Kredit:CC0 Public Domain
Rutgers University har genomfört den första studien som visar hur många fler arter av bin som behövs för att upprätthålla skörden när en långsiktig tidsram övervägs.
I tidningen, som nyligen publicerades i Nature Ecology &Evolution , sa forskare att den biologiska mångfalden hos bipopulationen är avgörande för att upprätthålla ekosystemfunktionen för pollinering av grödor, vilket är avgörande för mänsklighetens livsmedelsförsörjning.
"Vi fann att biologisk mångfald spelar en nyckelroll i ekosystemens stabilitet över tid", säger Natalie Lemanski, huvudförfattare på studien och postdoktor vid institutionen för ekologi, evolution och naturresurser vid Rutgers School of Environmental and Biological Sciences (SEBS). "Du behöver faktiskt fler biarter för att få stabila pollineringstjänster över en växtsäsong och över år."
Teamet i studien fokuserade på olika populationer av bin på dussintals gårdar i New Jersey, Pennsylvania och Kalifornien, och fann att många fler biarter inte bara behövdes för pollinering än förväntat under en hel blomningssäsong, utan ännu fler behövdes över flera år.
Forskarna sa att de upptäckte att olika biarter pollinerade samma typer av växter vid olika tidpunkter på året. De fann också att olika biarter var de dominerande pollinatörerna på samma sorts växter under olika år. På grund av naturliga fluktuationer i bipopulationer, sa forskare, behövdes alla närvarande biarter för att upprätthålla en minimigräns för pollinering under magra år.
"Denna forskning visar att överflöd [av en art] spelar roll, men biernas mångfald är ännu viktigare", säger Michelle Elekonich, biträdande divisionschef för National Science Foundations direktorat för biologiska vetenskaper, som finansierade studien. "Det är inte samma bin som finns i överflöd vid en viss tidpunkt, och variation är nödvändig för att ge balans under en växtsäsong - och från år till år."
Lemanski sa att studien ger belägg för ett långvarigt koncept som ekologer kallar "försäkringshypotesen." Tanken är att ekosystem förmodligen gynnas när naturen "diversifierar portföljen" och stödjer flera arter av en kategori av en växt eller ett djur, snarare än att förlita sig på en dominerande art.
"Vi fann att två till tre gånger så många biarter behövdes för att nå en målnivå för pollinering av grödor under loppet av en växtsäsong jämfört med ett enda datum," sa Lemanski. "På liknande sätt behövdes dubbelt så många arter för att ge pollinering under sex år jämfört med ett enda år."
Forskarna baserade sin analys på sina egna omfattande observationer av bibesök på blommor och mätningar av mängden pollenkorn som deponerats på enskilda blommor under veckor och månader inom ett givet kalenderår och sedan under flera år. De samlade in uppgifterna, med tillstånd från bönder, på 16 blåbärsodlingar i södra New Jersey, på 25 vattenmelongårdar i centrala New Jersey och östra Pennsylvania och på 36 vattenmelongårdar i norra Central Valley of California.
"Omfattningen av ökningen av arter som behövdes under flera år var anmärkningsvärt konsekvent bland grödor när man betraktade den över samma tidsintervall," sa Lemanski. "Dessutom tyder det faktum att förhållandet mellan tidsskala och antalet arter som behövs inte planade ut att även längre tidsserier, som sträcker sig över flera säsonger, ytterligare kan stärka behovet av biologisk mångfald för att säkerställa tillförlitlig ekosystemtjänst."
Rachael Winfree, professor vid Rutgers avdelning för ekologi, evolution och naturresurser vid SEBS, var senior författare på tidningen, som också skrevs i samarbete med Neal Williams från University of California-Davis. + Utforska vidare
