The impact of honeybee density and apiary proximity on bumblebee foraging behavior depends on landscape-level forage availability

Abstract

The decline of pollinators has led to an upswing of managed honeybees and the competitive impact this has on wild pollinators has growing evidence. The conservation of wild pollinators is crucial to maintaining plant diversity in natural ecosystems and ensuring global food security. In order to fully understand the impact deployment of honeybees have on other wild bees there is a need for studies where other factors, like floral resources, are avoided as a potentially explanatory factor of the observed effect. To investigate this, we conducted an experimental study in 8 landscapes, in southern Sweden, with varying proportions of semi-natural habitat and agricultural fields. Within each landscape, four similar semi-natural grasslands were selected at four different distances (0, 500, 1000, 2000m). The first was serving as a focal pasture where 10 honeybee colonies were added and then two commercial bumblebee colonies (Bombus terrestris) were placed in each grassland. We demonstrate that apiary proximity (<500m) and honeybee density have an impact on bumblebee foraging return rate and diet breadth. These effects had a seasonal variation likely as a consequence of the altered honeybee foraging behavior due to resource availability (oilseed rape and semi-natural habitat) in the surrounding landscape. During oilseed rape flowering the honeybee density was high at close proximity to the apiaries but low in grasslands further away, while later in the season their density decays was weaker with a higher abundance in the grasslands. Bumblebee diet breadth changed close to the hives but depended on landscape structure and season. The niche overlap between species was significant in the early season, especially in areas of low semi-natural habitat, likely as recourses were limited beyond oilseed rape. Semi-natural grasslands were increasingly important in the late season and had a mediating effect on the foraging behavior of bumblebees, likely as these areas allow for niche differentiation and coexistence between honeybees and bumblebees. These results show that the spatial deployment of honeybees need to be taken into careful consideration in conservation efforts that contend to aid wild pollinators in agricultural systems.

Popular Abstract (Swedish)

Bin är viktiga för att de flesta vilda blommor och många av våra grödor ska kunna föröka sig och därmed för viktiga för ett välfungerande ekosystem! Men på grund av att människan har förändrat binas naturliga miljöer så är de vilda bina hotade. För att kompensera för de minskande populationerna av vilda bina och på grund av våra storskaliga odlingar så har mängden tama honungsbin ökat för att pollinera våra grödor. Men eftersom honungsbina lever i stora samhällen och kan flyga väldigt långt så finns det risk att de konkurrerar med de vilda bina om föda. Stora tätheter med honungsbin kan utarma landskapet på nektar och pollen, och därmed tvinga vilda bin att ändra sitt beteende när de söker föda. Detta kan vara problematiskt eftersom de då kan tvingas lägga mer energi för att hitta blommor eller välja blommor som inte ger dem lika mycket näring. Detta kan i sin tur leda till att de vilda bina minskar ännu mer!

Men hur honungsbina konkurrerar med vilda bin borde bero på avståndet till bigårdarna och landskapets struktur. Eftersom bin är bundna till sitt bo, för att lämna föda till sina avkommor, så är de beroende av vilka blommor som finns i närheten. Honungsbina kan dock flyga väldigt långt från sitt samhälle för att hitta föda, men flyger bara långt för blommor som ger hög belöning, eftersom det är en stor energikostnad. Det är därför viktigt att förstå hur honungsbina fördelar sig i landskapet runt bigården så att de placeras ut på platser där den eventuella konkurrensen på vilda bin minimeras. Vi måste alltså förstå hur tätheten av honungsbin förhåller sig till både avstånd från bigårdarna samt hur deras tätheter ändras beroende på vilka resurser som finns tillgängliga i det omgivande landskapet. Därför har vi gjort en experimentell studie där vi manipulerade tätheten av honungsbin genom att placera ut 10 samhällen i en betesmark i 8 olika landskap. Sedan placerade vi ut två kolonier med humlor (Bombus terrestris) i fyra betesmarker på 0, 500, 1000 och 2000 meters avstånd från bigårdarna. Vi ville undersöka hur honungsbina förändrade sitt födosöksbeteende under sommaren, och i sin tur ta reda på hur humlornas födosöksbeteende påverkades av honungsbinas tätheter i betesmarkerna och avstånd från bigårdarna.

Vi fann att humlornas födosöksbeteende påverkas av närheten till bigårdar och antalet honungsbins som fanns i landskapet. Honungsbina älskade raps under början av sommaren! Så när rapsen blommade var det höga tätheter av honungsbin bara nära bigårdarna men inte i gräsmarkerna längre ifrån, antagligen för att de flög till rapsen istället. Det kunde även märkas av att deras pollen mestadels bestod av raps. Humlornas diet och födosöksbeteende påverkades av de höga tätheterna av honungsbin och förändrades nära bigårdarna (inom 500 meter), antagligen för att honungsbina utarmat dessa betesmarker på blomresurser. Däremot efter rapsen blommat, senare under sommaren, så var gräsmarkerna, med dess många olika vilda blommor, viktiga för honungsbina vilket sågs både genom att det var fler honungsbin i alla betesmarker och även på att deras pollen innehöll fler vilda blommor. Detta gjorde dock att humlorna bara påverkades nära bigårdarna i områden lite naturligt habitat, antagligen för att dessa områden inte har tillräckligt mycket blommor. Däremot så verkade större naturliga habitat i det omkringliggande landskapet leda till att humlornas födosöksbeteende inte påverkades nära bigårdarna. Alltså är naturliga habitat, så som naturliga betesmarker, viktiga för bin och mildrar konkurrensen med honungsbin. Så man borde placera ut bigårdar långt från naturliga habitat som är viktiga för vilda bin, speciellt när rapsen blommar, däremot verkar större områden naturliga habitat med hög blomdiversitet tillåta honungsbin och humlor att samexistera under senare delen av sommaren!

• author: Bernhardsson, Olivia
• supervisor: Liam Kendall; Henrik Smith
• organization: Degree Projects in Biology
• course: BION03 20221
• year: 2023
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 9135490
• date added to LUP: 2023-08-29 11:24:34
• date last changed: 2023-08-29 11:24:34