Early reproductive benefits of mass-flowering crops to the solitary bee Osmia rufa outbalance post-flowering disadvantages

Providing ample nectar and pollen, mass-flowering crops were suggested to counteract ongoing pollinator declines in modern agro-ecosystems. Lately, however, positive effects were shown to be transient and highly trait-specific within the social bumblebees. Contrary to bumblebees, solitary wild bees may benefit more sustainably from mass-flowering crops due to a better seasonal match of the mass provision of resources and their sexual reproduction. We quantified reproductive activity and reproductive output of the polylectic solitary bee Osmia rufa during and after mass-flowering in landscapes with differing amounts of oilseed rape and semi-natural habitats. Across seasons, the number of produced offspring increased with availability of oilseed rape and semi-natural habitats while brood abortion decreased with the former and parasitation with the latter. Season-specific analyses suggest that increased nest-building during mass-flowering of oilseed rape early in the season outweighs negative effects on the number of cells per nest and the percentage of parasitized cells once the mass-flowering has ceased. No effect on number of cells per nest during mass-flowering and exemplary pollen analysis indicate that oilseed rape benefits solitary bees in the form of abundant nectar for foraging flights rather than pollen for brood provisioning. Besides providing permanent forage and nesting sites, semi-natural elements seem to benefit pollinators also by mitigating negative effects of parasitation, potentially via enhanced hyperparasitism. In conclusion, O. rufa clearly benefits from mass-flowering oilseed rape. Yet, the outweighing of the negative post-flowering effects by the early benefits of oilseed rape is tightly linked to the bee's polylecty and early phenology. Thus, it remains to be tested if species unable to utilize oilseed rape due to mismatched oligolecty or later phenology suffer disproportionally from the post-flowering phase of oilseed rape.

ZusammenfassungEs wurde vermutet, dass Massentrachten in modernen Agrar-Ökosystemen durch die Bereitstellung von großen Mengen an Nektar und Pollen dem anhaltenden Bestäuberrückgang entgegenwirken können. Jedoch konnte kürzlich gezeigt werden, dass dieser Effekt bei sozialen Hummeln kurzlebig und hochgradig artspezifisch ist. Im Gegensatz zu Hummeln sollten solche solitäre Wildbienen nachhaltiger von Massentrachten profitieren können, deren Reproduktionsphasen zeitlich besser mit der Massentracht von Raps synchronisiert sind. Wir untersuchten die Reproduktionsaktivität und Reproduktionserfolg der polylektischen, solitären Wildbiene Osmia rufa während und nach der Rapsblüte in Landschaften mit unterschiedlichen Flächenanteilen von Raps und naturnahen Habitaten. Über die Saison stieg der reproduktive Erfolg mit der Verfügbarkeit von Raps und naturnahen Habitaten an, während Brutabgang mit ersterem und Parasitierung mit letzterem abnahm. Diskriminierung zwischen den Phasen während und nach der Rapsblüte legt nahe, dass der gesteigerte Nestbau während der Rapsblüte die negativen Effekte auf Anzahl Zellen pro Nest und Anteil parasitierter Brutzellen überwiegt. Kein Einfluss auf Anzahl Zellen pro Nest und eine exemplarische Pollenanalyse lassen darauf schließen, dass Raps von solitären Bienen hauptsächlich als abundante Nektarquelle für Sammelflüge dient und weniger als Pollenvorrat für die Brut genutzt wird. Neben der Bereitstellung von permanenten Nahrungsquellen und Nistmöglichkeiten scheinen naturnahe Elemente negative Effekte durch Parasitierung abzuschwächen, wahrscheinlich durch erhöhte Hyperparasitierung. Osmia rufa profitiert deutlich von Raps. Jedoch ist das Überwiegen der negativen Effekte nach der Blüte durch die positive Effekte während der Blüte eng an die Polylektie und frühe Phänologie gebunden. Es bleibt also zunächst offen, ob Arten, die wegen abweichender Oligolektie oder später Phänologie Raps nicht nutzen können, stärker von den Nachteilen nach der Blüte betroffen werden.