis måste innebära minskad avkastning från jordbruket. Jag visade också att sambandet mellan olika variabler som beskrev landskapet berodde på vilken skala man betraktade landskapet. Mina resultat från 2006 visar att det från mitten av juli fanns ca 30 gånger färre humlor i enkla jämfört med komplexa landskap. Däremot var det ingen skillnad mellan mängden humlor i komplexa och enkla landskap i början av studien under juni månad. Eftersom mängden blommande, örtartade växter också skilde med en faktor 30 mellan landskapstyperna, tyder detta på att humlorna i de enkla landskapen utnyttjar andra resurser i början av säsongen (maj-juni). I andra studier har man visat att humlekolonier kan utnyttja blommande raps och att detta leder till en snabb tillväxt tidigt på säsongen. Så kan det vara också i skånska landskap fram till mitten av juni. När rapsen slutar blomma finns dock inte mycket alternativa resurser och humlepopulationerna minskar kraftigt. Vi ser en stor risk att denna minskning sker innan kolonier av alla arter hinner reproducera sig och att återväxten av humlor i enkla landskap därför är starkt hotad. Trots de långtgående minskningarna av humlor och vilda bin från jordbruksområden så är en handfull arter alltjämt relativt vanliga. Orsakerna till detta är inte helt kända, men det har föreslagits att artspecifika egenskaper gällande födoval gör att några arter är bättre lämpade för att effektivt utnyttja de resurser som trots allt finns också i enkla landskap. För att undersöka detta delade jag upp arterna i grupper utefter deras egenskaper rörande kolonistorlek (antal arbetare per koloni), boplatsmiljö, kolonins livslängd och aktivitetsperiod och arbetarnas morfologi. Jag fann att de arter som är aktiva tidigt på säsongen, bildar stora kolonier, bygger sina bon under mark eller som är aktiva under en kort period, kan reproducera sig lika väl i enkla som i komplexa landskap. Motsatsen, dvs. arter som blir aktiva först på försommaren, bildar små kolonier, bygger bon ovan mark eller har en lång aktivitetsperiod, klarade sig betydligt sämre i enkla jämfört med komplexa landskap. Arbetarnas morfologi (medelstorlek och tunglängd) förklarade vilka miljöer de besöker när de samlar nektar och pollen, eftersom morfologin påverkar hur effektiv en arbetare är på att hantera en viss blomma. Jag tolkar dessa resultat som att egenskaper knutna till hur en koloni utnyttjar födo-resurser i tid och rum påverkar möjligheten att utnyttja resurser i olika typer av landskap, där tillgången på resurser varierar på olika skalor i både tid och rum. Humlor med egenskaper som gör att de kan utnyttja tidiga resurser över stora rumsliga skalor och som inte är beroende av boplatser ovan jord kan ha god reproduktionsframgång även i de enkla landskapen. Egenskaper på individnivå har istället en indirekt effekt på fortlevnaden i olika landskap. Detta då arbetarnas morfologi påverkar deras val av blommor, samtidigt som det finns skillnader mellan landskapen i både mängd och artsammansättning av blommande växter. När jag jämförde arbetarnas medelstorlek i de båda landskapstyperna, fann jag att de i genomsnitt var 2% mindre i enkla jämfört med komplexa landskap. Detta resultat var generellt över arter, dvs. även de arter som fortfarande är vanliga var mindre till storleken i enkla landskap. Jag föreslår två möjliga orsaker till detta. Antingen att arbetarna lider brist på föda under larvstadiet, vilket resulterar i mindre kroppsstorlek som fullbildade humlor. Alternativ kan det vara ett sätt för kolonin att anpassa sig till resurstillgången; att tillverka fler men mindre arbetare. En mindre arbetare kan klara sig längre utan föda och att ha en större koloni innebär en fördel i enkla landskap. I båda fallen antyder resultatet att humlorna lider brist på födo-resurser i förenklade landskap. Försöket med pollinering av stor blåklocka skedde enbart i enkla landskap. Resultaten visade att de plantor som placerats nära en trädgård (på ca.15 avstånd) satte mer frö än de som stod på längre avstånd (ca. 140m). Dessutom fann vi fler arter och individer av vilda bin nära en trädgård än längre ifrån. Av dessa resultat drar jag slutsatsen att pollinering, åtminstone av den växtart vi studerat, redan är negativt påverkad i enkla landskap. Resultat som styrker detta har också presenterats från andra delar av Europa och världen. Det positiva är dock att också trädgårdar kan gynna biologisk mångfald och därför kan fungera som källor för ekosystemtjänster, åtminstone till den närmsta omgivningen.
Utifrån dessa resultat drar jag slutsatsen att för att gynna mångfalden av humlor och andra vilda bin är det brådskande att ta fram och tillämpa åtgärder för att öka tillgången av blommande växter i landskapet, särskilt i slättbygder med dess förenklade landskap. Dessutom måste blommor finnas tillgängliga under hela sommarhalvåret och blomrika miljöer ligga tillräckligt tätt, så att också de arter som är aktiva sent på säsongen och rör sig över begränsade områden kan finna och utnyttja dem. Generellt sett vore ett mer komplext landskap önskvärt för att gynna biologisk mångfald och därigenom de ekosystemtjänster som vilda organismer erbjuder samhället. Detta skulle kunna öka den ekologiska hållbarheten inom jordbruket. Vi bör även uppmärksamma de positiva effekter som trädgårdar kan ha på biologisk mångfald, både i urbana miljöer och på landsbygden.
Publiceringsår
2011
Språk
Engelska
Fulltext
- Available as PDF - 51 MB
- Download statistics
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Department of Biology, Lund University
Ämne
- Ecology
Nyckelord
- Apoidea
- Bombus
- Campanula
- agriculture
- land-use intensity
- complexity
- garden
- grassland
- field border
- MFC
- pollination
- Factor Analysis
Status
Published
Handledare
- Henrik G. Smith
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISBN: 978-91-7473-115-6
Försvarsdatum
13 maj 2011
Försvarstid
13:00
Försvarsplats
Blå Hallen, Ecology Building, Sölveg. 37, SE-223 62 Lund
Opponent
- Juliet L. Osborne (Dr.)