Original Article

Apidologie

, Volume 39, Issue 4, pp 419-427

Foraging distance in Bombus terrestris L. (Hymenoptera: Apidae)

  • Stephan WolfAffiliated withInstitut für Biologie / Institutsbereich Zoologie, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Email author 
  • , Robin F. A. MoritzAffiliated withInstitut für Biologie / Institutsbereich Zoologie, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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Abstract

A major determinant of bumblebees pollination efficiency is the distance of pollen dispersal, which depends on the foraging distance of workers. We employ a transect setting, controlling for both forage and nest location, to assess the foraging distance of Bombus terrestris workers and the influence of environmental factors on foraging frequency over distance. The mean foraging distance of B. terrestris workers was 267.2 m ± 180.3 m (max. 800 m). Nearly 40% of the workers foraged within 100 m around the nest. B. terrestris workers have thus rather moderate foraging ranges if rewarding forage is available within vicinity of the nests. We found the spatial distribution and the quality of forage plots to be the major determinants for the bees foraging decision-making, explaining over 80% of the foraging frequency. This low foraging range has implications for using B. terrestris colonies as pollinators in agriculture.

Bumblebee foraging pollination decision-making

La distance de butinage chez Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae)

Bombus butinage pollinisation prise de décision

Foragierdistanz bei Bombus terrestris L. (Hymenoptera: Apidae)

Zusammenfassung

Pollenverbreitung durch Tiere ist eine Schlüsselfunktion in Ökosystemen. Hummeln (Bombus sp.) gehören zu den effizientesten Bestäubern, sowohl von Wildpflanzen, als auch von Nutzpflanzen. Ein wesentliches Merkmal zur Bestimmung dieser Bestäubungseffizienz ist die Distanz, über die Pollen verbreitet werden können. Diese Entfernung hängt stark von der Flugdistanz von individuellen Sammlerinnen ab und dieser Parameter ist schon mehrfach untersucht worden, wobei eine große Vielfalt von Methoden genutzt wurde. So wurden Transekt-Beobachtungen, genetische Studien, Fang-Wiederfang-Experimente, Radar-Monitoring und theoretische Modelle angewendet, um die Flugdistanz abzuschätzen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeichnen sich hauptsächlich durch eine hohe Variabilität aus. Schätzungen reichen von wenigen hundert Metern bis zu mehreren Kilometern.

Wir nutzen hier ein Transekt-Experiment, bei dem wir sowohl die Entfernung der Blüten als Futterquellen als auch der Nestposition kontrollierten. Sechs B. terrestris-Kolonien mit farbmarkierten Arbeiterinnen wurden in einer ausgeräumten Agrarlandschaft an den Anfang eines als Transekt genutzten Feldweges positioniert. Die einzig vorhandenen Futterquellen wuchsen entlang dieses Feldweges (Abb. 1). Über zehn Tage wurden Sammlerinnen beobachtet und deren Entfernung zum Nest festgehalten. Unser experimenteller Aufbau erlaubte weiterhin die Abschätzung der Qualität der vorhandenen Futterquellen gemessen als Anzahl der blühenden Disteln (die einzig genutzte Futterquelle) pro 100 m-Intervall. Damit konnten auch Umwelteinflüsse auf das Flugverhalten einbezogen werden.

Die durchschnittliche Foragierdistanz von B. terrestris Arbeiterinnen betrug 267,2 m ± 180,3 m (Maximum: 800 m). Fast 40 % der beobachteten Arbeiterinnen sammelten innerhalb von 100 m vom Nest. Über 60 % der Sammlerinnen entfernten sich nicht weiter als 200 m von der Kolonie. Insgesamt nahm die Foragierfrequenz exponentiell ab, je weiter sich eine Futterquelle von Nest entfernt befand (Abb. 2). Signifikante Abweichungen von dieser Verteilung bei 300 m und 500 m konnten auf die Qualität der Futterquellen (= Anzahl der Blütenstände) zurückgeführt werden. Blütenangebot konnte 40 % der Varianz erklären, die nicht von der Entfernung zum Nest abhängig war (Abb. 3). Im Einklang mit früheren Untersuchungen zeigten Sammlerinnen eher kurze Flugdistanzen, wenn die Qualität der vorhandenen Blüten gut und Blüten in direkter Nähe zum Nest vorhanden sind. Wir konnten zeigen, dass die räumliche Verteilung und Qualität der vorhandenen Futterquellen Haupteinflussfaktoren für das Sammelflugverhalten von Hummeln sind und über 80 % der Foragierfrequenz erklären konnten. Die kurze Flugdistanz von Sammlerinnen sollte beim Einsatz von B. terrestris Kolonien für Bestäubungszwecke in der Landwirtschaft berücksichtigt werden.

Hummel Sammeln Bestäubung Entscheidungsfindung