Original paper

Patch Size and Landscape Effects on Pollinators and Seed Set of the Horseshoe Vetch, Hippocrepis comosa, in an Agricultural Landscape of Central Europe

[Auswirkung von Bestandsgröße und Landschaft auf Bestäuber-Vorkommen und Samenansatz beim Hufeisenklee, Hippocrepis comosa, in einem mitteleuropäischen Agrarraum]

Meyer, B; Gaebele, V; Steffan-Dewenter, I. D

Entomologia Generalis Volume 30 Number 2 (2007), p. 173 - 185

45 references

published: Sep 4, 2007

DOI: 10.1127/entom.gen/30/2007/173

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Abstract

Agricultural land use intensification has caused a considerable decline of once common semi-natural habitats leaving only small and isolated habitat remnants within a homogeneous landscape matrix. Populations of flowering plant species in these remaining habitat fragments are also declining and can not offer sufficient resources for potential pollinators. The loss of pollinators and consequential pollination limitation is especially severe for obligately out-crossing plant species. In this study, pollination and reproductive success of Hippocrepis comosa was examined. Hippocrepis comosa L is a self-incompatible, declining plant species occurring on fragmented remnants in semi-natural calcareous grassland habitats in an agricultural landscape in Southern Lower Saxony, Germany. Plant-pollinator interactions were analysed in small, medium, and large plant patches in 15 differently sized calcareous grassland fragments surrounded by landscape matrices of differing complexity. Flower visitors were observed during three 15-minute observations, pollen supplementation experiments were performed to test for pollination limitation, and fruits from the plant patches were collected to calculate seed set. Hippocrepis comosa showed evidence of pollination limitation because hand-pollinated flowers set more seeds per inflorescence than open-pollinated flowers and seed set was strongly reduced by decreased visitation rates. Pollinators were most abundant in large patches and in diverse landscapes. Visitation rate was not affected by patch size. Hence, in order to maintain plant-pollinator interactions in an agricultural landscape, conservation efforts should include the preservation of calcareous grasslands that can support sufficiently large patches of a plant species and offer ample rewards for pollinators and the establishment of a diverse agricultural landscape around the semi-natural habitats that will further enhance pollinator abundance.

Kurzfassung

Die Intensivierung der Landwirtschaft führte während der letzten Jahrzehnte zu einer drastischen Abnahme von naturnahen Lebensräumen, so daß nur kleine, isolierte Teilstandorte in einer gleichförmigen Agrarlandschaft verbleiben. Populationen vieler Pflanzenarten, die auf diese naturnahen Lebensräume angewiesen sind, werden ebenfalls dezimiert und können möglichen Bestäubern nicht genügend Nahrung bieten.Der Verlust der Bestäuber und die sich daraus ergebende Bestäubungslimitierung hat für obligat fremdbestäubte Pflanzenarten schwerwiegende Folgen. In dieser Studie werden Bestäubung und Reproduktionserfolg des Hufeisenklees, Hippocrepis comosa L, untersucht, einer selbst-inkompatiblen, bedrohten Pflanzenart, die auf Kalkmagerrasen in der Agrarlandschaft der Region Südniedersachsen vorkommt. Pflanze-Bestäuber-Interaktionen wurden auf kleinen, mittleren und großen Teilstandorten auf 15 verschieden großen Kalkmagerrasen, eingebettet in unterschiedlich gestalteten Landschaften, analysiert. Arten und Anzahlen aller Blütenbesucher wurden während jeweils fünfzehnminütiger Beobachtungen aufgenommen. Es wurden Experimente zur Bestäubungslimitierung durchgeführt und Früchte entnommen, um den Samenansatz zu messen. Dabei wurden deutliche Hinweise für eine Bestäubungslimitierung bei Hippocrepis comosa gefunden: zusätzlich handbestäubte Blüten trugen mehr Früchte als unbehandelte, und der Samenansatz sank mit abnehmender Besuchsrate. Die Abundanz der Bestäuber war auf ausgedehnten Standortflächen und in vielgestaltigen Landschaften erhöht, wobei sich die Besucherraten auf kleinen, mittleren und großen Standortflächen nicht unterschieden. Um intakte Pflanze-Bestäuber-Interaktionen in einer Agrarlandschaft zu bewahren, sollten Kalkmagerrasen erhalten werden, die große Populationen verschiedener Pflanzenarten beherbergen können, und ebenso sollte eine vielgestaltige Landschaftsstruktur im Bereich der naturnahen Lebensräume geschaffen werden.

Keywords

calcareous grasslandsforaging behaviourhabitat fragmentationlandscape diversitypatch sizepollination limitationreproductive successself-incompatiblevisitation rateBestäubungslimitierungBesuchsrateFremdbestäubungHabitatfragmentierungKalkmagerrasenLandschaftsdiversitätReproduktionserfolgSammelverhaltenStandortausdehnung