Ett grönt svettbi (Augochlora pura) söker föda på guldrisblommor. Forskare fann att många arter av svettbi var bland dem som minskade i överflöd under sex år i södra centrala Pennsylvania. Kredit:Nash Turley
Under en sexårsperiod i södra centrala Pennsylvania minskade mått på biologisk mångfald bland vilda bisamhällen och en tredjedel av arterna upplevde minskningar i överflöd, enligt ett team av forskare som leds av Penn State.
Fynden från deras nyligen publicerade studie, hävdar forskarna, visar värdet av standardiserad, säsongsövergripande provtagning över flera år för att identifiera mönster i biernas biologiska mångfald och övervaka populationstrender bland arter.
"Pollinatorer underlättar reproduktionen av mer än 80 % av blommande växter och ökar avkastningen för cirka tre fjärdedelar av grödor", säger studiens huvudförfattare Nash Turley, postdoktor i entomologi vid Penn State College of Agricultural Sciences.
"Bin är en av de viktigaste grupperna av pollinatörer, men tidigare forskning har funnit oroväckande nedgångar bland vilda bin", sa han. "Till exempel har räckvidden och förekomsten av vissa arter minskat avsevärt, särskilt humlor i Nordamerika och Europa. Att spåra förändringar i biets biologiska mångfald är viktigt för att utveckla planer för förvaltning av pollinatörer som kan hjälpa till att upprätthålla vilda växtsamhällen och maximera skördarna."
I den här studien satte forskargruppen för att karakterisera förändringar i bisamhällets biologiska mångfald och förändringar i förekomsten av specifika arter, både under enskilda år och från år till år, för perioden 2014 till 2019. Studien ägde rum i och runt Penn State's Fruit Research and Extension Center, nära Biglerville i Adams County.
Forskarna tog prover på bin på åtta platser intill fyra aktiva äppelodlingar, samlade bin kontinuerligt från april till oktober varje år och tog bort prover från fällor varje vecka för artidentifiering.
"Dessa fruktträdgårdar är i ett landskap som har hög mångfald och överflöd av inhemska växter och pollinatörer", säger studiens medförfattare David Biddinger, entomolog för trädfruktforskning och professor i entomologi vid Fruit Research and Extension Center. "Bara cirka 8 % av landskapet är aktiva fruktträdgårdar, och alla av dem pollineras framgångsrikt endast av vilda pollinatörer."
Forskarna, som nyligen rapporterade sina resultat i Ecology and Evolution , undersökte mer än 26 700 enskilda bin som representerade fem bifamiljer, 30 släkten och 144 arter. "Vi samlade in 33% av det totala antalet biarter som har hittats i Pennsylvania," sa Turley.
Tio arter hade mer än 1 000 individer insamlade, medan över hälften av arterna hade fem eller färre individer. "Det är typiskt i naturen att det finns ett fåtal, mycket rikliga arter och många sällsynta arter," förklarade Turley.
Forskare sa att även om många humlaarter har minskat i överflöd, så var den förbryllande humlan (Bombus perplexus), som visas här på en lila solhake, en av de 26 biarter där överflödet förblev stabilt i sin studie. Kredit:Nash Turley
Det största antalet exemplar och arter som samlades in kom från familjen Apidae – som inkluderar humlor, honungsbin, snickarbin och andra vanliga arter – följt av Halictidae, ofta kallade svettbin.
Forskarna fann starka bevis för säsongsmässiga förändringar i alla mått på biologisk mångfald, vilket tyder på att bisamhällen är helt olika nästan varje månad. Vid mätning av överflöd räknade man till exempel i genomsnitt 21 bin per plats i april, jämfört med 168 bin per plats i juli. Artrikedom, eller antalet närvarande arter, visade ett liknande mönster, med i genomsnitt nio arter som hittades per plats i april, vilket ökade till i genomsnitt 21 arter i juli.
Forskarna såg tre allmänna mönster per månad. Vissa solitära arter uppstod tidigt på året och hade en kort period av aktivitet. Andra solitära, markhäckande arter hade också korta perioder av aktivitet, men på sommaren snarare än på våren. Den tredje gruppen bestod mestadels av sociala arter med mycket längre perioder av säsongsbetonad aktivitet.
Sådan säsongsvariation är ett viktigt mål för övervakning, enligt studiens medförfattare Margarita López-Uribe, docent i entomologi och Lorenzo L. Langstroths tidig karriärprofessor.
"Dessa grupper av bin ger unika ekologiska funktioner," sa hon. "Till exempel är många av de tidigt framväxande biarterna av avgörande betydelse för tidigblommande växter som vårens efemära vildblommor, och dessa interaktioner mellan bi och växter kan vara särskilt känsliga för störningar från klimatförändringar. Och många grödor, som äpplen och blåbär , lita på pollinering av tidigt växande vilda bin."
Bevisen på förändringar i biologisk mångfald under åren var också starka, noterade forskarna. Till exempel minskade den genomsnittliga mängden bin som fångats med 48 % och antalet upptäckta arter minskade med 41 %.
På artnivå antydde övervakning att 26 arter var stabila över tid, utan någon detekterbar förändring i förekomsten. Men 13 arter, eller ungefär en tredjedel av de arter som forskarna hade tillräckligt med data om, minskade i överflöd mellan 2014 och 2019. Många av de minskande arterna var humlor och svettbin, sa Turley. Däremot ökade endast en art i överflöd under studieperioden.
Forskarna påpekade att det kommer att ta fler år av övervakning för att avgöra om de förändringar de observerat över tiden är en del av en större trend eller en konsekvens av fluktuationer från år till år.
"Vilda bisamhällen är olika och dynamiska, och lite är känt om vilka arter eller grupper som har de största bevarandebehoven," sa López-Uribe. "Våra resultat kan hjälpa till att kvantifiera effekterna som olika aspekter av miljöförändringar har på bisamhällen och att identifiera arter av bevarandeproblem." + Utforska vidare
