Znaczenie owadów zapylających
Ocenia się, że wielkość i jakość plonu ok. 80 najbardziej istotnych gospodarczo gatunków roślin uprawnych na świecie w znacznym stopniu zależy od zapylania przez zwierzęta. Roczna wartość zapylania na całym świecie została oszacowana na ponad 150 miliardów euro. Zapylanie przez owady nie tylko wpływa na wydajność upraw entomofilnych, ale jest także niezbędne do utrzymania populacji wielu dzikich gatunków roślin czy całych ekosystemów. W Europie do najbardziej efektywnych zapylaczy większości upraw zalicza się pszczołę miodną oraz trzmiele. Należy jednak pamiętać, że inne gatunki pszczół (w Polsce ocenia się, że jest ich ponad 470), jak również motyle, muchówki, osy czy chrząszcze, także zapylają rośliny.
,,Kryzys zapyleń” i znaczenie oceny zasobów pokarmowych dla zapylaczy
W ostatnich 20 latach odnotowano na świecie znaczący spadek różnorodności gatunkowej i liczebności owadów zapylających, a w rezultacie występowanie tzw. „kryzysu zapyleń”. Zjawisko to jest efektem wielokierunkowej presji ze strony człowieka. Ocenia się, że do spadku różnorodności zapylaczy przyczyniły się: fragmentacja siedlisk, przekształcanie siedlisk naturalnych na rzecz pozyskiwania nowych terenów pod uprawy, nadmierne stosowanie chemicznych środków ochrony roślin, wprowadzanie wielkoobszarowych monokultur oraz przewaga roślin wiatropylnych w strukturze upraw. Notowany spadek biomasy owadów zapylających stwarza niebezpieczeństwo bezpowrotnej utraty wielu gatunków roślin oraz zachwiania stabilności obecnych ekosystemów. Znajomość zasobów gatunków pożytkowych w siedliskach naturalnych, półnaturalnych i antropogenicznych jest niezbędna do zapewnienia skutecznej ochrony zapylaczy w skali krajobrazu. Zrozumienie czynników wpływających na rozkład flory nektarowej i/lub pyłkowej w krajobrazie może dostarczyć ważnych danych, które będą pomocne dla opracowania strategii wspierających populacje zapylaczy na różnych poziomach organizacji biologicznej (gatunkowym, populacyjnym, biocenotycznym, krajobrazowym). Jednym z działań prowadzonych na rzecz ochrony owadów zapylających jest utrzymywanie siedlisk bogatych w gatunki dostarczające pyłku i nektaru. Wciąż jednak jest niewiele prac naukowych, które w sposób szczegółowy przedstawiają zasoby pokarmowe dla zapylaczy w ujęciu przestrzennym (dla różnych typów siedlisk i krajobrazu) oraz czasowym (rozkład zasobów w ciągu sezonu).
Zasoby pokarmowe dla zapylaczy w krajobrazie rolniczym
Uprawy gatunków entomofilnych (np. rzepaku, roślin sadowniczych) stanowią ważne źródło pokarmu cukrowego i pyłkowego dla zapylaczy. Niestety, powierzchnia upraw takich gatunków stanowi w Polsce tylko ok. 30% łącznej powierzchni zasiewów. Dodatkowo, dostępność zasobów pokarmowych z gatunków uprawnych jest dla owadów ograniczona zwykle do okresu wiosennego (przełom kwietnia i maja). Z tego względu, nasze zainteresowanie wzbudziły rośliny owadopylne występujące w zbiorowiskach na siedliskach marginalnych, tj. poboczach dróg, nasypach kolejowych, miedzach, gruntach odłogowanych, w zadrzewieniach śródpolnych. Mimo stosunkowo niewielkiej sumarycznej powierzchni takich siedlisk w skali krajobrazu, wnoszą one istotny wkład w ogólne zasoby cukrów i pyłku oraz w znacznym stopniu łagodzą stres pokarmowy owadów związany z istniejącymi nieciągłościami czasowymi w dostępie do pożywienia.
Flora entomofilna na siedliskach marginalnych w krajobrazie rolniczym
Przykłady owadów wizytujących gatunki roślin siedlisk marginalnych
Tereny zurbanizowane jako źródło zasobów pokarmowych dla owadów zapylających
Obecnie miasto uważane jest za dynamiczny ekosystem pełniący wiele różnorakich ról, zasadne zatem jest dążenie do wykorzystania przestrzeni w sposób wielofunkcyjny. Parki, skwery, zieleńce, czy ogrody przydomowe poza funkcją estetyczną i rekreacyjną, mogą stanowić ostoję dla gatunków dostarczających pokarm owadom zapylającym. Formą aranżacji zieleni miejskiej zyskującą w ostanich latach coraz większą popularność są łąki kwietne. Niestety często do wysiewu/nasadzeń wykorzystuje się gatunki roślin o funkcji niemal wyłącznie ozdobnej, pomijając ich znaczenie dla utrzymania populacji owadów zapylających. Z tego względu, dla poprawy bazy pożytkowej zapylaczy w terenach zurbanizowanych, niezbędne są badania dotyczące ilości pożytku oferowanego przez gatunki ozdobne i ich atrakcyjności dla owadów. Nieodłącznym elementem flory miast są także zbiorowiska formujące się spontanicznie oraz nasadzenia drzew i krzewów wzdłuż układów liniowych. Stanowią one refugia dla roślin pożytkowych oraz nisze dla rozwoju owadów zapylających.
Przykłady owadów wizytujących kwiaty roślin z fitocenoz terenów miejskich
Siedliska przyjazne zapylaczom w przestrzeni miejskiej
Aktywność naukowa zespołu badawczego UMCS i możliwość współpracy
Zespół badawczy UMCS zajmujący się oceną zasobów pokarmowych dla owadów zapylających tworzą: dr hab. Małgorzata Wrzesień, mgr inż. Karolina Tymoszuk oraz dr inż. Jacek Jachuła. Zespół ten funkcjonuje w strukturach Katedry Botaniki, Mykologii i Ekologii.
Aktywność naukowa Zespołu związana jest z oceną wydajności pyłkowej i cukrowej, intensywnością oblotu przez owady gatunków sedlisk synantropijnych (np. siedliska marginalne: zadrzewienia śródpolne, przydroża, nasypy kolejowe, miedze, grunty odłogowane) oraz roślin ozdobnych w nasadzeniach miejskich (lista publikacji poniżej). Zespół zajmuje się również zagadnieniami bogactwa gatunkowego, różnorodności, kompozycji flory i ilości pokarmu dostarczanego owadom zapylającym przez siedliska naturalne (np. lasy, murawy kserotermiczne).
Zachęcamy studentów Wydziału Biologii i Biotechnologii do kontaktu z członkami Zespołu (dr hab. Małgorzatą Wrzesień, mgr inż. Karoliną Tymoszuk i dr. inż. Jackiem Jachułą). Zespół badawczy oferuje mozliwość zapoznania się z metodami badań terenowych i laboratoryjnych wykorzystywanych w ocenie wydajności pyłkowej i cukrowej wybranych gatunków oraz siedlisk w różnych typach krajobrazu. Zachęcamy również do realizacji w Katedrze Botaniki, Mykologii i Ekologii prac dyplomowych związanych z powyższą tematyką.
Lista publikacji:
1. Jachuła J., Denisow B., Wrzesień M. Ziółkowska E. 2022. The need for weeds: Man-made, non-cropped habitats complement crops and natural habitats in providing honey bees and bumble bees with pollen resources. Science of The Total Environment, 840: 15655. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.156551
2. Jachuła J., Denisow B. Wrzesień M. 2021. Habitat heterogeneity helps to mitigate pollinator nectar sugar deficit and discontinuity in an agricultural landscape. Science of the Total Environment, 782: 146909. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.146909;
3. Dmitruk M., Wrzesień M., Strzałkowska-Abramek M., Denisow B. 2021. Pollen food resources to help pollinators. A study of five Ranunculaceae species in urban forest. Urban Forestry & Urban Greening, 60: 127051. DOI: 10.1016/j.ufug.2021.127051
4. Denisow B., Tymoszuk K., Dmitruk M. 2019. Nectar and pollen production of Helianthus tuberosus L.–an exotic plant with invasiveness potential. Acta Botanica Croatica 78.2, 135-141
5. Jachuła J., Denisow B., Strzałkowska-Abramek M. 2019. Floral reward and insect visitors in six ornamental Lonicera species – Plants suitable for urban bee-friendly gardens. Urban Forestry & Urban Greening, 44: 126390. DOI: 10.1016/j.ufug.2019.126390
6. Jachuła J., Denisow B., Wrzesień M. 2018. Validation of floral food resources for pollinators in agricultural landscape in SE Poland. Journal of the Science of Food and Agriculture, 98(7): 2672- 2680. DOI: 10.1002/jsfa.8761
7. Jachuła J., Wrzesień M., Strzałkowska-Abramek M., Denisow B. 2018. The impact of spatio-temporal changes in flora attributes and pollen availability on insect visitors in Lamiaceae species. Acta Botanica Croatica, 77(2): 161-171. DOI: 10.2478/botcro-2018-0018
8. Ziaja M., Denisow B., Wrzesień M., Wójcik T. 2018. Availability of food resources for pollinators in three types of lowland meadows. Journal of Apicultural Research. 57: 467-478
9. Wrzesień M., Denisow B. 2016. Distribution and abundance of bee forage flora across an agricultural landscape - railway embankments vs. road verges. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 85(4):3509
10. Strzałkowska-Abramek M., Tymoszuk K., Jachuła J., Bożek M. 2016: Nectar and pollen production in Arabis procurrens Waldst. & Kit. and Iberis sempervirens L. (Brassicaceae). Acta Agrobot.; 69(1):1656., http://dx.doi. org/10.5586/aa.1656.
