Экологические характеристики взаимодействуют с ландшафтным контекстом, определяя риск, связанный с пестицидами для пчел.

Nature Ecology & Evolution, том 7, страницы 547–556 (2023 г.) Процитировать эту статью

5358 Доступов

4 цитаты

60 Альтметрика

Подробности о метриках

Широкое загрязнение экосистем пестицидами угрожает нецелевым организмам. Однако степень, в которой особенности жизненного цикла влияют на воздействие пестицидов и связанный с этим риск в различных ландшафтных условиях, остается плохо изученным. Мы обращаемся к этой проблеме применительно к пчелам в градиенте сельскохозяйственного землепользования, основываясь на анализах пестицидов пыльцы и нектара, собранных Apis mellifera, Bombus terrestris и Osmia bicornis, представляющих экстенсивные, промежуточные и ограниченные признаки кормления. Мы обнаружили, что экстенсивные собиратели (A. mellifera) подвергались наибольшему риску пестицидов — аддитивным концентрациям, взвешенным по токсичности. Однако только промежуточные (B. terrestris) и ограниченные собиратели (O. bicornis) отреагировали на ландшафтный контекст, испытывая меньший риск пестицидов при меньшем количестве сельскохозяйственных угодий. Риск пестицидов коррелировал между видами пчел и между источниками пищи и был наибольшим для пыльцы, собранной A. mellifera, что является полезной информацией для будущего мониторинга пестицидов после утверждения. Мы предоставляем зависящую от особенностей корма и ландшафта информацию о распространении, концентрации и идентичности пестицидов, с которыми сталкиваются пчелы, для оценки риска пестицидов, что необходимо для более реалистичной оценки риска, а также важную информацию для отслеживания политических целей по снижению риска пестицидов.

Интенсификация сельского хозяйства включает в себя сопутствующее сокращение полуестественных территорий и усиление зависимости от пестицидов1,2, что ставит под угрозу полезных насекомых, таких как пчелы, которые поддерживают функции и услуги экосистем3,4. Пестицидам уделяется особое внимание из-за их широкого использования, но иногда и пагубного воздействия на пчелиных особей5, пчелиных семей6,7, популяций8,9 и служб опыления10,11. Поскольку риск пестицидов (суммарные взвешенные по токсичности концентрации) зависит от воздействия (степени, в которой организм сталкивается с пестицидами в данное время и в определенном месте), крайне важно определить, как модели активности пчел пересекаются с появлением, концентрацией и идентичностью пестицидов12.

Обработанные пестицидами пахотные земли, особенно интенсивно выращиваемые фруктовые и овощные культуры, могут увеличить количество и разнообразие пестицидов в ландшафте13,14,15,16. Однако пестициды поражают не только целевые культуры и их вредителей; они могут дрейфовать и проникать в окружающий воздух, почву и воду, загрязняя несельскохозяйственные растения17,18,19,20,21. Таким образом, полуестественные места обитания, которые могли бы стать убежищем от пестицидов, с большей вероятностью станут потенциальными источниками воздействия в интенсивно управляемых сельскохозяйственных ландшафтах22. Как собиратели центрального места, воспроизводство пчел зависит от плотности и ценности пищевых ресурсов в пределах их ареала кормления23,24,25,26, а доля ареала кормления пчелы, затронутой использованием пестицидов, должна коррелировать с воздействием на них пестицидов15,27 , 28.

На основе уникальных и взаимосвязанных характеристик пчел, включая социальность, общение, размер колонии, способность к кормлению и широту рациона, мы описываем три набора характеристик кормодобывания: «экстенсивные», «промежуточные» и «ограниченные» (рис. 1а). . Эти характеристики изменят воздействие пестицидов на пчел в ландшафте (рис. 1b; точки пересечения линий)29. Например, экстенсивные собиратели могут быть наиболее подвержены риску, поскольку они образуют большие, высокоэусоциальные колонии, которые передают прибыльные, хотя и потенциально обработанные, ресурсы массово цветущих сельскохозяйственных культур, которые они могут хранить в течение длительных периодов времени30. С другой стороны, ограниченные собиратели не накапливают обширных ресурсов и, таким образом, в большей степени полагаются на полуестественные места обитания для обеспечения постоянного корма. Таким образом, ограниченное количество собирателей может быть менее подвержено воздействию, если имеются полуестественные места обитания и они обеспечивают незагрязненный корм (сравните ссылку 31). Однако ограниченное количество собирателей может стать непропорционально более уязвимым в интенсивно управляемых сельскохозяйственных ландшафтах, где существует повышенная вероятность загрязнения в немногих полуестественных средах обитания (рис. 1b; наклон линии).