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Loss of natural and semi-natural habitat due to increasing human land use for agriculture and housing has led to widespread declines in bee pollinator diversity and abundance, which raised global concerns about the stability of pollination services. Bee population dynamics depend on floral resource diversity and availability in the surrounding landscape, and loss of plant biodiversity may thus directly impair the fitness of individual bee species. However, whether and how plant and resource diversity and availability affect foraging patterns, resource intake, resource quantity and nutrient quality and ultimately fitness of generalist social bees remains unclear. In this thesis, we placed hives of the Australian eusocial stingless bee Tetragonula carbonaria (Apidae, Meliponini) in natural habitat (subtropical forests) and two landscapes differently altered by humans (suburban gardens and macadamia plantations), varying in plant species richness, resource abundance and respective habitat patch size. Foraging patterns and resource intake were compared between landscapes in different seasons and colony growth and fitness were monitored over two and a half years. Bee foraging activity, pollen and sugar intake, diversity of collected pollen and resin resources, resource quantity (colony food stores), colony fitness (brood volume, queenand worker reproduction) and colony growth overwhelmingly increased with plant species richness in the surrounding habitat. However, plant species richness and thus bee fitness was highest in gardens, not in natural forests, as bees in gardens benefited from the continuous floral resource availability of both natural and exotic plants across seasons. In contrast, foraging rates and success, forager orientation and consequently colony fitness was largely reduced in plantations. While bees maximized diversity of collected resources, collecting more diverse resources did however not increase resource functionality and nutritional quality, which appeared to be primarily driven by the surrounding plant community in our study. Conversely, individual worker fitness (body fat and size) was not affected by available resource diversity and abundance, showing that colonies seem not to increase the nutritional investment in single workers, but in overall worker population size. This thesis consequently revealed the outstanding role of plant biodiversity as a key driver of (social) bee fitness by providing more foraging resources, even when only small but florally diverse patches are available.
Diese Arbeit stellt eine Pionierarbeit zum Thema Keyline Design als ganzheitliches Gestaltungskonzept für landwirtschaftliche Betriebe im deutschsprachigen Raum dar und ist aus der Zusammenarbeit mit Akteuren der Gemeinschaft Schloss Tempelhof in Süddeutschland entstanden. Keyline Design hat zum Ziel, durch systematische Planung von landwirtschaftlicher Flächennutzung und Tiefenlockerung in einem topographieabhängigen Kultivierungsmuster, die Bodenfruchtbarkeit zu steigern sowie Wasserfluss auf Landschaften kontrolliert zu nutzen und gleichmäßig zu verteilen. Vor dem Hintergrund von Bodendegradation durch landwirtschaftliche Praktiken und sich verändernde klimatische Bedingungen, stellen divers gestaltete Landschaften eine wichtige Anpassungsstrategie zum Schutz gegen Extremwetterereignisse dar. Keyline Design hat bisher innerhalb dieses Diskurses in Zentral- und Nordeuropa wenig Beachtung erfahren. Für die transdisziplinäre Zusammenarbeit wurde innerhalb dieser Arbeit eine Vorgehensweise zur Erstellung eines Keyline Entwicklungsszenarios entwickelt: Mithilfe eines transdisziplinären Arbeitstreffens und einem online Fragebogen wurden die Ziele und Entwicklungswünsche der 140 Personen umfassenden Gemeinschaft Schloss Tempelhof erfasst und auf Basis eines Keyline Kultivierungsmusters ein Entwicklungsszenario für die landwirtschaftliche Flächennutzung erstellt. Keyline Design wurde als Planungskonzept für die topographieabhängige Integration von Agroforstsystemen, wie Pufferzonen, Waldweiden und Alley Cropping, sowie für die Platzierung von Wasserkörpern genutzt. Die Ergebnisse des Entwicklungsszenarios zeigen, dass das erarbeitete Kultivierungsmuster von der Topographie abhängig ist, die Ausgestaltung des Szenarios jedoch vor allem vom Kontext der Akteure.