A kerti virágok vonzerejének számbavétele a beporzók számára

Absztrakt

Bevezetés

A vadbarát kertészkedés támogatása általános stratégiává vált, amelynek célja a vadon élő állatok csökkenésének mérséklése, különös tekintettel a beporzókra, például a méhekre (pl. Goddard et al. 2010; Mader et al. 2011). Számos bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy a beporzók globális szinten hanyatlóban vannak (Goulson és Rotheray 2015; Rhodes 2018), és a természetvédelmi szervezetek lehetőséget látnak a városi zöldfelületek (kertek, parkok, zöldtetők, kiosztások, templomudvarok stb.) Használatára hozzon létre egy vadon élő élőhelyi méhek hálózatát (pl. Goulson et al. 2011; Hall et al. 2016; Levé et al. 2019). Nyilvánvaló bizonyíték van arra, hogy a városi területek támogathatják a beporzók jelentős sokféleségét, gyakran nagyobb mennyiségben, mint a közeli termőföldeken (Goulson 2010; Bates et al. 2011; Samnegard et al. 2011), de valószínűnek tűnik, hogy van még mit javítani.

Nyilvánvalóan objektívebb vizsgálatokra van szükség annak megállapítására, hogy mely dísznövényfajták vonzóbbak a beporzók számára. Itt mutatunk be adatokat a kerti növények 111 fajtájának vonzerejéről a beporzók számára. A növényeket szabványosított körülmények között termesztették az Egyesült Királyságban 5 éves időtartam alatt (2014–2018), és a látogató rovarokat azonosították a méhek és darázsfajok számára, vagy a következő kategóriákba sorolták: magányos méhek; Lepidoptera; légpárnák; egyéb beporzók. Sok ezer növényfajta áll a kertészek rendelkezésére, ezért csak azokat vettük fel, amelyekről már korábban is volt okunk feltételezni, hogy vonzóak a beporzók számára, személyes megfigyelések vagy a fent említett listák egyikébe való felvétel alapján. Noha sokkal több adatra van szükség különböző körülmények között, és több fajtára is kiterjed, adatainknak ennek ellenére segítenünk kell a kertészeket megalapozottabb döntések meghozatalában, amikor megpróbálnak virágot adni rovaroknak.

Mód

A vizsgálatot egy 2,5 ha-os növényi faiskolán végezték az Egyesült Királyság South Oxfordshire-ben (51,636 ° É, - 1.389 ° K), egy falu szélén, nagyrészt szántókkal (főleg búza és olajrepce alkalmi árpával és mezei bab). Négy mézelő méhkaptár volt a helyszínen az egész vizsgálati időszak alatt. A talaj nehéz agyagból áll kavics felett.

Összesen 111 növényfajtát teszteltünk, köztük 89 évelőt, 6 kétéves és 16 éves növényt. A növények közül huszonöt brit őslakos volt, a fennmaradó 86 nem őshonos. A tanulmány 2014-től 2018-ig tartott, 45 növényfajtával kezdve, évente több hozzáadott és az első év után hetet távolítottak el, mivel nagyon kevés rovart vonzottak. Az adatokat a legtöbb növényfajtáról legalább 2 évről kaptuk, 63 növényfajtáról három vagy több évre vonatkozó adatok (1. táblázat).

Mindegyik növényfajtát 1 × 1 m 2 területre osztottuk egy kísérleti ágyban, és elegendő egyedet ültettünk el, hogy az érés után megteljen. A telkek közvetlenül szomszédosak voltak egymással. A gazdálkodás csak gyomlálásból, az elhalt virágfejek télen történő eltávolításából és alkalmi öntözésből állt, nagyon száraz időben; az összes növényt egyformán kezelték. A rovarmegfigyelések akkor kezdődtek, amikor a növény virágozni kezdett, és minden héten elvégezték őket a virágzás idejére, a 9. héttől kezdődően (

Ha egy növényfajta nem töltötte ki a parcellát, vagy kiömlött a parcellából, becsülték a növény területét, és a megfigyelt rovarlátogatók számát úgy igazították, hogy négyzetméterre becsüljék. Korábban kimutatták, hogy az egységnyi területre eső rovarlátogatók számát nem befolyásolja a tapasz mérete, legalábbis a kertekben jellemzően tapasztalt foltméretek között (Garbuzov et al. 2015a).

A virágfajták összehasonlítása érdekében minden évben összefoglalták a rovarok látogatóinak számát, amelyet minden héten megfigyeltek. Ezzel a megközelítéssel egy olyan növény, amelynek hosszú, 10 hetes virágzási ideje van, és amelyen minden héten csak egy rovart figyeltek meg, 10 pontot kap. Az a növény, amely csak 1 hétig virágzott, de tíz rovar volt rajta, ugyanezt értékelné. Ahol több évre vonatkozóan rendelkezésre álltak adatok, évenként átlagot számoltak.

Az egyes növényfajták átlagos látogatási számának egyszerű kiszámítása elkerülhetetlenül azt jelenti, hogy a látogatószám rangsorában a legmagasabb helyen álló növényfajták általában azok, amelyek nyáron virágoznak, amikor a rovarszám a legmagasabb. Az egyes növények viráglátogató rovarok iránti vonzerejének indexének kiszámításához, amely figyelembe veszi a rovarvirág látogatóinak szezonális szokásait, elosztottuk az egyes növényfajták látogatóinak számát minden héten a rovarlátogatók átlagos számával. az összes növényfajtát ugyanazon a héten. Ezt használták a rovarok súlyozott rangú vonzerejének kiszámításához.

A rovarlátogatásra szánt Simpson-féle diverzitási indexet minden növényfajtához kiszámították, felhasználva az egyes rovarcsoportok (mézelő méhek, darázsok, magányos méhek, lepkék, lepkék, mások) éves látogatásainak átlagos számát.

Annak értékelésére, hogy a növény eredete (őshonos vagy nem őshonos) vagy hosszú élettartama (éves, kétéves vagy évelő) volt-e a vonzerő előrejelzője, általánosított lineáris modelleket készítettünk, amelyek magyarázó változóként eredetet és hosszú élettartamot értek el, egyetlen rovar/m 2/év minden növényfajtához (mivel ugyanazokat a foltokat figyeltük meg több éven keresztül, nem tudtuk felhasználni az éves adatokat). Külön modelleket készítettek a mézelő méhek, darázsok, magányos méhek, Lepidoptera, hoverflies, összes rovarlátogató összes látogatásának számáról és Simpson sokféleségéről.

Eredmények

Összességében 4825 mézelő méh, 3388 darázs, 702 magányos méh, 624 lebegő legy, 435 lepidoptera és 161 egyéb rovar volt megfigyelhető az 5 év alatt a kísérleti foltokban lévő virágok felkeresésében. Noha a vizsgálatba bevont növényeket olyan ajánlások alapján választották ki előre, amelyek vonzóak a viráglátogató rovarok számára, az általuk vonzott rovarok számában óriási eltérések mutatkoztak (1. táblázat). Átfogó, Calamintha nepeta vonzotta a legtöbb rovart, évente átlagosan 112 rovar/m 2 összeggel, legtöbbjük mézelő méh. Helenium autumnale, Echium vulgare, Geranium rozanne, Verbena bonariensis és Solidago canadensis voltak a legvonzóbb növények a mézelő méhek, darázsok, magányos méhek, a Lepidoptera és a lepkék számára. A spektrum másik végén, Silene dioica és Cleome hassleriana rovarokat nem vonzott, miközben megfigyelték őket.

Összpontosítva az egyes darázsfajokra, B. pascuorum volt a legdúsabb összességében (az összes darázs 36,1% -át tette ki), majd B. terrestris (19,7%), B. pratorum (14,3%), B. lucorum (9,5%), B. hortorum (7,6%), B. lapidarius (7,3%), és B. hypnorum (2,3%). Az egyes fajok esetében a legtöbbet látogatott növények között alig volt átfedés (2. táblázat). Csak egy növényfajta, Knautia macedonica, az egyes darázsfajok által felkeresett első hat növény több mint két listáján fordult elő. A legtöbb átfedést a testvérfajok között tapasztaltuk B. pratorum és B. hypnorum, amelyek a hat leglátogatottabb növény közül hármat osztottak meg, és mindkettő erősen preferálta Muskátli különféle típusú. B. lapidarius a hat leglátogatottabb növény közül egyiket sem osztotta meg más poszméhfajokkal.

A virágzás időzítése és időtartama természetesen nagyon változatos volt a növényfajták között (1. táblázat). Nevezetes a virágzás hosszú időtartama alatt voltak Erysimum bicolor „Bowles Mauve” (32 hét), Nepeta mussini (26 hét) és Centaurea montana (26 hét), mindegyikük legalább 6 hónapig virágzott (és vegye figyelembe, hogy késő ősszel és télen nem figyeltünk).

Ahogy az várható volt, erős szezonális mintázatok mutatkoztak a virágok rovarlátogatóinak számában (1. ábra). Az első rovarokat a 9. héten regisztrálták (

február vége/március eleje), és megközelítőleg lineárisan emelkedett a csúcsra a 32. héten (augusztus elején). Ezt követően őszre csökkentek a számok, egy kisebb csúcs kivételével, közvetlenül a szezon végén, október közepén. Ez utóbbi pont azonban csak hat egyedi virágszámon alapul, és mintavételi hiba eredménye lehet. A szezonális mintázat nagyjából hasonló volt a különböző rovarcsoportok esetében (1. ábra).

Rovarlátogatások száma/virágm 2 az év minden hetében, átlagosan az összes virágfajtánál

Figyelembe véve a rovarlátogatók relatív bőségét az év minden hetében, hogy súlyozott rangot hozzunk létre az egyes növényfajták vonzerejéről, a legtöbb fajta rangsorát nem változtatta meg drámaian, C. nepeta a legmagasabb rangú növény marad. Néhány tavasszal virágzó növény jelentősen megnőtt, nevezetesen Doronicum caucasicum, őszi vetésű Borago officinalis, és Centaurea montana. Mint várható volt, néhány nyáron virágzó növény esett a rangsorban, nevezetesen Echinacea purpurea.

A vizsgálatba bevont növényfajták nagy többsége különböző rovarok sokféleségét vonzotta (diverzitási indexek az 1. táblázatban). Például a rovarlátogatás alapján rangsorolt legjobb 30 növény közül 21 közülük a hat rovarcsoportból legalább öt (mézelő méhek, darázsok, magányos méhek, lepkék, Lepidoptera stb.) Látogatásokat kapott. A legalacsonyabb látogatottságú növények általában a mézelő méhek domináltak, mint pl Helenium autumnale, Sedum spectabile, Origanum onites és Veronicastrum virginicum. Magas rangú növények, amelyek szintén sokféle viráglátogató rovart vonzottak Eryngium planum (Simpson D = 0,78), Rudbeckia fulgida (Simpson D = 0,75) és Aster novi belgii (Simpson D = 0,69), amelyeket mind a hat rovarcsoport meglátogatott.

A növényeken a viráglátogató rovarok teljes száma nem különbözött szignifikánsan az őshonos és a nem őshonos növények között (átlag ± SE: 27,1 ± 7,5, illetve 25,5 ± 5,2, χ 2 = 0,28, df = 1, p = 0,60), vagy az egynyári, kétéves és évelő növények között (átlag ± SE: 24,8 ± 6,4, 24,1 ± 9,9 és 30,2 ± 2,9, χ 2 = 0,95, df = 2, p = 0,62). Hasonlóképpen, amikor a mézelő méhek, darázsok, magányos méhek, Lepidoptera vagy lepkék számát elemeztük, nem találtunk különbséget az őshonos és a nem őshonos növények között, illetve a növények élettartama szerint (az adatokat nem közöltük, egyik sem áll statisztikai szignifikancia közelében). A rovarlátogatók sokfélesége (Simpson D) nem különbözött az egynyári, a kétéves vagy az évelő növények között, de a rovarok változatossága szignifikánsan magasabb volt az őshonos növényeken, mint a nem őslakosoknál (átlag ± SE: 0,584 ± 0,054 és 0,467 ± 0,041 bennszülötteknél és nem őslakosoknál) respectively 2 = 4,79, df = 1, p = 0,029).

Vita

Az ebben a vizsgálatban szereplő növényfajták többsége meglehetősen általánosnak tűnt az őket meglátogató rovarok körét illetően (1. táblázat). Erre számítani kell, mivel az általánosítás gyakori a növény-beporzók kölcsönösségében, és meglehetősen kevés növény szakosodott erősen a kis taxonok beporzásához (Waser et al. 1996). Mindazonáltal érdekes, hogy néhány nagyon hasonló virágszerkezetű növény különböző beporzó közösségeket vonzott. Például mindkettő Helenium a vizsgálatba bevont fajták elsősorban a mézelő méheket vonzották (az összes látogatás 83 és 96% -a), míg más hasonló virágszerkezetű, rövid nyelvű rovarok számára alkalmas Asteraceae jóval kisebb arányban vonzotta a mézelő méheket (pl. Aster novi belgii 52%; Rudbeckia fulgida 35%, Echinacea purpurea 23%). Legfeltűnőbb, Anthemis tinctoria, egy másik Asteraceae, tipikus százszorszépszerű virággal, nem vonzott egyetlen mézelőt vagy darázsot, de népszerű volt a magányos méhek, a hoverflies és az „egyéb” viráglátogató rovarok körében.

Fussell és Corbet (1992) állampolgári tudományos felmérésével ellentétben, amely megállapította, hogy az Egyesült Királyság darázsai az évelő növényeket részesítik előnyben az egynyári növények helyett, nem találtunk különbséget az egynyári, kétéves vagy évelő növények látogatásában. Fussel és Corbet ezt arra a megfigyelésre következtetik, hogy a darázsok által „preferált” 37 növényfaj közül csak kettő volt egynyári. Adataink vizsgálata során kiderült, hogy a vizsgálatunkban a 37 legmagasabb rangú üzem közül csak három volt egyéves (Borago officinalis, Echium vulgare „Kék ágy” és Phacelia tanacetofilia), így a valóságban nincs ellentmondás a két tanulmány megállapításai között.

Az itt bemutatott eredményeknek hasznosnak kell lenniük mindazok számára, akik viráglátogató rovarokat akarnak ösztönözni egy kertben vagy a városi zöldtérben Nagy-Britanniában vagy más, hasonló éghajlatú országokban (pl. Északnyugat-Európa nagy részén, Észak-Amerika részein), de óvatosságra van szükség. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a növények különböző talajban vagy éghajlati viszonyok között eltérő teljesítményt nyújtanak. Térbeli replikáció (fajtánként több ábra) nélkül nem lehetünk biztosak abban, hogy a növényfajták közötti különbségek némelyike nem a kísérleti helyszínen belüli elhelyezkedésük miatt következett be. Óriási kihívást jelent azonban egy teljesen megismétlődő kísérlet elvégzése ennyi fajtával, és az ilyen típusú tanulmányok finanszírozása valószínűleg nem lesz könnyen elérhető, így nem valószínű, hogy a közeljövőben ilyen vizsgálatot végeznének. Javasoljuk, hogy bármennyire is tökéletlen, jobb, ha vannak adatok.

Azt is meg kell jegyezni, hogy kétségkívül sok más kiváló növény található beporzók számára, amelyeket nem vettünk fel ezekbe a vizsgálatokba. Mindazonáltal az alábbiakban néhány kísérleti ültetési javaslatot teszünk azok számára, akik szeretnék vonzani a viráglátogató rovarokat, és megpróbálnak választani a kereskedelemben kapható sokféle fajta közül.

A jövőben érdemes lenne ezeket és más növényfajtákat más, eltérő környezeti feltételekkel rendelkező telepeken tesztelni, hogy a régiók és a talajtípusok szerint testre szabott ajánlásokat lehessen nyújtani. Hasznos lenne a rovarok több látogatóját is azonosítani, mivel az olyan csoportok, mint a „magányos méhek” és a lepkék különböző fajokat tartalmaznak, amelyek valószínűleg nagyon eltérő virágpreferenciákkal rendelkeznek, amelyeket mi nem fogtunk el.

Hivatkozások

Bates AJ, Sadler JP, Fairbrass AJ, Falk SJ, Hale JD (2011) Változó méh- és hoverfly-beporzó szerelvények városi-vidéki gradiens mentén. PLoS ONE 6: e23459

Corbet SA, Bee J, Dasmahapatra K, Gale S, Gorringe E, La Ferla B, Moorhouse T, Trevail A, Vab Bergen Y, Vorontsova M (2001) Natív vagy egzotikus? Dupla egyetlen? A növények értékelése beporzóbarát kertek számára. Ann Bot 87: 219–232