Aktywność pszczół (Hymenoptera, Apoidea) w odwiedzaniu kwiatów na obszarach leśnych w Kotlinie Toruńskiej

Transkrypt

1 ACTA UNIVERSITATIS NICOLAI COPERNICI BIOLOGIA LIII - NAUKI MATEMATYCZNO - PRZYRODNICZE - ZESZYT Instytut Biologii i Ochrony Środowiska Zakład Ekologii Zwierząt TADEUSZ PAWLIKOWSKI, TOMASZ KRUSZYŃSKI Aktywność pszczół (Hymenoptera, Apoidea) w odwiedzaniu kwiatów na obszarach leśnych w Kotlinie Toruńskiej Bees' flower visiting activity (Hymenoptera, Apoidea) in forested area of Toruń Basin (N Poland)

2 Abstract. Observations have been carried out on the pollination activity of different bee individuals of Apoidea families in forest areas of Toruń Basin. Individuals of Apidae and Anthophoridae were about two and five time more activated than individuals of others bee families. Wstęp Pszczołowate w poszukiwaniu nektaru i pyłku odwiedzają kwiaty z określoną aktywnością. Badano jej zmienność w różnych ekosystemach i w odniesieniu do wybranych gatunków roślin kwiatowych (Biliński 970, Jennersten i in. 99, Pawlikowski 992, Pawlikowski i Wnuk 99, Schmitt, 98). Jednakże bardzo słabo rozpoznano aktywność odwiedzania kwiatów przez pszczoły w obrębie określonego typu krajobrazu. Poznanie tej aktywności dla przeciętnego przedstawiciela rodziny pszczół w warunkach optymalnych na obszarze leśnej formy krajobrazu kulturowego (w Kotlinie Toruńskiej) było celem niniejszej pracy. Materiał i metody Badania przeprowadzono w rezerwacie leśnym "Las Piwnicki" oraz w jego otulinie na obszarach leśnych nadl. Olek w obrębie Kotliny Toruńskiej (UTM:CD8). Charakterystykę tych obszarów (stanowisko "d") zawarto w pracy Pawlikowskiego (992a). Pszczoły obserwowano i odławiano (do oznaczenia) od kwietnia do września w latach Metoda obserwacji opierała się na liczeniu kwiatów odwiedzonych przez pszczołę za nektarem w warunkach optymalnych w czasie odmierzanym stoperem. Za warunki optymalne przyjęto: termikę powietrza w granicach 8-22 C (przy słabym lub umiarkowanym wietrze) podczas pogodnych dni w godzinach :00-4:00 czasu środkowoeuropejskiego na powierzchniach 0 m 2 z kwitnącymi w pełni roślinami kwiatowymi. Zestawienie gatunków roślin kwiatowych odwiedzanych przez obserwowane dzikie pszczołowate przedstawia tab.. Uwzględniono w niej również stopień zwarcia danej rośliny oraz oszacowaną liczbę kwiatów bądź kwiatostanów na 0 m 2 powierzchni, gdzie prowadzono obserwacje. Liczbę kwiatów lub kwiatostanów oszacowywano według formuły: NFI =, gdzie: Nf - liczba kwiatów (lub kwiatostanów) określonego gatunku rośliny z losowo wybranej powierzchni m 2 na badanym obszarze 0 m 2 ; n - liczba losowo wybranych powierzchni m 2, przy czym n 6. Losowy wybór powierzchni m 2 odbywał się przez rzut kwadratową ramką o boku jednego metra na murawę lub zarośla. W przypadku większych krzewów lub drzew, wymienioną kwadratową ramkę zawieszano z różnych stron do wysokości dwóch metrów, na ile była możliwa obserwacja. Obserwację rozpoczynano z chwilą kiedy pszczoła siadała na kwiecie lub kwiatostanie z zamiarem sięgnięcia języczkiem po nektar. Z kolei obserwację uznano za zakończoną, gdy owad przestał zbierać pożytek i opuszczał kwiat. Pojedynczego osobnika obserwowano w czasie t min. Liczbę dokonanych obserwacji dzikich pszczołowatych na określonej roślinie kwiatowej zestawiono w tabeli 2. Wszystkie obserwacje przeliczano i wyrażano liczbą kwiatów (kwiatostanów) odwiedzanych przez osobnika w ciągu jednej minuty. Dane te opracowano statystycznie według t-testu. Istotność różnicy przyjęto na poziomie P 0.0.

3 Tab. Lista gatunków roślin pokarmowych odwiedzanych przez pszczołowate na badanych powierzchniach leśnych (kwadrat UTM:CD8) Tab. List of food plant species visited by bees in forest s areas under study (square of UTM:CD8) Gatunek Species Rodzina Family CFP / NFI x Berberis vulgaris L. Berberidaceae Anchusa officinalis L.. Echium vulgare L. 4. Camapnula rotundifolia L.. Jasione montana L. 6. Lonicera xylosteum L. 7. Symphoricarpos albus (L.) 8. Cerastium arvense L. 9. Holosteum umbellatum Dill.. Scleranthus perennis L.. Spergula vernalis Wild. Boraginaceae Campanulaceae Caprifoliaceae Caryophylaceae Helianthemum ovatum (Viv.) Cistaceae. Carduus acanthoides L. 4. Centaurea rhenana Bor.. Cirisium lanceolatum (L.) 6. Helichrysum arenariu m (L.) 7. Hieracium pilosella L. 8. Hypochoeris radicata L. 9. Senecio vernalis W. K. 20. Solidago serotina Ait. 2. Solidago virga-aurea L. 22. Tanacetum vulgare L. 2. Taraxacum officinale We b. 24. Tragopogon pratensis L. Compositae 2. Sedum acre L. Crassulaceae Cardamine pratensis L. Cruciferae 27. Scabiosa canescens W. K. Dipsacaceae 28. Calluna vulgaris (L.) 29. Vaccinium myrtillus L. 0. Erodium cicutarium (L.). Geranium sanguineum L. Ericaceae 0 Geraniaceae 2. Aesculus hippocastanum L. Hippocastanaceae. Betonica officinalis L. 4. Galeopsis pubescens Bess.. Glechoma hederacea L. 6. Lamium album L. 7. Lamium purpureum L. 8. Salvia pratensis L. 9. Stachys silvatica L. 40. Thymus serpyllum L. Labiateae Chamaenerion angustifolium (L.) Oenotheraceae Chelidonium maius L. Papaveraceae 4. Caragana frutex (L.) 44. Coronilla varia L. 4. Lotus corniculatus L. 46. Medicago falcata L. 47. Medicago lupulina L. 48. Trifolium campestr e Shreb. 49. Trifolium repen s L. 0. Vicia cracca L.. Vicia tetrasperma (L.) Papilonaceae Ranunculus repens L. Ranunculaceae

4 (c.d. Tab. ) 2 4. Fragaria viridis Duch. 4. Pirus communis L. Potentilla alba L. 6. Potentilla arenaria Borkh. 7. Potentilla argentea L. 8. Prunus spinosa L. 9. Rosa rugosa Thunb. 60. Rubus idaeus L. 6. Sorbaria sorbifolia (L.) Rosaceae Salix viminalis L. Salicaceae 6 6.Melampyrum nemerosum L. 64. Scrofularia nodosa L. 6. Veronica chamaedry s L. 66. Veronica triphyllos L. 67. Chaerophylum aromaticum L. 68. Pimpinella saxifraga L. Scrophulariaceae 20 Umbeliferae 69. Ajuga reptans L. Verbenaceae 70. Hypericum perforatum L. Violaceae CFP = zwarcie kwitnących roślin na 0 m 2 badanej powierzchni (w %) = flowering plant covered in 0 m 2 area under study (in %) = odwiedzany kwiat - visited flower = odwiedzany kwiatostan - visited inflorescence NFI = oszacowana liczba kwiatów lub kwiatostanów na 0 m 2 badanej powierzchni - estimated number of flowers or inflorescences in 0 m 2 area under study

5 Tab. 2 Lista obserwowanych pszczół oblatujących rośliny kwiatowe* na badanych powierzchniach leśnych Tab. 2 List of observed bees which visited flowering plants* in forest's area under study Gatunek pszczoły Species of bee 2. Hylaeus annularis (K.) () 2. Hylaeus brevicornis Nyl. 7 (), 68 (7) Gatunek rośliny kwiatowej (liczba obserwacji) Species of flowering plant (number of observations). Hylaeus communis Nyl. (2), (), 22 (2), 7 (), 60 (), 6() 4. Hylaeus gibbus Saunders 7 (). Hylaeus variegatus (F.) 68 () 6. Colletes daviesanus Sm. 6 (9), 22 () 7. Colletes succinctus (L.) 28 (2) 8. Andrena barbilabris (K.) () 9. Andrena cineraria (L.) 2 (2), 42 (), 6 (), 62 (). Andrena falsifica Perkins 9 (), 2 (), (2), 6 (), 7 (). Andrena flavipes Pz. 6 () 2. Andrena fuscipes (K.) 28 (2). Andrena haemorrhoa (F.) 2 (8), 2 (), (), 8 (2), 62 () 4. Andrena helvola (L.) 29 (),. Andrena lapponica Zett. 6 () 6. Andrena nigroaenea (K.) 7 (), 6 (), 62 (), 66 (), 67 () 7. Andrena praecox (Scop.) 62 () 8. Halictus perkinsi Bl(thgen 9 (), 2 (), 6 (2) 9. Halictus rubicundus (Crist) 6 () 20. Halictus tumulorum (L.) 9 (), 2 (2), 26 (), 27 (2), 29 (), 4 (), 6 (2) 2. Lasioglossum albipes (F.) 4 (), 7 () 22. Lasioglossum calceatum (Scop.) 7 (), 2 (),42 (), 6 (), 66 () 2. Lasioglossum fulvicorne (K.) 7 () 24. Lasioglossum laticeps (Shenck) () 2. Lasioglossum lativentre (Schenck) (), 6 () 26. Lasioglossum leucopum (K.) 8 (), (), (4), 6 (), 7 (), 68 (2) 27. Lasioglossum leucozonium (Shranck) (2), 8 (4), 7 (), 27 (), 7 () 28. Lasioglossum morio (F.) 4 () 29. Lasioglossum pauxillum (Shenck) (2), 2 (2), 2 () 0. Lasioglossum rufitarse (Zett.) 9 (). Lasioglossum sextrigatum (Shenck) (2), 6 () 2. Lasioglossum villosulum (K.) 7 (). Sphecodes albilabris (F.) 9 () 4. Sphecodes crassus Thomson 28 (). Sphecodes croaticus Meyer 0 () 6. Sphecodes monilicornis (K.) 9 () 7. Sphecodes pellucidus Sm. 6 (9) 8. Osmia sp. 7 (2) 9. Hoplitis leucomelaena (K.) 46 (8) 40. Megachile circumcincta (K.) 2 (4), 4 ()

6 4. Anthidium manicatum (L.) (7) 42. Chelostoma foveolatum (Mor.) 7 () 4. Chelostoma rapunculi (Lep.) 4 (4) 44. Coelioxys elongata Lep. 2 () 4. Ceratina cyanea (K.) 4 (), 26 (), (2) 46. Nomada fulvicornis F. 6 () 47. Nomada guttata Shenck 7 (), 2 () 48. Nomada lathburiana (K.) (), (), 6 (2), 8 () 49. Clisodon furcatus (Pz.) 7 () 0. Anthophora acervorum (L.) 2 (), (), 7 (). Anthophora pubescens (F.) 7 () 2. Anthophora quadrimaculata (Pz.) (), 7 (). Anthophora retusa (L.) 8 () 4. Heliophila bimaculata (Pz.) (); 4 (22), 4 (), 6 (). Psithyrus bohemicus (Seidl.) 2 (2), 27 (), 40 (2) 6. Psithyrus vestalis (Fourcroy) 4 (), 4(), 6 () 7. Bombus hortorum (L.) (), 4 (), 6 (2), 7 (), 9 (9) 8. Bombus hypnorum (L.) (4), 6 (), 4 (2), 7 (9), 9 () 9. Bombus lapidarius (L.) (), (), 4 (4), 2 (), 2 (), 7 (2), 4 () 60. Bombus lucorum (L.) (4), 2 (), (), (2), 7 (), 20 (), 4 (2), 2 (), 2 (), 28 (7), 4 (4), 40 (2), 42 (2), 49 (4), 0 (4), 62 (), 6 (2), 6 (), 70 () 6. Bombus pascuorum (Scop.) (), (), 8 (2), 2 (), 27 (), 29 (), (), 4 (2), 6 (), 4 (4), 42 (), 4 (), 4 (), 47 (), 48 (6), 49 (), 0 (), (2), 6 (2), 7 (2), 60 (2), 62 (), 6 (4), 64 (), 6 (), 69 (), 70 (2) 62. Bombus pratorum (L.) 6 (), 7 (), 2 (), 2 (2), 9 (), 7 (2), 64 () 6. Bombus ruderarius M(ller 2 (),7 (2), 4 () 64. Bombus terrestris (L.) (), 2 (), 24 (), 2 (), 28 (), 7 (4), 8 (), 40 (), 44 (), 49 (), 6 (), 7 (), 8 (), 62 (), 6 () 6. Apis mellifera L. (), 7 (), (), 2 (), 42 (), 4 (), 6 (2), 7 (2), 64 (), 67 () * Gatunek rośliny kwiatowej według numeru z tab. - Species of flowering plant according to number from tab. Wyniki i ich omówienie Na podstawie wyników obserwacji (tab., 4 i ) stwierdzono, że stosunek aktywności samic z rodzin Colletidae : Andrenidae : Halictidae: Megachilidae : Anthophoridae : Apidae miał się w przybliżeniu tak jak ::6:8:2:28, a samców - jak :4::6:8:20, co można było uprościć dla samic jak :2:2::4:9, natomiast dla samców - jak :::2::7, a z kolei dla obydwu płci - jak ::::2:. Wartości aktywności w odwiedzaniu kwiatów przez poszczególne płci wymienionych rodzin przeważnie były podobne do siebie. Ogólnie pszczoły samotne wykazywały istotną (P= 0.00) ponad 2--krotnie mniejszą aktywność w zapylaniu roślin kwiatowych niż formy wysoko wyspecjalizowanych pszczół społecznych (Apidae). Co do bezwzględnych wartości była to w zasadzie różnica o rząd wielkości mniejsza. Relacja ta dotyczyła obydwu płci (tab. 4). Spośród pszczół samotnych bardzo wysoką aktywność w zapylaniu wykazały Colletidae i Anthophoridae. Wiązało się to z ich wyspecjalizowaną budową (głównie aparatu gębowego) do odwiedzania przystosowanych dla nich kwiatów. Colletidae odwiedzały przeważnie kwiaty otwarte o łatwo dostępnych nektarnikach (także w kwiatostanach) a Anthophoridae kwiaty zamknięte o trudno dostępnych nektarnikach (także w kwiatostanach).

7 Tab Aktywność pszczół odwiedzających kwiaty na badanych powierzchniach leśnych Tab Flower visiting activity of bees in forest's areas under study Apoidea Płeć Sex SFP:FVA Hylaeus F :4; :; 22:-2; 7:4; 60:2; 68:2-4 Hylaeus M :; 6:; 68:- Colletes F 6:2-0; 22:6-; 28: Colletes M 6:; 28:2-7 Andrena F 7:; 2:-; 29:8; 2:4; 42:6; :-4; 6:2-2; 7:4 7; 62:2; 67: Andrena M :4-6; 9:6; 2:; 28:4-7; 6:4-6; 8:-; 62:-4; 66:2 Halictus s.l. F :2-6; 8:; 9:2; 4:2-; 7:2-2; 8: 4; 9:4; 2: 4; 26:; 6:; 42:4; 4:; 2:8; : 9; :4; 6:-8; 7:4-; 9:; 66:6 Halictus s.l. M :2-4; :2-4; 7:2-2; 27:2-; :2; 68:2- Sphecodes F 9:2-; 28:4; 0:; 6:2-4 Osmia s.l F 46:-; 7:4-7 Megachile F 2:2-; 4: Anthidium F :4-6 Chelostoma F 4:-2 Chelostoma M 7:-6 Coelioxys F 2: Ceratina F 4:; 26:; : Ceratina M :2 Nomada F 7:; :; 6:- Nomada M :-6; 2:2-; 6:7; 8: Anthophora s.l. F :9; 7:6-24; 8:2-27 Anthophora s.l. M :-27; 2:; 7:6-2 Heliophila F 4:9-6 Heliophila M :6-2; 4:-2, 6:- Psithyrus F 2:2-7; 4:7-4; 6:-6 Psithyrus M 27:9-28; 40:20-22; 4:2- Bombus Q :2; 2:2-6; 29:8; 4:7; 6:2 2; 8:; 4:8 20; 4:2; 6:-; 8:; 62:4- Bombus W :20-2; 2:26-2; :8-6; :2-42; 6:40 ; 7:29 2;2:7-2; :4-62; 4:8; 8:4 6; 20:-7; 2:6 28; 24:; 2:-2; 27:-29; 28:6-28; :2 ; 6:7-4; 7:2-42; 9:-4; 40:-8; 4:24; 42:6 ; 4:20; 4:8 9; 47:0-2; 48:-; 49:8-9; 0:0 ; :28; 7:2-24; 9:2; 60:8-20; 6:4-; 64:2 26; 6: 8; 69:; 70:2-28 Bombus M :8-2; :2; 4:2-9; :; 8:4-6; 2:22-2; 27: 0; 28:6-28; :4 8; 7:-4; 9:22-; 4:24; 44:7-2; 49:6; 0:29-2; 6:2 Apis W :2; 7:; :2-22; 2:8; 42:7; 4:8; 6: 24; 7:6 22; 64:; 67:4 F = samica - female Q = królowa - queen W = robotnica - worker M = samiec - male Halictus s.l. = Halictus + Lasioglossum Osmia s.l. = Osmia + Hoplitis Anthophora s.l. = Anthophora + Clisodon SFP - gatunek rośliny kwiatowej jako numer z tab. - species of flowering plant as number in tab. FVA - aktywność odwiedzania kwiatów wyrażona liczbą odwiedzanych kwiatów (kwiatostanów) w ciągu minut - flower visiting activity expressed as number of visited flowers (inflorescences) per one minute

8 Tab 4 Średnia liczba kwiatów (kwiatostanów) odwiedzanych przez osobnika danej rodziny pszczół w ciągu minuty (FVA) wraz z odchyleniem standardowym (SD) i poziomem istotności różnicy (P) Tab 4 Mean number of flowers (inflorescences) visited by one specimen of Apoidea during one minute (FVA) with standard deviation (SD) and significance level (P) Rodzina Family Rodzaj Genus FVA ± SD P 0,0 F M Colletidae (CO) Colletes 2.2± 8.8.8± Hylaeus 2.7±.2 2.±.0 NS Andrenidae (AD) Andrena.± 4.4.±.8 NS Halictidae (HA) Halictus s.l. 6.±4.7 2.± NS Sphecodes.2± Megachilidae (ME) Osmia s.l. 9.± Megachile.2± Anthidium 4.6± Chelostoma.±0..7±2.0 NS Coelioxys.0± Anthophoridae (AN) Ceratina.0±.0.0±0. NS Nomada.±.0 4.±. NS Anthophora s.l 22.±.4 2.±6.4 + Heliophila 2.4± ±2.8 NS Apidae (AP) Psithyrus 9.±. 20.2±6.2 + F = samica - female M = samiec - male Halictus s.l. = Halictus + Lasioglossum Osmia s.l. = Osmia + Hoplitis Anthophora s.l. = Anthophora + Clisodon Bombus 4.7± 20.±2.2 NS Apis 7.±.6 - -

9 Tab Aktywność odwiedzania kwiatów (i kwiatostanów) przez pszczoły danych rodzin na obszarach leśnych Kotliny Toruńskiej* Tab Flower (and inflorescences) visiting activity by bees of mentioned families in forest areas of Torun Basin* Płeć Sex Parametry Parameters Parametry dla rodziny - Parameters for family CO AD HA ME AN AP F FVA ±SD P CO NS AD 0.0 NS HA 0.0 NS NS ME NS NS - - AN NS NS - AP NS CO AD HA ME AN AP M FVA ±SD P CO NS AD NS NS HA NS NS NS ME NS NS NS NS - - AN NS NS - AP NS Oznaczenia jak w tab. 4 - Explanations of symbols as in tab. 4 Literatura Biliński M., 970. Wyniki obserwacji nad przegryzaniem kwiatów przez trzmiele - Bombus Latr. (Hymenoptera, Apoidea). Pol. Pismo Ent., 7-2. Jennersten O., Morse D., H., O'Neil P., 99. Movements of male and worker bumblebees on and between flowers. Oikos, 62(): Pawlikowski T., 992. Aktywność trzmieli (Apoidea, Bombus Latr.) w odwiedzaniu kwiatów w zależności od zagęszczenia kwiatów na obszarze wiejskiego parku. Acta Univ. Nic. Copernici, Biol. 4, 80: 2-8. Pawlikowski T., 992a. Struktura zespołów pszczołowatych (Hymenoptera, Apoidea) na obszarach leśnych Kotliny Toruńskiej. Rozprawy UMK, Toruń, pp.. Pawlikowski T., Wnuk B., 99. Obserwacje nad aktywnością odwiedzania kwiatów przez pszczołę miodną (Apis mellifera L.) w krajobrazie kulturowym Wysoczyzny Świeckiej. Acta Univ. Nic. Copernici, Biol. 4, Shmitt J., 98. Flowering plant density and pollination visitation in Senecio. Oecologia, 60; 97-2.

10 SUMMARY Basing on the results of observations (Tabs., 4, ), it has been found that the relationship of the activities of females of the families Colletidae : Andrenidae : Halictidae : Megachilidae : Anthophoridae : Apidae was approximately ::6:8:2:28, and that of males - :4::6:8:20, with can be simplified :2:2::4:9 for females, to :::2::7 for males, and to ::::2: for both sexes. The values of activity in visiting flowers by the particular sexes of each of the above families were generally similar. On the whole, solitary bees showed significant (P= 0.00), more than 2- times lower, activity in pollinating flowering plants than forms of highly specialized social bees (Apidae). As for absolute values, it was basically a difference of an order of value. That relation concerned both sexes (Tab.4). Among solitary bees Colletidae and Anthophoridae showed very high pollination activity. That was related to their specialized build (particularly of the mouth apparatus) adapted to visiting appropriate flowers. Colletidae visited mainly open flowers with easily accessible nectarinae (also in inflorescences), while Anthophoridae preferred closed flowers with difficult access to nectarinae (also in inflorescences).