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Landscape enhancement of floral resources for honey bees in agro-ecosystems
No full textHoney bee populations have experienced serious losses in Europe and North America. These losses highlight the potential risk to our agricultural systems that could result from loss of pollination. These losses include direct economic repercussions to multiple industries (beekeeping, fruit, vegetable, forage seed, oil seed and biofuel crops), and corresponding threats to human nutrition. Reasons for the losses are varied but include a lack of diverse nectar and pollen resources within intensively farmed agricultural landscapes. Focusing primarily on Europe and the USA, we review the potential approaches to provide and maintain diverse floral resources for honey bees, giving particular consideration to herbaceous plants (“forbs”). These approaches include the cultivation and maintenance of “bee pastures”, consisting of diverse native or non-native flower-rich plantings maintained in fallow areas, field margins, and conservation buffer strips to sustain bee populations, support honey bee health, and aid beekeeping activities. Within this review we examine specific governmental policy initiatives to support these efforts in the USA and Europe.Intensiv genutzte Agrarlandschaften, denen Blütenpflanzen fehlen, oder die nur minderwertige Nahrungspflanzen aufweisen, können imkerlich genutzte Honigbienenvölker nur mit Mühe ernähren. Ein Mangel an Menge und Qualität von Pollen und Nektar kann zu einer Schwächung des Bienenvolks führen, da eine angemessene Nektar- und Pollenversorgung entscheidend für den Erhalt der Bienengesundheit sind. Daher sind gesunde Bienenvölker und eine wirtschaftliche Imkerei auf Landschaften mit reichhaltigen und nährstoffreichen Pollenquellen und nektarspendenden Blüten angewiesen. Anhand von Beispielen aus Europa und den USA geben wir einen Überblick über mögliche Nahrungsquellen für Honigbienen im Landschaftsraum, mit besonderer Berücksichtigung von nicht kultivierten Flächen in der Agrarlandschaft. Wir beschreiben einige konkrete landwirtschaftliche Umweltmaßnahmen, die den Blütenreichtum verbessern und so der Bienenhaltung nützen könnten. Die in den nicht kultivierten Flächen (Feldränder, Hecken, Gehölze, Teiche, Gräben, Brachen) vorhandene Flora könnte zwischen den Blühzeiten der angebauten Pflanzen den Bienen ergänzende Nahrung bieten. Die bereits vorhandenen, an Ackerland angrenzenden naturnahen Habitate sollten daher dringend erhalten werden. Solche unkultivierten Flächen sind in den am intensivsten genutzten Agrarlandschaften jedoch oft selten. Diese Lücke könnte durch die Schaffung und den Schutz von zusätzlichen nicht kultivierten Flächen gefüllt werden. Als Maßnahme zur Erhaltung von Bestäubern in landwirtschaftlich genutzten Gebieten wurde die Anlage von ausgedehnten Streifen mit Nektarpflanzen zwischen den Anbaufeldern empfohlen. Gleichermaßen konnte gezeigt werden, dass die Reduzierung des Herbizideinsatzes in Anbauflächen für Bienen günstig ist, weil blühende Unkräuter neben den Äckern dadurch zunehmen. Darüberhinaus haben einige Pflanzen, die als Deckfrucht eingesetzt werden, kurze Entwicklungszeiten mit früher Blüte, und sind daher in der Lage, den Bienen früh Nahrung zu bieten, wenn sie abwechselnd mit, bzw. vor der Hauptertragspflanze gesät werden (Phazelie, einjährige Kleearten, Radieschen, Senf). Neben der regionalen und nationalen Gesetzgebung können regionale Bestäuberinitiativen die Erhaltung der Bestäuber fördern. Ein bedeutendes Ziel bei der Entwicklung von Standards für unbebautes Ackerland zum Erhalt von Bestäubern, einschließlich der Honigbiene, sollte es sein, zeitlich und räumlich heterogene Habitate zu vermehren. Die Schaffung von Richtlinien, die eineBewirtschaftung von unkultivierten Flächen zur Vermehrung des Blütenreichtums und der Vielfalt vorschreiben, ist von entscheidender Bedeutung (besonders in intensiv bebauten Ackergebieten). Diese Maßnahmen bestehen typischerweise im Pflanzen von blühenden Hecken, Randstreifen um Felder, und blühenden Wiesen. Zwei verschiedene Vorgehensweisen sind üblich, um die Blütenvielfalt in unbebauten Flächen zu erhöhen: (i) die Unterstützung der natürlichen Regeneration der einheimischen Wildblumen, oder (ii) das Einsäen von verschiedenen Mischungen einjähriger oder mehrjähriger Pflanzen. Solche Richtlinien werden nicht nur die Bienenhaltung unterstützen, sondern durch verbesserte Bestäubung auch die Ernteerträge erhöhen, sowie die Biodiversität im Allgemeinen fördern (z.B. Vögel und Säugetiere)
Un déclin irréversible ? La surmortalité des abeilles est liée à une multitude de facteurs. Évaluer leur importance constitue un casse-tête pour les chercheurs, mais un enjeu majeur pour nos sociétés
No full textWeed-insect pollinator networks as bio-indicators of ecological sustainability in agriculture. A review
No full textThe intensification of agricultural practices contributes to the decline of many taxa such as insects and wild plants. Weeds are serious competitors for crop production and are thus controlled. Nonetheless, weeds enhance floral diversity in agricultural landscapes. Weeds provide food for insects in exchange for pollination. The stability of mutualistic interactions in pollination networks depends on conservation of insect pollinator and weed communities. Some agricultural practices can destabilize interactions and thus modify the stability of pollination networks. Therefore, more knowledge on weed-insect networks is needed. Here, we review the interactions involved in insect visits to weed flowers in temperate arable lands. Our main findings are that (1) weed pollination by insects has a key role in maintaining weed communities in arable lands; (2) weed-insect pollinator interactions are modulated by the flowers’ features and their quality which are attracting insects; (3) most weeds are associated with generalist insect pollinators; and (4) even if weed-pollinator networks are largely mutualistic, some antagonist networks can be observed when deception occurs. We propose three weed-insect pollinator networks as potential bio-indicators to evaluate the ecological sustainability of arable land management strategies in temperate areas: (1) Geometridae and Bombyliidae species visiting Caryophyllaceae, (2) Papilionidae foraging on Apiaceae, and (3) Syrphidae visiting Asteraceae
Conciliate beekeeping with wild bees conservation : building a collective landscape management in Cevennes National Park
No full textCes dernières années, la question de la compétition entre les abeilles pour les ressources a pris de l’ampleur dans le champ scientifique. Le butinage de nectar et de pollen par les colonies d’abeilles domestiques des apiculteur·rices peut entraîner une diminution des ressources disponibles pour les abeilles sauvages. Ces résultats ont suscité d'intenses débats au sein des communautés scientifiques et professionnelles de l'apiculture. Certains auteurs ont suggéré que les abeilles domestiques devraient être exclues des zones protégées afin de préserver les abeilles sauvages, tandis que d'autres préconisent des mesures plus inclusives. Or, la limitation, voire l’exclusion, des abeilles domestiques a des implications sociales pour les apiculteur·rices qui restent peu étudiées. Face aux enjeux écologiques et sociaux soulevés par l’existence d’une compétition, nous pensons qu’il est pertinent de considérer la question du partage des ressources florales sous l’angle de la théorie des communs d’Elinor Ostrom. Les recherches d'Ostrom montrent que des ressources de type bien communs peuvent être gérées de manière durable par des communautés d'utilisateur·rices grâce à l’action collective. Considérer les ressources florales comme un "bien commun" ouvrirait donc la voie à de nouveaux modes de gouvernance collaborative entre les multiples acteur·rices qui les utilisent et les modifient. Dans cette thèse nous nous demanderons donc s’il est pertinent de considérer les ressources florales comme des biens communs, et en quoi cette approche permet de mieux comprendre les enjeux clefs pour la mise en place d’une action collective pour un partage des ressources mellifères conciliant la préservation des abeilles sauvages avec le maintien d’une apiculture durable. Pour répondre à cette question nous appliquerons une approche combinantsciences sociales et écologiques dans le parc national des Cévennes. Les perceptions des apiculteur·rices sur la compétition sont complexes, multiples et en évolution. Si la plupart des apiculteurs soulignent les fortes incertitudes qui sous-tendent ces processus de concurrence alimentaire, certains commencent à les envisager comme une possibilité. Par ailleurs, l'idée que ces ressources florales constituent un bien commun sous-tend une série de discours et de pratiques. Pourtant, il n'existe actuellement aucune arène pour discuter de ces différentes perceptions et des approches potentielles pour parvenir à une gouvernance partagée des ressources florales. Du point de vue écologique, notre analyse du succès de quête alimentaire des abeilles sauvages et domestiques montre l’existence de compétition intra (entre colonies d’abeilles) et interspécifique dans les Cévennes. Nos résultats montrent que ces compétitions sont liées à la distance aux ruchers. Ils constituent ainsi une première évidence de transposition du concept d'aire d'influence des ruchers dans des paysages hétérogènes. Cependant cette compétition varie selon les ressources florales et les années, ce qui soulève des incertitudes. Enfin, afin de comprendre et d’accompagner la mise en place d’une gestion collective du partage des ressources florales nous avons mis en place une démarche de recherche-action construite autour du jeu sérieux AGORAPI. Nos résultats soulignent les divergences de représentations qui freinent la mise en place d’action collective. La construction de règles d’action collective et d’une représentation collective d’une ressource comme un bien commun semblent avoir besoin de s’élaborer conjointement. En accord avec les travaux d’Ostrom, nos résultats confirment l’importance de la confiance, de la transparence et de la réciprocité dans la construction d’une action collective et dans l’émergence d’un bien commun.In recent years, the issue of competition between bees for resources has become increasingly important in the scientific community. The foraging of nectar and pollen by honeybee colonies can lead to a reduction in the resources available to wild bees. These findings have given rise to intensedebate within the scientific and professional beekeeping communities. Some authors have suggested that honeybees should be excluded from protected areas in order to conserve wild bees, while others advocate more inclusive measures. However, limiting or even excluding honeybeeshas social implications for beekeepers that have been little studied. Given the environmental and social issues raised by the existence of competition, we believe it is relevant to consider the question of sharing floral resources through the lens of Elinor Ostrom's theory of the commons. Ostrom's research shows that commons-pool resources can be managed sustainably by communities of users through collective action. Viewing floral resources as a 'common good' would therefore pave the way for new forms of collaborative governance between the many stakeholders who use and modify them. In this thesis, we will therefore ask whether it is relevant to consider floral resources as common goods, and how this approach can provide a better understanding of the key issues involved in setting up collective action to share melliferous resources in a way that reconciles the conservation of wild bees with the maintenance of sustainable beekeeping. To answer this question, we will apply an approach combining social and ecological sciences in the Cévennes National Park. Beekeepers' perceptions of competition are complex, varied and evolving. While most beekeepersstress the major uncertainties underlying these processes of food competition, some are beginning to see them as a possibility. Moreover, the idea that these floral resources constitute a common good underpins a range of discourses and practices. However, there is currently no arena fordiscussing these different perceptions and potential approaches to achieving shared governance of floral resources. Our study of the foraging success of wild and domestic bees shows the existence of intra- (between honeybee colonies) and interspecific competition in the Cévennes. Our resultsshow that this competition is linked to the distance from apiaries. They thus provide the first evidence for the application of the apiary-influence-range concept in heterogeneous landscapes. However, this competition varies according to floral resources and year, which raises a number ofuncertainties. Finally, in order to understand and accompany the collective management of the sharing of floral resources, we set up an action research approach built around the serious game AGORAPI. Our results highlight the differences in representations that hinder the implementation of collective action. The construction of rules for collective action and a collective representation of a resource as a common good seem to have to be developed jointly. In line with Ostrom's work, our results confirm the importance of trust, transparency and reciprocity in the construction of collectiveaction and the emergence of a common good. The AGORAPI game showed potential for initiating reflection on this collective action. Participants of our game sessions suggested setting up a fullscale experiment in the area to build this trust and improve knowledge about floral resources andcompetition. However, our results also show the need for a global approach to resources, taking into account farming practices in particular
Abeilles et systèmes agricoles de grandes cultures : Polinov étudie les interactions pour concevoir des systèmes de cultures innovants
No full textDans une campagne comme celle de la zone atelier Plaine et Val de Sèvre en Poitou-Charentes, nous recensons près de 200 espèces d'abeilles. Les espèces d'abeilles constituent un cortège extraordinairement vaste par rapport à la seule espèce connue et emblématique, l'abeille domestique. Tout un pan de la diversité des pollinisateurs reste méconnu. Ces espèces assurent pourtant la reproduction 80 % des plantes à fleurs,participant ainsi au maintien de la biodiversité des plantes, ainsi qu'à la qualité de nombreuses récoltes agricoles. Ces insectes, qui connaissent un déclin de leur biodiversité depuis les années 80 (de 40 à 60 %), tirent leur alimentation des plantes sauvages présentent dans les prairies, les bordures de routes et de champs. Ces plantes sauvages,qui connaissent malheureusement des broyages trop fréquents, sont également butinées parles abeilles domestiques. Faute d'avoir des étendues de fleurs plus conséquentes comme celles du colza et du tournesol, en dehors d'avril et de juillet les abeilles domestiques se concentrent sur de rares surfaces en fleurs. Les ressources en pollen sont alors réduites de moitié, et sont insuffisamment abondantes pour maintenir la taille des populations à leur pic et assurer la durabilité des activités apicoles. En effet, les abeilles de la zone étudiée ne bénéficient dorénavant plus des massifs en fleurs que pouvaient constituer les prairies, celles-ci représentant seulement 15 % des surfaces contre 60 % en 1970. Dans la plaine céréalière, l'abeille domestique et l'apiculture sont aujourd'hui tributaires des deux cultures oléagineuses, colza et tournesol, dont le nectar et le pollen peuvent être de surcroît contaminés par des pesticides. Les mesures agro-écologiques en faveur des abeilles consistent à régulariser l'apport en nectar et en pollen dans le temps, tout en réduisant l'usage des pesticides pour assurer la qualité de ces ressources alimentaires. La culture de plantes, telles que la luzerne ou d'autres légumineuses, installées plus durablement dans les systèmes agricoles, présente le triple avantage de convenir à de nombreuses espèces d'abeilles, de nécessiter peu de fertilisants et de pesticides, et de permettre une commercialisation de fourrage ou de graines. Nos propositions consistent à diversifier la rotation des cultures des agriculteurs et à constituer un maillage fleuri dans le paysage dont la qualité de l'offre en nectar et pollen doit être protégée par des pratiques agricoles adaptées (réduction de l'usage de pesticides, fauches tardives). Les mesures proposées induisent une réduction de la marge économique chez l'agriculteur comparée à celle des itinéraires techniques actuels. Nos résultats soulignent la nécessité - d'accompagner un collectif d'acteurs agissant sur le territoire (agriculteurs, collectivités…), engagés ensemble dans la mise en place des mesures de protection des abeilles, et du service de pollinisation, - d'associer l'enjeu de la protection des abeilles avec d'autres enjeux souvent convergents (qualité de l’eau, protection intégrée), - et de compenser les charges et dépenses résultant de l'application des mesures par l'agriculteur
Fréquentation par les abeilles des parcelles agricoles cultivées : données pour un usage moins dangereux des pesticides
No full textEn France, la réglementation autorise que les insecticides ou acaricides portant une mention « Abeilles » soient appliqués sur des plantes en fleurs, à condition d´absence de butineuses sur les parcelles à traiter. Mais aujourd´hui, aucun critère n´est disponible pour que l?agriculteur puisse s´assurer de l´absence d´abeilles sur la culture. Pour combler ce manque, le ministère de l´Agriculture a engagé une réflexion sur les facteurs environnementaux et climatiques qui influencent la présence des butineuses sur les parcelles agricoles. Cette revue établit l´inventaire des données disponibles sur les facteurs liés à l´environnement et au climat, qui déterminent l´activité de butinage des abeilles. Des règles de décision basées sur de tels critères apparaissent inappropriées. Seule une pulvérisation une fois le soleil couché réduirait significativement le risque d´exposition des butineuses aux produits.Fil: Decourtye, Axel A.. UMT PrADE; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia. Association de Coordination Technique Agricole; FranciaFil: Vidau, Cyril. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia. UMT PrADE; FranciaFil: Rollin, Orianne. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia. UMT PrADE; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Requier, Fabrice. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Rüger, Charlotte. UMT PrADE; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Allier, Fabrice. UMT PrADE; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Le Féon, Violette Alice Marie. UMT PrADE; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Kretschmar, André. UMT PrADE; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Devilliers, James. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Henry, Mickaël. UMT PrADE; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Odoux, Jean Francois. Institut National de la Recherche Agronomique; Franci
Reconstructing queen genotypes by pool sequencing colonies in eusocial insects: statistical methods and their application to honeybee
No full textDatasetThis repository contains the necessary files to perform the analysis presented in the paper: SE Eynard, A Vignal, B Basso, Y Le Conte, A Decourtye, L Genestout, E Labarthe, F Mondet, K Tabet, B Servin (2022). Reconstructing queen genotypes by pool sequencing colonies in eusocial insects: Statistical methods and their application to honeybee. https://doi.org/10.1111/1755-0998.13685 It includes the parameter files needed for the simulations, the file containing allele frequencies for the reference populations as well as the pool-sequence data needed for the validation of the model on real data
Influence of pollen diet on the honeybee health, in Apis mellifera L.
No full textLa nutrition est l'ensemble des processus par lesquels un être vivant transforme des aliments pour assurer son fonctionnement. Etudier la nutrition d’un organisme permet de comprendre les rapports entre la nourriture consommée et la santé de l’individu. L'ensemble des organes assurant l'extraction d'énergie est le système digestif, qui transforme les sucres en glucose, les corps gras en acides gras, et les protéines en acides aminés. L’objectif de cette étude est de déterminer l’influence que peut avoir la nutrition pollinique sur la santé de l’abeille domestique, Apis mellifera L.. Pour assurer cette nutrition, l’abeille est inféodée aux ressources florales. Du pollen récolté sur les plantes à fleurs, l’organisme puise les corps gras (ou lipides), les vitamines et les protéines. Or l’accès à ces ressources est variable en qualité, en quantité, et en diversité selon le temps et le milieu. Des problèmes de mortalités et affaiblissements des colonies sont observés depuis une vingtaine d’années, et l’une des causes suspectées est le manque de disponibilité et la faible valeur nutritionnelle des ressources polliniques en zones agricoles céréalières. Nous avons donc testé en conditions contrôlées les effets de la quantité, la qualité et la diversité pollinique sur la physiologie d’abeilles nourrices, sur leur immunité, ainsi que sur leur survie. La nutrition jouant un rôle essentiel dans la prévention de nombreuses maladies, les effets de l’alimentation pollinique ont été déterminés en présence ou non d’un stresseur biotique, Nosema ceranae, dont la prévalence dans les colonies est très élevée. Il s’agit d’une microsporidie invasive qui se développe dans l’intestin de son hôte, provoquant divers effets sublétaux et létaux. Etant donné que la valeur nutritionnelle d’un aliment dépend de sa composition mais aussi de sa digestibilité, une troisième partie porte sur l’influence que peut avoir le stresseur sur les capacités de digestion des protéines contenues dans le pollen par l’abeille. Nos résultats apportent des connaissances sur l’impact d’une déplétion en pollen que peuvent subir les colonies dans un paysage d’agriculture intensive. En effet, des abeilles carencées à plus ou moins 60 %, comme cela peut être observé entre deux cultures à floraison massives, subissent des perturbations au niveau individuel (perturbations du développement physiologique des abeilles nourrices, diminution de leur survie), ce qui peut les rendre moins performantes et plus sensibles aux stress présents dans l’environnement. De plus, nous avons pu démontrer que la valeur nutritionnelle des pollens, influence la tolérance des abeilles à Nosema ceranae. La qualité d’un pollen se définit par sa composition chimique totale (protéines, acides aminés, lipides, vitamines, sucres, etc…), et non pas uniquement par sa teneur en protéines ou acides aminés essentiels. Notre étude met d’ailleurs en évidence l’effet négatif d’une alimentation à base de pollen de maïs sur le développement des glandes hypopharyngiennes, l’expression du gène de la vitellogénine, et la survie des abeilles. Au regard de la présence élevée de cette culture dans les zones d’agriculture intensive et sa haute exploitation par les butineuses, nos résultats sont discutés en fonction des répercussions envisagées sur les colonies. Dans ces milieux, la diversité des ressources polliniques, par l’apport de pollens de qualité, compense la pauvreté nutritionnelle d’autres pollens. Dans nos conditions, nous pouvons observer la plus-value d’une alimentation pollinique polyflorale chez des abeilles infestées par Nosema. Les mesures agro-écologiques œuvrant pour régulariser dans le temps les apports polliniques aux colonies, et pour leur offrir une diversité alimentaire participent donc à renforcer leur capacité à lutter contre les stress présents dans l’environnement.Nutrition is the set of processes by which a living organism transforms food for its functions. Studying nutrition allows to understanding the relationship between food intake and health of the individual. All organs for extracting energy are the digestive system, which converts sugars into glucose, fats into fatty acids, and proteins into amino acids. The objective of this study is to determine the possible influence of pollen nutrition on the honeybee health, Apis mellifera L. To ensure that nutrition, the bee is subservient to floral resources. Of pollen collected from the flowering plants, the body draws fats (or lipids), vitamins and proteins. Access to these resources is variable in quality, quantity, and diversity depending on the time and the environment. Problems of mortality and weakening of colonies are observed for some twenty years, and one of the suspected causes is the lack of availability and low nutritional value of pollen resources in agricultural areas. We therefore tested under controlled conditions the effects of quantity, quality and diversity of pollen on nurse worker physiology and on their immunity, as well as their survival. Nutrition plays a vital role in the prevention of many diseases, the effects of pollen diet were determined in the presence or absence of a biotic stressor, Nosema ceranae, whose prevalence in the colonies is very high. It is an invasive microsporidia that develops in the intestine of its host, causing various sublethal and lethal effects. Since the nutritional value of a food depends on its composition but also its digestibility, a third part focuses on the possible influence of the stressor on bee ability digestion of the proteins provided by the pollen.Our results provide knowledge on the impact of pollen depletion that may undergo the colonies in an intensive agricultural landscape. Indeed, bees starved to roughly 60%, as can be observed between two cultures massive flowering undergo disturbances at individual level (disturbances of nurse worker physiological development, reduced survival), which may make them less efficient and more susceptible to stress from the environment. In addition, we demonstrated that the nutritional value of pollen influences the Nosema ceranae‘s bee tolerance. The pollen quality is determined by the total chemical composition (proteins, amino acids, lipids, vitamins, sugars, etc ...), not only by its content of essential amino acids or proteins. Our study also demonstrated the negative effect of a diet based on maize pollen on hypopharyngeal glands development, the vitellogenin gene expression, and the bee survival. In view of the high presence of this culture in intensive agriculture areas and high exploitation by foragers, our results are discussed in terms of their impact on the proposed settlements. In these environments, the diversity of pollen resources by providing pollen of quality compensates nutritional poverty of other pollens. In our conditions, we can observe the gain of power of a polyfloral pollen in Nosema infested bees. Agro-ecological measures working to regularize, in time, the pollen contributions to the colonies, and to provide them with food diversity thus participate in building their capacity to fight against stress in the environmen
Pitting Wild Bees Against Managed Honey Bees in Their Native Range, a Losing Strategy for the Conservation of Honey Bee Biodiversity
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