Analysis of pollen loads in a wild bee community (Hymenoptera: Apidae) — a method for elucidating habitat use and foraging distances

Abstract

Resource utilisation and foraging ranges of Apidae (excluding Apis and Bombus) were studied in sandy grasslands of the temperate zone by pollen analysis combined with direct observation of bees. Planttaxa composition of 558 pollen loads collected from 56 bee species was determined. We recorded flower-visits using plot-based observations and resource utilisation using pollen analysis. For the most important entomophilous plant species flower-visitation and pollen-analytical data correspond (e.g. Berteroa incana, Centaurea stoebe, Potentilla argentea). Whenever pollen of plant species that are limited in their occurrence could be detected, we were able to use pollen analysis to determine foraging distances, but not maximum foraging distances. Using tree pollen, minimum flight ranges up to 1250 m were documented even for bees with 7 mm body size. Thus pollen analysis not only provides valuable information about foraging on different spatial scales, but also enables foraging ranges to be calculated without experimental manipulation.

Zusammenfassung

In bedrohten Binnenland-Sandökosystemen wurden die Ressourcennutzung und die Sammelflugdistanzen von Wildbienen (Apidae, ohne Apis und Bombus) mit Hilfe der Analyse von Pollenladungen und mit direkter Beobachtung untersucht. Das untersuchte Grasland auf Sandstandorten der temperaten Zone ist gekennzeichnet durch große Diversität von Pollenressourcen; diese offenen Lebensräume werden von einer Vielzahl vor allem endogäisch nistender Wildbienen genutzt.

558 Pollenladungen von 56 Bienenarten wurden auf ihre Zugehörigkeit zu Pflanzentaxa bestimmt. Mit Hilfe der Probeflächen-basierten Beobachtung von Blütenbesuchern konnten wir Besuche an 35 Habitat-typischen Pflanzenarten feststellen und zusätzlich mit Hilfe der Pollenanalyse die Nutzung weiterer Pollenressourcen aus dem Umland (insgesamt Nachweis von 61 Pollentypen). Die Haupt-Pollenressourcen konnten mit beiden Methoden gut nachgewiesen werden. Sowohl bei der Pollenanalyse als auch bei der Beobachtung an Blüten waren die häufigsten sechs Pflanzenarten identisch, mit leichten Abweichungen in der quantitativen Reihung. Die Pollenanalyse ist zeitaufwändiger, aber ermöglicht die Gewinnung zusätzlicher Informationen zur Ressourcennutzung von Bienenindividuen auf höheren räumlichen Skalen. Aus botanischer Sicht sind die wichtigsten Nahrungsressourcen häufige Taxa der Sandflora. Es handelt sich um ruderale Arten (Berteroa, Sisymbrium) und allgemein nicht gefährdeten Pflanzenarten; viele blütenbesuchende Bienenarten sind jedoch in hohem Maße gefährdet (z.B. Andrena carbonaria agg. Halictus leucaheneus, Dasypoda hirtipes).

Es gibt immer noch geringe Kenntnisse zu den Sammelflugdistanzen, die Wildbienen zurücklegen können (mit Ausnahe von Apis und Bombus). Wenn Pollen von Pflanzenarten, die ein nur punktuelles lokales Vorkommen haben, feststellbar ist, können minimale Sammelflugdistanzen berechnet werden. Insbesondere durch den Nachweis von Gehölzpollen konnten wir auch für Bienenarten mit einer Körpergröße von nur 7 mm minimale Sammelflugdistanzen von bis zu 1250 m feststellen. Die Pollenanalyse ermöglicht nicht nur wertvolle Informationen zur Ressourcennutzung auf verschiedenen Skalenebenen, sondern es können auch minimale Sammelflugdistanzen ohne experimentelle Manipulation ermittelt werden. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass die bei Sammelflügen zurückgelegten Entfernungen auch bei Bienen mit kleiner Körpergröße größer sind als bisher angenommen.

Die Pollenanalyse ist eine wichtige Methode, um zum einen das gesamte taxonomische Spektrum der genutzten Pollenressourcen und das Potenzial der Bienenarten als Bestäuber in der Agrarlandschaft festzustellen und zum anderen die zurückgelegten Sammelflugdistanzen auch kleinerer Bienenarten zu ermitteln.