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Tropical Forest Fragments Enhance Pollinator Activity in Nearby Coffee Crops

Authors


*Current address: Conservation Science Program, World Wildlife Fund, 1250 24th Street NW, Washington, D.C. 20037–1124, U.S.A., email taylor.ricketts@wwfus.org

Abstract

Abstract: Crop pollination by wild bees is an ecosystem service of enormous value, but it is under increasing threat from agricultural intensification. As with many ecosystem services, the mechanisms, scales, and species through which crop pollination is provided are too poorly understood to inform land-use decisions. I investigated the role of tropical forest remnants as sources of pollinators to surrounding coffee crops in Costa Rica. In 2001 and 2002 I observed bee activity and pollen deposition rates at coffee flowers along distance gradients from two fragments and one narrow riparian strip of forest. Eleven eusocial species were the most common visitors: 10 species of native meliponines and the introduced honeybee, Apis mellifera (hereafter Apis). Bee richness, overall visitation rate, and pollen deposition rate were all significantly higher in sites within approximately 100 m of forest fragments than in sites farther away (maximum distance of 1.6 km). Apis visitation rates were constant across the distance gradient, however, and Apis accounted for >90% of all floral visits in distant sites. The gradient from the riparian strip showed a similar drop in bee species richness with distance, but visitation rates were uniformly low along the gradient. Throughout the study area, Apis abundances declined sharply from 2001 to 2002, reducing visitation rates by over 50% in distant sites (where Apis was almost the only pollinator). In near sites, however, overall visitation rates dropped only 9% because native species almost entirely compensated for the Apis decline. Forest fragments (more so than the riparian strip) thus provided nearby coffee with a diversity of bees that increased both the amount and stability of pollination services by reducing dependence on a single introduced pollinator. Exploring the economic links between forest preservation and coffee cultivation may help align the goals of conservation and agriculture within many regions of global conservation priority.

Abstract

Resumen: La polinización de cultivos por abejas es un servicio del ecosistema de gran valor, pero está bajo amenaza creciente por la intensificación agrícola. Como sucede con muchos servicios del ecosistema, se conoce muy poco de los mecanismos, escalas y especies por medio de los que proporciona la polinización de cultivos para informar decisiones sobre uso de suelo. Investigué el papel de los remanentes de bosque tropical como fuente de polinizadores en plantaciones de café circundantes en Costa Rica. En 2001 y 2002 observé la actividad de abejas y la tasa de deposición de polen en flores de café a lo largo de gradientes de distancia de dos fragmentos y una franja angosta de bosque ripario. Once especies eusosiales fueron los visitantes más comunes: 10 especies de meliponines nativos y la abeja introducida Apis mellifera (Apis de ahora en adelante). La riqueza de abejas, la tasa de visitación y la tasa de deposición de polen fueron significativamente mayores en sitios a menos de 100 m de fragmentos de bosque que en sitios más lejanos (distancia máxima 1.6 km). Sin embargo, las tasas de visitación de Apis fueron constantes a lo largo del gradiente de distancia y Apis dio cuenta de >90% del total de visitas florales en sitios distantes. El gradiente a partir de la franja riparia mostró un descenso similar en riqueza de especies de aves con la distancia, pero las tasas de visitación fueron uniformemente bajas a lo largo del gradiente. Las abundancias de Apis declinaron drásticamente de 2001 a 2002 en toda la zona de estudio, con reducciones de más de 50% en las tasas de visitación en sitios distantes (donde Apis casi fue el único polinizador). Sin embargo, las tasas de visitación en sitios cercanos solo disminuyeron 9% porque las especies nativas compensaron la declinación de Apis casi totalmente. Por tanto, los fragmentos de bosque (más que la franja riparia) proporcionaron a los cafetales cercanos una diversidad de abejas que incrementó tanto la cantidad como la estabilidad de los servicios de polinización al reducir la dependencia en un solo polinizador introducido. La exploración de los vínculos económicos entre la preservación del bosque y el cultivo de café puede ayudar a alinear las metas de la conservación y la agricultura dentro de muchas regiones prioritarias para la conservación global.

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