Interaktionen zwischen Bienen und Blütenpflanzen sind Teil eines 'berühmten' und evolutiv 'alten' Mutualismus, welcher die reproduktive Fitness von Pflanzen und Bienen maßgeblich bestimmen kann. Die Struktur, Stabilität und Fitness-Auswirkungen hängen dabei von der Diversität und Zusammensetzung der interagierenden Gemeinschaft ab, welche ihrerseits stark von der vorherrschenden Landnutzung beeinflusst werden. So nimmt die Diversität von Interaktionspartnern und Interaktionen mit zunehmend intensiverer Landnutzung ab. Welche Auswirkungen das auf die reproduktive Fitness der Interaktionspartner hat, ob diese Auswirkungen abhängig von der Art oder Gemeinschaft variieren, und wie das mit der Struktur des Interaktionsnetzwerkes zusammen hängt, wurde bisher jedoch kaum experimentell untersucht und soll nun in MacroBEEs geklärt werden. Dabei bauen wir auf bereits bestehenden Daten zu Interaktionsnetzwerken abhängig von Landnutzung auf und nutzen sowohl das etablierte Plot-Netzwerk als auch die neuen 'multi-grassland experiment' Plots, um besser zu verstehen, wie sich Landnutzung unabhängig von anderen Faktoren auf die reproduktive Fitness der Interaktionspartner auswirkt. Im Rahmen von drei 'Work Packages' (WPs), sollen folgende Fragen geklärt werden:1. Wie wirken sich Landnutzungs-bedingte Veränderungen in der Diversität und Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften auf die Besuchsmuster und Furagierentscheidungen von wilden Bienen und Honigbienen aus (WP1)?2. Wie beeinflussen diese Furagierentscheidungen die taxonomische und chemische (Nährstoff-) Zusammensetzung der erstellten (Pollen und Nektar) Diäten und damit die Gesundheit und Fitness der Tiere (WP2)?3. Wie beeinflussen Veränderungen der Besuchsmustern den Transfer von Pollen innerhalb und zwischen Pflanzenarten und folglich den Samenansatz und damit den Bestäubungserfolg von Pflanzen (WP3)? Um diese Fragen zu beantworten, werden wir ganz unterschiedliche Methoden anwenden (Beobachtungen im Feld, DNA Metabarcoding von Pollen von Bienen und Blüten, chemischer Analytik, Fütterungsversuche mit Bienen im Labor, Netzwerkanalysen und Modeling) und eng mit anderen geplanten sowie den Kern-Projekten zusammenarbeiten. Dabei können wir auf Daten zu Bestäubernetzwerken in Abhängigkeit von Landnutzung seit 2008 zurückgreifen, was die einzigartige Möglichkeit eröffnet, Langzeiteffekte von Landnutzung auf Netzwerk Stabilität, Widerstandfähigkeit, Interaktions-Asymmetrien usw. dieses bedeutenden Mutualismus zu untersuchen. Indem wir zusätzlich die Mechanismen untersuchen, welche den Auswirkungen von Landnutzung auf den Reproduktionserfolg von Bienen und Pflanzen zu Grunde liegen, ermöglicht MacroBEEs ein weitreichenderes Verständnis darüber, wie sich Landnutzung auf die funktionale Stabilität von Bestäubernetzwerken und damit die Sicherheit der Bestäubungsleistung in Pflanzengemeinschaften auswirkt.
Bedeutung des Projekts für die Praxis:
Die Imkerei ist ein Betriebszweig der Landwirtschaft. Somit ist dieses Projekt, das einen Beitrag zur nachhaltigen Sicherung des Bienenbestandes leistet, auch für die Landwirtschaft und die Stärkung des ländlichen Raumes von Relevanz, da nach wie vor in verschiedenen Regionen hohe Winterverluste bei Bienenvölkern auftreten.
Gesunde Bienenvölker sind die Voraussetzung für die Sicherung des Völkerbestandes und eine erfolgreiche, wirtschaftlich ertragreiche Imkerei, die insbesondere durch die Produktion von Honig einen wesentlichen Beitrag zur Ernährungssicherung leistet. Gleichzeitig wird dadurch die Bestäubung jener Kulturen und Wildpflanzen gesichert und unterstützt, die für die Frucht- oder Samenbildung auf den Besuch blütenbesuchender Insekten angewiesen sind (Klein et al., 2007, Proc R Soc B). Für die Landwirtschaft, die Forstwirtschaft und die Umwelt ergeben sich daraus Vorteile durch die Sicherung und Steigerung landwirtschaftlicher Erträge und die Förderung der Biodiversität insektenbestäubter Pflanzenarten auf dem Niveau der unterschiedlichen Spezies und der genetischen Diversität (Biesmeijer et al., 2006, Science; Garratt et al., 2014, Agricult Ecosys Environ; Sutter et al., 2017, Agrarforschung Schweiz). Insgesamt werden dadurch Lebensräume von hoher Qualität und hoher biologischer Wertigkeit geschaffen und gesichert, die nicht nur für die Tier- und Pflanzenwelt sondern auch für den Menschen unverzichtbar sind. Die Schaffung von besseren Lebensbedingungen für die Honigbiene bedeutet gleichzeitig auch eine Verbesserung der Lebensbedingungen für andere Nutzinsekten.
Ökonomisch betrachtet, sichert dieses Projekt nicht nur die primäre Wertschöpfung im Imkereisektor durch die Honigproduktion und die anderen Bienenprodukte, sondern darüber hinaus auch in den zahlreichen weiteren damit verknüpften Sektoren (Obstbau, Saatgutproduktion, Imkereibedarf, Handel, Schau-Imkereien in Tourismusgebieten, etc.) und reduziert die durch Völkerverluste entstehenden Nachschaffungskosten. Da die Bienenzucht in Österreich vorwiegend als Freizeitbeschäftigung betrieben wird, die vereinsmäßig gut organisiert ist, kommt ihr auf lokaler Ebene und speziell im ländlichen Raum erhebliche gesellschaftliche Bedeutung zu und erfüllt sie eine wichtige Bildungsfunktion im Hinblick auf die Vermittlung ökologischer Zusammenhänge.
Die Chancen urbaner Räume für die Erhaltung und Förderung einer artenreichen Bestäuberfauna zu nutzen, ist von großer Bedeutung. Zu den Bestäubern zählen neben Wild- und Honigbienen auch andere Insekten wie Tagfalter und Schwebfliegen. Mit ihren unterschiedlichen Ansprüchen können sie vom urbanen Mosaik mit vielfältigen Lebensraumstrukturen und einer hohen Pflanzenartenvielfalt profitieren. Das gemeinsame Projekt der Technischen Universität (TU) Berlin und der Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz geht von der Annahme aus, dass Erfolg und Akzeptanz der Berliner Bienenstrategie wesentlich durch die wissenschaftliche Klärung wichtiger, aber bislang offener und in der Stadtgesellschaft zum Teil kontrovers diskutierter Fragen gefördert werden. Hierbei sind vor allem zwei Fragenkomplexe relevant: Koexistenz von Honig- und Wildbiene und Förderung des Nahrungsangebotes für Bestäuber . Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass der untersuchte Biotoptyp Magerrasen artenreiche Wildbienengemeinschaften auch in Gegenwart von Honigbienen beherbergt. Wildbienen können in einem Lebensraum, der über ein gutes Ressourcenangebot verfügt, zahlreich vorkommen und mit Honigbienen koexistieren. Sie profitieren von einer hohen Deckung krautiger Arten und einer hohen Vielfalt an Blütenpflanzen. Daher sollten solche und ähnlich ausgestattete Lebensräume gezielt erhalten und gefördert werden. Um Engpässe bei hohen Aktivitäten von Honigbienen zu vermeiden, ist es umso wichtiger dafür zu sorgen, dass ganzjährig ein ausreichendes Blühangebot vorhanden ist. Vor dem aktuellen Wissensstand sollte das Thema Koexistenz weiterverfolgt werden. Eine Verbesserung ihrer Lebensbedingungen kann durch gezielte Pflanzung geeigneter Pollen- und Nektarpflanzen an Standorten mit geringem Nahrungsangebot, bei der Neuanlage von Flächen, durch Erhaltung und Schutz vorhandener „Bienennährgehölze“ sowie gezielte Pflegemaßnahmen erreicht werden. Bei der Pflanzenauswahl für die Anlage bestäuberfreundlicher Flächen sollte auf die Eignung der Pflanzen als Nahrungs- und Futterpflanze und auf ein breites Spektrum an Arten unterschiedlicher Pflanzenfamilien mit verschiedenen Blühzeitpunkten geachtet werden, um möglichst viele Wildbienenarten anzusprechen. Darüber hinaus sollte die Auswahl der Pflanzen standortgerecht erfolgen und mit dem Berliner Florenschutz vereinbar sein. Die im Rahmen dieses Forschungsprojektes erarbeitete Liste „bienenfreundliche krautige Pflanzen und Gehölze“ hilft bei der Auswahl bestäuberfreundlicher Pflanzen sowohl für gärtnerisch geprägte Bereiche (z.B. Gärten, Parks) als auch naturnahe Bereiche, eignet sich für verschiedene Lebensräume wie Beete, Rasen bzw. Wiesen sowie Gehölzpflanzungen und führt auch Gehölzarten auf, die besonders an den Klimawandel angepasst sind, erleichtert das Erkennen relevanter Arten in Bezug auf die Pflege und kann damit dem Management von Grün- und Freiflächen sowie Gärten dienen. Sie ist an den Berliner Raum angepasst und dient als Grundlage für eine wissenschaftlich fundierte Pflanzenauswahl. Abschlussbericht zum gemeinsamen Forschungsprojekt von der Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz und der Technischen Universität Berlin, Teil 1 und 2