Original article

Effects of field characteristics on abundance of bumblebees (Bombus spp.) and seed yield in red clover fields^*

Effets des caractéristiques du champ sur l’abondance des bourdons (Bombus spp.) et sur la récolte de graines dans les champs de trèfle des prés.

Die Effekte von Feldeigenschaften auf die Dichte von Hummeln (Bombus spp.) und den Ertrag in Rotkleefeldern

Aarhus University, Institute of Biology, Ny Munkegade building 1540, 8000 Aarhus C, Denmark

Corresponding author: Y.L. Dupont, yoko.dupont@biology.au.dk

Received: 4 November 2009
Revised: 11 January 2010
Accepted: 13 January 2010

Abstract

Red clover is a key floral ressource for bumblebees (Bombus spp.). We here investigate variation within and among red clover fields in species richness and abundance of Bombus spp. in addition to Apis mellifera. Bumblebee individuals were grouped into the following functional groups, based on castes and tongue length: (1) all queens, (2) all workers, (3) short-tongued workers and (4) long-tongued workers. In 14 study fields, no spatial or diurnal within-field differences were found in abundances of bee groups. However, seasonal differences were detected. On average 6.3 ± 0.6Bombus spp. were observed in each field. In general, maximum observed bee abundances of a field were not associated with field size, weediness, or presence of commercial honeybee hives. However, long-tongued bumblebee abundance was significantly lower in fields with beehives. Seed yield was marginally higher in less weedy fields, but not significantly augmented by presence of bee hives.

Zusammenfassung

Rotklee (Trifolium pratense) ist eine wichtige Anbaupflanze in der biologischen Landwirtschaft. Die Blüten werden hauptsächlich von Hummeln (Bombus spp.) und Honigbienen (Apis mellifera) bestäubt. Umgekehrt ist Rotklee eine der wichtigsten Nahrungsquellen für Hummeln, insbesondere für Arten mit langen Rüsseln. Jedoch nimmt die Häufigkeit von Rotklee in Nordeuropa seit etwa 1950 ab.

In dieser Arbeit untersuchten wir den Effekt auf Artenreichtum und Individuendichte von Hummeln und von Honigbienen in 14 Feldern mit Rotklee in Dänemark (Abb. 1, Tab. I). Jedes Feld wurde während der Blütezeit dreimal besucht und dabei die Anzahl der Bienen in drei Quadraten von 18m × 18m bestimmt. Die dabei beobachteten Bienen wurden bis zur Art bestimmt und anhand von Rüssellänge und Kaste in einer von vier funktionellen Bombus-Gruppen kategorisiert: (1) alle Königinnen, (2) alle Arbeiterinnen, (3) kurzrüsselige Arbeiterinnen und (4) langrüsselige Arbeiterinnen, neben (5) Arbeiterinnen der Honigbiene. Die Individuendichten innerhalb jedes Felds wurden in Bezug auf die Tageszeit (vormittags oder nachmittags), den Ort (am Rand, in der Mitte, oder dazwischen), und die Saison (Anfang, Mitte, Ende) verglichen. Verschiedene Felder wurden danach bezüglich des Maximums der beobachteten Bienendichten im Verhältnis zur Feldgröße, des Unkrautvorkommens, und der Anwesenheit bzw. des Fehlens von kommerziellen Honigbienenvölkern verglichen.

Wir beobachteten insgesamt 10 Arten von Bombus spp. während unserer Studie, mit durchschnittlich 6.3 ± 0.6 Arten pro Feld (Tab. I). Hummeldichten waren hauptsächlich in der Mitte der Blütezeit am höchsten, während die Dichte der Honigbienen gegen Ende am höchsten war. Die höchsten Aktivitäten von Bienen waren im allgemeinen nicht mit den Eigenschaften der Felder gekoppelt. Jedoch waren die Dichten der langrüsseligen Hummeln in Feldern, wo kommerzielle Völker von Honigbienen aufgestellt waren, signifikant geringer (Abb. 2). Der Ertrag wurde weder durch die maximale Bienenaktivität, noch durch die Feldgröße, noch durch die Anwesenheit von Bienenvölkern beeinflusst (Abb. 3). Der Saatansatz war in Feldern mit weniger Unkraut geringfügig höher. Daher empfehlen wir für einen verbesserten Saatansatz eher das Jäten von Unkraut als das Aufstellen von Bienenvölkern, was die Dichte der effektiven, langrüsseligen Bestäuber negativ beeinflussen könnte.