A two-part modelling approach reveals a positive effect of pollinator biodiversity in boosting the pollination of apple flowers

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Une approche de modélisation en deux parties révèle un effet positif de la biodiversité des pollinisateurs en stimulant la pollinisation des fleurs de pommier
Titre anglais
A two-part modelling approach reveals a positive effect of pollinator biodiversity in boosting the pollination of apple flowers
Auteur(s)
  • RADZEVIČIŪTĖ Rita
  • THEODOROU Panagiotis
  • SCHLEGEL Martin
  • PAXTON Robert J.
Editeur(s)
Autre(s)
Id
XUZXCVAX
Version
2735
Date ajout
4 novembre 2020 13:16
Date modification
4 novembre 2020 13:16
Résumé français
La biodiversité des pollinisateurs peut bénéficier de la pollinisation des cultures. Pourtant, les avantages des agroécosystèmes peuvent dépendre du contexte et être compensés par des facteurs agronomiques ou d'autres facteurs limitatifs spécifiques aux vergers ou aux arbres qui obscurcissent les relations entre la biodiversité et les services écosystémiques. Pour tester si la pollinisation des cultures bénéficiait de la biodiversité des pollinisateurs, nous avons échantillonné des communautés d'abeilles sauvages locales dans cinq vergers de pommiers biologiques et cinq vergers de pommiers de lutte intégrée (IPM) en Allemagne et avons mesuré expérimentalement le succès de la pollinisation des fleurs de pommier, quantifié comme le nombre de tubes polliniques atteignant le base de styles. En utilisant des approches de modélisation statistique standard pour des données de dénombrement sur-dispersées, nous avons trouvé peu ou pas d'effet de la biodiversité des abeilles sauvages sur le succès de la pollinisation, indépendamment de la gestion de la ferme (biologique ou IPM). Il y avait, cependant, une relation positive entre le nombre de tubes polliniques dans les fleurs pollinisées par les insectes et les fleurs supplémentées en pollen dans les arbres et les vergers, ce qui suggère des effets de confusion de facteurs locaux spécifiques aux arbres ou aux vergers limitant le succès de la pollinisation. En utilisant un modèle statistique en deux parties qui nous a permis de séparer (i) la probabilité de pollinisation et (ii) la quantité de pollinisation, nous avons pu démontrer que les effets collectifs des facteurs locaux d'arbres / verger agissaient comme un seuil limitant primaire. pour le succès de la pollinisation. Une fois le seuil franchi, le modèle d'obstacles a démontré que l'augmentation de l'abondance des abeilles sauvages améliorait le succès de la pollinisation des pommiers. Nous préconisons l'utilisation de modèles statistiques en deux parties comme une approche plus puissante pour identifier les facteurs limitants et le rôle de la biodiversité dans la pollinisation des cultures et potentiellement d'autres services écosystémiques dans les agro-écosystèmes.
Résumé anglais
Pollinator biodiversity may benefit crop pollination. Yet benefits in agro-ecosystems may be context-dependent and offset by agronomic or other limiting orchard-specific or tree-specific factors that obscure biodiversity-ecosystem service relationships. To test if crop pollination benefitted from pollinator biodiversity, we sampled local wild bee communities in five organic and five Integrated Pest Management (IPM) apple orchards in Germany and experimentally measured the pollination success of apple flowers, quantified as the number of pollen tubes reaching the base of styles. Using standard statistical modelling approaches for over-dispersed count data, we found little or no effect of wild bee biodiversity on pollination success, irrespectively of farm management (organic versus IPM). There was, however, a positive relationship between the number of pollen tubes in insect-pollinated and pollen-supplemented flowers across trees and orchards, suggesting confounding effects of local tree- or orchard-specific factors limiting pollination success. Using a statistical two-part hurdle model which allowed us to separate (i) the probability of pollination and (ii) the quantity of pollination, we were able to demonstrate that the collective effects of local tree/orchard factors acted as a primary limiting threshold for pollination success. Once the threshold was crossed, the hurdle model demonstrated that increasing wild bee abundance enhanced pollination success of apple trees. We advocate the use of statistical two-part models as a more powerful approach to identifying limiting factors of, and the role of biodiversity in, crop pollination and potentially other ecosystem services in agro-ecosystems.
Note
None
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  • IPM
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  • local habitat
Titre de la publication
Agriculture, Ecosystems & Environment
Volume
306
Pages
107197
Date caractères
February 1, 2021
Date publication
1 février 2021
Doi
10.1016/j.agee.2020.107197 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
0167-8809 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.