Amc Promo BID – Apis mellifera carnica bioindikator in promotor biodiverzitete / Amc Promo BID – Apis mellifera carnica als Bioindikator und Promotor der Biodiversität

1.2 Monitoring biodiverzitete medonosnih rastlin z Amc

1.2.5 POROČILO O ZASTOPANOSTI POSAMEZNIH VRSTRASTLIN V VZORCIH CVETNEGA PRAHU in

METODA SPREMLJANJE STANJA HABITATNIH TIPOV NAOBMOČJIH NATURA 2000 IN VAROVANIH OBMOČJIH S

POMOČJO AMC

1.2 Monitoring der Biodiversität von Bienenfutterpflanzen mit Hilfe derAmc

1.2.5 BERICHT ÜBER DAS VORHANDENSEIN DER EINZELNENARTEN VON BIENENFUTTERPFLANZEN IN ABGESTREIFTEN

POLLENPROBEN und METHODE ZUR BEOBACHTUNG DES ZUSTANDES DER

LEBENSRÄUME IM BEREICH DER NATURA 2000-GEBIETE UNDIN SCHUTZGEBIETEN MIT HILFE VON AMC

Datum: marec / März 2014

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

1.2.5 Metoda spremljanje stanja habitnih tipov na območjih Natura 2000 in varovanih območjih s pomočjo Amc

1.2.5 Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume im Bereich der Natura 2000-Gebiete und in Schutzgebieten mit Hilfe von Amc

Avtorji / Autoren:Janko Božič, Dragan Priselac, Blaž Podrižnik in Andrej Štembergar Zupan

Strokovni sodelavci / Fachexperten:Anka Terglav, Drago Kotnik, Vinko Perne, Valentin Blanter in Ingo Schwarz

Prevod / Übersetzung: Bezirksverband für Bienenzucht Völkermarkt

Kontakt / Kontakt:Dr. Janko Božič, Oddelek za biologijo, Biotehniška Fakulteta, Univerza v Ljubljani, 1000 Ljubljana, +386-(0)1-320 33 74, janko.bozic@bf.uni-lj.si

Imkermeister Mag. Valentin Blantar, Bezirksverband für Bienenzucht Völkermarkt, Jauntaler Strasse 21, A-9122 St. Kanzian / Škocjan, valentin@blantar.com

E-povezava / Link:http://web.bf.uni-lj.si/jbozic/CIS/AmcPromoBID/

2

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Zahvala / Dank

Hvala čebelarjem in študentom, ki so pomagali pri preizkušanju metodmonitoringa s čebelami!

3

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Vsebina / Inhaltsverzeichnis

BIOLOŠKE OSNOVE MONITORINGA S ČEBELAMI..................................................................5 A) Vzorčenja cvetnega prahu medovitih rastlin s pomočjo Amc........................................................9

A1) Izbor in priprava čebeljih družin za pobiranje vzorcev cvetnega prahu..................................10A2) Pobiranje in shranjevanje vzorcev cvetnega prahu.................................................................11A3) Priprava vzorcev cvetnega prahu za mikroskopski pregled....................................................11A4) Mikroskopsko določevanje tipov cvetnega prahu...................................................................12

B) Uporaba elektronskih opazovalnih postaj....................................................................................13B1) Uporaba vremenske postaje, elektronske tehtnice in internetne kamere.................................13B2) Alternativna oprema za opazovanje........................................................................................14B3) Osnovni parametri opazovanja................................................................................................15B4) Možne interpretacije rezultatov in raba v varovanih območjih...............................................16

Povzetek............................................................................................................................................17Zusammenfassung..........................................................................................................................18

Viri / Quellen.....................................................................................................................................20Viri za biološke osnove monitoringa:.............................................................................................20Povezave za proste rešitve monitoringa s čebelami.......................................................................21Povezave za komercial. e rešitve monbtoringa s čebelami............................................................23

4

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

BIOLOŠKE OSNOVE MONITORINGA S ČEBELAMI1

Dragan Pezdirc in Janko Božič

Čebele so verjetno ene izmed najbolj znanih in preučevanih socialnih žuželkdanes. Verjetno bi v živalskem kraljestvu težko našli bolj eleganten primerpovezave med telesno zgradbo in funkcijo, kot prav pri odrasli čebeli. Čebeleživijo v družbeni skupnosti imenovani čebelja družina, ki jo sestavljajo matica,delavke in občasno tudi troti. Vsak izmed teh treh predstavnikov ima v tejsocialno orientirani združbi svoje specifične prilagoditve za opravljanje točnodoločenih funkcij. Družino sestavlja ena plodna samica - matica, ki leže jajčecaza razplod družine. Preostale člane družine predstavljajo neplodne samice –delavke, ki jih je v družini lahko tudi več 10.000. Običajno čebelje družineštejejo med 40.000 in 100.000 čebel. V panju je (običajno med rojenjem) šenekaj 100 ali celo več 1000 samcev – trotov (Winston) (Poklukar et al., 1998). Čebele so se razvile iz prednikov os, ki so opustili predatorski način življenja.Namesto tega so se prilagodile na hranjenje z nektarjem in cvetnim prahom, sčemer so hranile tudi svoje ličinke. Specializacija za nabiranje cvetnega prahuje glavni vzrok za nastanek mnogih morfoloških razlik, ki so se izoblikovaletekom evolucije. V ta namen imajo posebne strukture za prenašanje inshranjevanje peloda, največkrat v obliki posebno oblikovanih dlačic na telesu.V ekosistemu opravljajo pomembno vlogo opraševalcev in so s tega stališčapomembne tudi za človeka (Snodgrass, 1985). Trenutno je na svetu opisanih 10 oz. 11 družin čebel, z približno 700 rodovi in20.000 vrstami. V Sloveniji je opisanih okoli 550 vrst čebel, največ med njimiiz rodu peščinskih čebel (Andrena), ki gnezdijo v tleh. Najbolj znane so vrste izdružine pravih čebel (Apidae), kamor uvrščamo tudi medonosne čebele (rodApis). Od teh je v Sloveniji prisotna domača čebela (Apis mellifera) oz. njenaavtohtona podvrsta kranjska sivka (Apis mellifera carnica), ki se v Slovenijinačrtno vzgaja in okoli katere se je razvila tradicija čebelarstva (GogalaAndrej?)(Winston, 1987). Kot že tudi samo ime nakazuje so čebele delavke opravljajo vse naloge vpanju. Glavna zadolžitev odraslih čebeljih delavk je paša, ki jo znajo opravljatitudi v polmeru več kilometrov od panja (Beekman et. Al., 2000). Čebele medpašo prihajajo v stik z okoljem zunaj panja (z zrakom, vodo, prstjo inrastlinjem) in njihova naloga je, da nazaj v panj prinašajo cvetni prah in nektar

1 Vsebina je v večji meri iz dispozicije podiplomskega študenta D.Pezdirca (mentor J.Božič), ki je prilagojena in dopolnjena z novejšimi viri.

5

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

za hrano, vodo za pitje in hlajenje panja z evaporacijo, nehote pa lahko tako vpanj vnašajo tudi različne molekule, ki se zaradi elektrostatičnosti oprimejodlačic na njihovem telesu (Thorp, 1979). Dandanes tako moderno kmetijstvo inokoljske spremembe ogrožajo obstoj čebel, ki pesticide na tak načinneposredno ali posredno z nabiranjem izpostavljenega nektarja in pelodavnašajo v panj. Čebele so prav tako izjemno občutljive na zajedavce, drugepatogene, glivice in razne viruse. Prav te lastnosti pa so tudi poglavitni razlog,da so čebele izjemno učinkovit biološki indikator onesnažil v okolju (Celli et al.,2003). Kot okoljske monitorje in monitorje za tveganje zdravja pri človekunjihovo uporabo v ta namen med drugim priporoča tudi National ResearchCouncil (Berenbaum et al., 2007). Na stopnjo poslabšanja okolja v kateremživijo lahko sklepamo na osnovi (Porrini, 2003):

- vedenjskih sprememb (največkrat zaradi izpostavitve insekticidom),

- visoke stopnje umrljivosti (v primeru izpostavitve specifičnih pesticidov),

- prisotnosti onesnažil v in na telesu čebel ter v njihovih proizvodih.

Številne etološke in morfološke karakteristike so razlog, da so čebele zelo zanesljiv ekološki indikator:

- preprosto vzgajanje družin,

- navzoče so praktično v vseh ekosistemih in podnebnih pasovih,

- skromne prehranjevale potrebe,

- telo je prekrito z dlačicami (pomembno za vezavo materiala s katerim prihajajo čebele v stik),

- občutljivost na praktično vse herbicide in pesticide,

- visoka stopnja reprodukcije in kratka življenjska doba zagotavljata hitro regeneracijo družine,

- visoka stopnja mobilnosti in letalna sposobnost čebel omogočajo hitro in poceni vzorčenje ter monitoring velikih površin.

Čebele so izjemno občutljive na pesticide in so sposobne zaznati že zelomajhne koncentracije onesnažil. Za detekcijo le-teh ni potrebno nobene analizesaj se pred panjem večinoma pojavi veliko število mrtvih čebel. Večina čebel,ki bo med pašo direktno prizadeta z insekticidom ne bo imela dovolj moči zavrnitev v panj. Vse tiste manj prizadete se bodo z večjo verjetnostjo vrnile vpanj vendar tam tudi te v večini primerov podležejo učinku insekticida.

6

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

V primeru substanc, ki niso letalne pa podatke pridobimo z analizo vzorcev inspremljanjem sprememb vedenjskih vzorcev, ki se pojavijo v večin primerov(Thompson, 2002, Guez et al., 2004, Božič et al., 2006). Nekateri predvsemnovejši insekticidi tako ne povzročijo smrti in jih s kemično analizo vzorcev tuditežko dokažemo, vendar pa sprožijo vedenjske spremembe, ki nakazujejo naprisotnost onesnažila.

Znanih je več različnih primerov monitoringa okolja z živalmi, kot na primeruporaba kanarčkov za zaznavanje prisotnosti zemeljskega plina v rudnikih(Klaper et al., 2004) ali pa uporaba ostrižev za nadzor temperature in kvalitetevode v bližini čistilnih naprav (Weaver, 2007), vendar se v monitoringu okolja sčebelami danes vidi precej večji potencial, kot pri ostalih podobnih poskusihmonitoringa okolja z živalmi.

Eden izmed poglavitnih razlogov za to je, da so čebele izjemno občutljive naspremembe v okolju in so zato izjemno učinkovit biološki indikator onesnažil vokolju (Celli et al., 2003). V skladiščenem medu in cvetnem prahu, kakor tudiv vosku in čebelah samih je mogoče preučevati ostanke onesnažil, ki izvirajo izokolja (Božič et al., 2007, Leita et al., 1996) prav tako pa lahko na prisotnostnekaterih onesnažil sklepamo tudi iz sprememb vedenjskih vzorcev(Thompson,. 2002, , Božič et al., 2006). Nekateri novejši insekticidi nepovzročajo velike smrtnosti v čebelji družini, lahko pa sprožajo različnevedenjske vzorce, tudi pri zelo nizkih koncentracijah. Prav tako je takšneaktivne učinkovine s kemijskimi in drugimi analiznimi metodami težko zaznati.To je tudi razlog, da bo v prihodnosti nujno potreben nov pristop k načinuvrednotenja in monitoringa obremenitve okolja.

Ideja o uporabi čebel, kot biološkega indikatorja obremenitve okolja, seganazaj v leto 1935, ko je do te ideje prvič prišel J. Svoboda (Crane, 1984). Nata način je poskušal ovrednotiti obremenitev okolja, ki ga povzroča industrija vizbranih urbanih območjih. Po letu 1970 se čebele uporablja kot biološkeindikatorje v praktično vseh raziskavah obremenitve okolja s težkimi kovinami(Porrini, 2003, Leita et al., 1996).

Guez je v svoji raziskavi dokazal, da methyl parathion (insekticid) v subletalnihkoličinah nesporno vpliva na vedenjske vzorce čebel in sicer v smislupovečanega izletavanja pašnih čebel – prihajalo je do različnih vzorcevizletavanja v odvisnosti od izpostavitve različnim koncentracijam insekticida(Guez et al., 2004). Obstaja mnogo opisanih vplivov onesnažil na vedenjeposameznih čebel, kakor tudi na vedenje družine. Žal pa ne obstaja dovolj

7

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

smernic, ki bi določale in zajemale nabor vedenjskih vzorcev, ki bi jih bilopotrebno spremljati in zato posledično primanjkuje tudi podatkov in raziskav,ki bi vsebovale ocene tveganja in dolgoročne ocene izpostavitvam onesnažil(Thompson,. 2002).

Ferrari je za monitoring zvokov rojenja čebelje družine zasnoval preprostelektronski sistem, ki je temeljil na mikrofonih za snemanje zvoka. Iz dobljenihpodatkov je sklepal na korelacije med parametri, ki jih je spremljal(temperatura in vlaga). Pridobljeni podatki so se obdelali z računalnikom, šumv zvočnem signalu se je filtriral, vsi pridobljeni podatki pa so se časovnosinhronizirali, kar je omogočilo spremljanje dinamike signala. Na tak način jeustvaril baze podatkov in iz specifične kombinacije parametrov, ki so se vnekem času pojavili sklepal na specifično aktivnost v panju. V svoji raziskavi jeprikazal, da obstaja jasna korelacija med procesom rojenja in spreminjanjemtemperature, medtem, ko pa se te korelacije pri vlagi ni dalo ugotoviti, saj jebil ta parameter preveč podvržen vplivom iz okolja (Ferrari et al., 2008).

Predlog uporabe čebel za monitoring biodiverzitete je nastal na podlagiizkušenj iz ciljnega raziskovalnega projekta SiMOČ, kjer smo postavljenkoncept tudi vključili med predloge za biomonitoring kemikalij v okolju (Božič2009). V nadaljevanju so se sicer začeli pojavljati tudi dodatne novetehnološke rešitve kakor tudi pobude čebelarjev in raziskovalcev. Največjoaktivnost je bilo mogoče zaslediti ravno v zadnjih dveh letih. Del tega jemogoče razbrati tudi ob pregledu komercialnih in prostih rešitev na internetu,kar smo zbrali v posebnih podpoglavjih virov.

8

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

A) Vzorčenja cvetnega prahu medovitih rastlin s pomočjo AmcJanko Božič in Blaž Podrižnik

Čebele za svojo prehrano in razvoj ličink nabirajo v naravi vodo, medičino,

mano in cvetni prah. Z medičino in mano pridobivajo predvsem sladkorje kot

osnovni vir energije, s cvetnim prahom pa zadovoljijo potrebe po proteinih in

maščobah. Večino cvetnega prahu vnesejo v panj specializirane pašne čebele

za nabiranje cvetnega prahu. K pašni aktivnosti jih spodbuja prisotnost odkrite

zalege v panju, ki je tudi glavni potrošnik prinesenega cvetnega prahu. Čebele

med pobiranjem cvetnega prahu z nožicami in dlačicami na telesu tlačijo zrnca

cvetnega prahu v grudice v košku na goleni zadnjega para nog. Prinesene

grudice odlagajo v satje v celice, ki niso pripravljene za zaleganje in v njih ni

založen med ali medičina. Čebelarji so razvili tehnologijo pobiranja grudic z

nogic pašnih čebel. Pred panjski vhod nastavimo napravo za smukanje

(smukalnik), ki ima mrežo z odprtinami skozi katero se lahko splazi čebela, a

pri tem si osmuka grudice z nog. Te padejo skozi spodaj položeno mrežo v

zbirno posodico. Na ta način pridobimo vzorce cvetnega prahu, ki odražajo

pašne pogoje v naravi. Primerjava diverzitetnih indeksov na podlagi štetja

tipov pelodnih zrn v osmukanem cvetnem prahu s številom medonosnih rastlin

popisanih na raziskovalnem območju je pokazala uporabnost te tehnike za

sledenje sprememb v diverziteti medovitih rastlin (Slika 1). V primeru

Slovenije je prišlo do nekoliko manjšega števila vrst v primerjavi z Avstrijo, kar

je lahko posledica nekoliko drugačnega popisovanja (n.p. manj podroben popis

gozdnih habitatnih tipov). Še bolje bi bilo primerjati diverzitetni indeks

cvetnega prahu z indeksom popisa medovitih rastlin. Ker je težko določiti

absolutne vrednosti in ker smo dobili že zadovoljivo potrditev uporabnosti

tehnike na podlagi števila vrst, izračuna indeksov za popisano rastlinstvo na

9

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

podlagi ocen pogostosti nismo napravili. V nadaljevanju je opisan postopek

poteka vzorčenja, rokovanja z vzorci in analiza.

Slika 1: Korelacija diverzitetnega indeksa izračunanega z mikroskopsko analizo peloda in številom vrst popisanih na posamezni lokaciji. Videti je linearni trend, ki pa je verjetno odvisen od načina popisovanja območja (razlike med Koroško in Gorenjsko).

A1) Izbor in priprava čebeljih družin za pobiranje vzorcev cvetnega prahuPri odbiri in pripravi čebeljih družin za vzorčenje cvetnega prahu je pomembno,

da so družine oskrbovana v skladu z dobro čebelarsko prakso in so običajne

gospodarske družine s plodiščem na vsaj 10 LR ali AŽ satih. To pomeni sredi

sezone vsaj 8 satov zalege. V čebeljih družinah mora biti prisotna zalega čez

celo obdobje vzorčenja. Zato je priporočljivo, da so bile matice zamenjane v

predhoni sezoni, da lahko z običajnimi čebelarskimi ukrepi vzdržujemo

ustrezne družine čez celo leto. Za potrebe sledenja biodiverzitete na lokaciji

zadostujejo 3 čebelje družine. Smukalniki naj bodo stalno nameščeni.

Priporočamo smukalnike, ki omogočajo odprtje in zaprtje smukalne mrežice

10

120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 3200

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5 Koroška

Gorenjska

Število vrst

H d

ive

rzite

tni i

nd

ex

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

brez snemanja smukalnikov s panjev. Poleg tega naj bo izhod čebel ločen od

vhoda čebel v smukalnik, da se poveča prehodnost čebel skozi smukalno

napravo. Del, v katerem se muka, je priporočeno, da je močno zasenčen in

vsebuje le 3 vrste smukalnih luknjic. Streha smukalnika mora zanesljivo

preprečevati vdor padavin v zbirno korito. Mrežica na dnu korita naj omogoča

dobro zračenje osmukanega cvetnega prahu. Priporočamo upoštevanje dobre

prakse, ki velja tudi za komercialno zbiranje cvetnega prahu.

A2) Pobiranje in shranjevanje vzorcev cvetnega prahuZa potrebe monitoringa priporočamo smukanje le v izbranih dneh (2x

mesečno, konec prvega in tretjega tedna v mesecu). Priporočamo izbiro dneva

brez večjih padavin, najbolje šele drugi lep pašni dan po obdobju nestalnega

vremena. Stalno smukanje lahko čebele preveč usmerja v intenzivno nabiranje

cvetnega prahu in spremembo pašne strategije, ki bi lahko privedla do

drugačne preference do posameznih tipov cvetnega prahu. Pobrani cvetni prah

spravimo v prej označene kozarce z oznakami panjev (n.p. 1, 2, 3) in jih

spravimo v zmrzovalnik. Vzorce se lahko najprej barvno sortira, določi število

barv, oceni njihovo pogostost in na tej osnovi poda oceno pestrosti (glej še

A5). Zbrane vzorce se lahko posreduje v laboratorij za mikroskopsko analizo.

A3) Priprava vzorcev cvetnega prahu za mikroskopski pregledCelotni vzorec se dobro premeša, zatehta naključno odbranih 5g zrnc,doda 15

ml vode, s pomočjo magnetnega mešalnika se suspendira pelodna zrna v vodi,

nato se s pipeto (prirezan konec) odvzame 20 ul suspenzijo, previdno nanese

na objektno stekelce, kjer se suspenzijo posuši na grelni plošči, doda se

kanadski balzam in pokrije s krovnim stekelcem.

11

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

A4) Mikroskopsko določevanje tipov cvetnega prahuPri prvem mikroskopskem pregledu se popiše prisotne tipe cvetnih prahov,

nato se pa s premikanjem vidnega polja prešteje celokupno 300 zrnc, ki se jim

določi posamezen morfološki tip cvetnega prahu. Po pregledu 300 zrn se

preštejejo vrednosti posameznih tipov iz delovnega lista in vpiše v zbirno

tabelo

A5) Računanje diverzitete in poročanjeDiverzitetni indeks se računa glede na delež frekvenc posameznih znakov, ki

jih lahko zanesljivo določimo. To pomeni, da je računsko postopek enak, če

uporabimo barve ali pa mikroskopsko določene tipe cvetnih prahov.

Priporočamo računanje za vsak panj posebej in za združene vzorce, oziroma

združene podatke o štetju posameznih znakov. Pri uporabi barv je pomembno,

da znotraj istega datuma uporabimo enako razločevanje barv pri vseh treh

vzorčenih panjih. Indeks izračunamo po formuli:

Ʃ -pi* ln(pi), pri čemer je i od 1 do N znakov in pi je delež frekvence od celokupne frekvence.

Za izračun se lahko pripravi tabela v elektronski razpredelnici.

Med posameznimi panji se lahko izračunajo tudi razlike v pestrosti.

Najpreprosteje je izračunati delež skupnih vrst (Jacardov indeks), kjer se

število skupnih vrst (tipov cvetnega prahu ali barv), deli s številom vseh vrst v

obeh vzorcih. Pri 3 vzorcih se tako izračunajo tri primerjave. V posebni prilogi v

xls in ods obliki so že pripravljen formule za izračun omenjenih indeksov.

Izračunani indeksi se lahko zbirajo v skupni razpredelnici in se sproti objavljajo

na internetu.

12

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

B) Uporaba elektronskih opazovalnih postajJanko Božič in Andrej Štembergar Zupan

Elektronske opazovale postaje uporabimo za sledenje pašnih pogojev in za

morebitno detekcijo nenadnih dogodkov na opazovalnem mestu, ki so lahko

posledica onesnaženja okolja ali kakih drugih nepredvidenih motenj v okolju

čebel.

B1) Uporaba vremenske postaje, elektronske tehtnice in internetne kamereV našem primeru smo preizkušali komercialno opremo za amaterske

vremenske opazovalce. Zadovoljive rezultate lahko dobimo z vsako opremo, ki

vam omogoča poleg običajnih vremenskih podatkov priklopiti še vsaj dva

dodatna senzorja za temperaturo in vlago. Na ta način je mogoče vgraditi

dodatne senzorje v čebeljo družino. V našem primeru smo morali senzorski del

odlotati od vezja v škatli z oddajnikom in ga spojiti z dvema daljšima žicama,

da smo ga lahko znotraj male plastične petrijevke z luknjicami dali v čebelje

gnezdo med satje. Priporočamo namestitev enega senzorja med sredinska sata

v zgornji tretjini, drugega pa na rob gnezda. Tako lahko pridobivamo podatke

tako iz središča gruče, kjer čebele zaradi zalege vzdržujejo konstantno

temperaturo, kakor tudi z roba panja, ki je pod vplivom zunanjih razmer.

Stanje zunaj panja spremljamo z enoto, ki vsebuje tudi merilec moči in smeri

vetra ter dežemer. Izberemo tako vremensko postajo, ki omogoča stalno

spremljanje meritev s priloženo programsko opremo na računalniku. Interval

zajemanja podatkov s senzorjev naj bo vsaj 5 minut ali manj.

Izbor primernih elektronskih tehtnic je nekoliko manjši. Tehtnica mora imeti

povezavo z računalnikom (običajno RS232) in možnost nastavitve branja teže.

V kolikor imamo panje narejen iz lahkih materialov, je uporabna tehtnica za

merjenje do 60kg, drugače pa raje izberemo tehtnico za merjenje do 150kg.

Pri nižji teži običajno dosežemo tudi manjšo resolucijo odčitavanja razlik v teži.

13

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Za zajemanje podatkov s tehtnice lahko uporabimo terminalski program. V

našem primeru smo uporabili RealTerm.

Na računalnik na katerega smo priklopili vremensko postajo in tehtnico, lahko

namestimo tudi internetno kamero za spremljanje prometa čebel na panjski

bradi. Priporočamo izgradnjo nizkega prehoda iz žrela, ki preprečuje, da bi

čebele hodile ena čez drugo. Poleg tega s spodnje strani namestimo polje

rdečih led lučk, ves del okoli vidne poti kamere pa zatemnimo, da imamo

konstantne pogoje opazovanja. S tako namestitvijo olajšamo morebitno

avtomatsko analizo gibanja čebel na panjskem izhodu.

Dogajanja v panju in okolici lahko spremljamo tudi na daljavo, če imamo

možnost priklopa računalnika na internet (stalen ali občasen). V našem

primeru smo testirali uporabo programa Teamviever.

Preprosteje je, če opremo namestimo na poseben panj in ne na panj, ki ga

uporabimo za smukanje cvetnega prahu. Celotna oprema in različne variante

so objavljene tudi na spletni strani projekta na strežniku Biotehnične fakultete

v Ljubljani

B2) Alternativna oprema za opazovanjeV zadnjih parih letih so se na trgu pojavile tudi komercialne rešitve za

primerljivo sledenje dogajanja v čebelji družini (Glej »Povezave za komerciale

rešitve monitoringa s čebelami« pri virih!). Tem dogajanjem sledimo tudi preko

objav na naši spletni strani. Pojavile so se tudi sorodne strani, ki promovirajo

spremljanje čebel z elektronskimi senzorji in vključevanjem v skupna omrežja

opazovalnih postaj. Čebelarji ali drugi željni sledenjem dogajanj v naravi lahko

posežejo tudi po odprtokodnih rešitvah tako glede senzorjev, zajemanja

podatkov in programske opreme (Glej »Povezave za proste rešitve monitoringa

s čebelami« pri virih!). Uporabne rešitve so bile narejen v različnih okoljih, zelo

obetavne pa so rešitve, ki temeljijo na platformi Arduiono, ki je bil v zadnjem

14

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

letu združen tudi s preprostim računalnikom. Tak sistem omogoča

samogradnjo celote vremenske postaje z dodatnimi senzorji, kakor tudi

samogradnjo elektronske tehtnice. Seveda pa je za to potrebno tudi ustrezno

znanje elektrotehnike in računalništva. Rešitve so vsekakor zanimive tako za

tehnične amaterje, kakor tudi za šolske in obšolske dejavnosti mladine.

Pričakovati je, da bo postopoma zgrajena svetovna mreža opazovalnic

državljanov raziskovalcev, ki bodo lahko opozarjali na morebitne nenadne

nevarnosti v okolju.

B3) Osnovni parametri opazovanjaa) Osnovni vremenski podatki v okolici opazovalne postaje:

- temperatura zraka

- vlažnost zraka

- zračni pritisk

- jakost vetra

- smer vetra

- količina padavin

- sončno obsevanje (priporočljivo)

b) podatki o mikroklimi v panja:

- temperatura v sredini gnezda

- vlažnost v sredini gnezda

- temperatura na robu gnezda

- vlažnost na robu gnezda

c) teža panja

d) občasno zajemanje posnetkov na bradi panja z internetno kamero (možnost

avtomatske analize gibanja in števila čebel)

15

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

B4) Možne interpretacije rezultatov in raba v varovanih območjihPodatki o vremenu služijo za odločanje o vzorčenju cvetnega prahu. Pri tem je

potrebno slediti tudi lokalnim vremenskim napovedim. Primerjava vremenskih

podatkov z gibanjem temperatur v gnezdu omogočajo sledenje in prognozo

razvoja čebeljih družin, kar je pomembno za samo opravljanje čebel. Nenadne

spremembe v mikroklimi, ki jih ni mogoče interpretirati z vremenskimi

spremembami zahtevajo takojšen pregled čebeljih družin in preveriti sum

zastrupitev ali drugih motenj v življenju čebel. Pomagamo si lahko tudi z

arhivom avtomatsko zajetih slik s panjskega vhoda, še bolje pa morebitne

avtomatske analize gibanja in številčnosti čebel. Elektronski panj tako

izboljšuje zanesljivost spremljanja biodiverzitete s pomočjo smukalnih naprav

in olajša interpretacije v pojavljanju razlik v pašni strategiji čebel. To seveda

omogoča tudi ustreznejše interpretacije sprememb v diverziteti pašnih virov na

opazovanem mestu. To so lahko ključni dejavniki za spremljanje dogajanj v

varovanih območjih.

16

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Povzetek

Za monitoring okolja lahko uporabljamo vse čebelje pridelke. Za spremljanjebiodiverzitete medonosnih rastlin so primerni vzorci medu in osmukanegacvetnega prahu. Z vzorci medu dobimo podatke o daljšem obdobju in le takrat,kadar je medenje dovolj intenzivno, da lahko potočimo med. V našem primeruinvazivne rastline v poznem poletju in zgodnji jeseni niso dale dovolj medičine,ki bi omogočile točenje, poleg tega pa je bilo v tem obdobju nujno dohranjevatičebele za zimsko zalogo. Tako smo raziskavo diverzitete medonosnih rastlin zAmc morali omejiti na osmukani cvetni prah, kar tudi predlagamo v metodi zamonitoring varovanih območij.

V okviru projekta sta bili testirani dve različni tehniki monitoringa okoljas pomočjo Amc. S pomočjo smukanja cvetnega prahu s smukalniki na bradahpanjev smo pridobivali palinološke vzorce za sledenje prisotnosti in pestrostimedovitih rastlin. Poleg tega smo spremljali aktivnost čebel s pomočjoelektronske opazovalne postaje. Možnost uporabe obeh metod je ločenopredstavljena in omogočata sledenje različnim parametrom.

Smukaje cvetnega prahu se priporoča na 3 gospodarskih družinahizenačene moči s pobiranjem dnevnega vzorca dvakrat na mesec. Na vsehopazovalnih lokacijah se smuka v istem tednu. Čebelje družine pokrivajo pašnoobmočje s polmerom 3 km, a intenzivneje le krog s polmerom 1 km. Stojiščečebeljih družin se izbere čim bolj v sredini nadzorovanega območja. Z barvnoanalizo se lahko pridobiti prvo indikacijo o pestrosti nabranega peloda, zmikroskopsko analizo pa tudi kvantitativne podatke o sestavi nabranegacvetnega prahu, ki omogočajo izračun diverzitetnega indeksa za sledenjesprememb v pestrosti območja. Nekatere vrste, kot je na primer žlezavanedotika, je mogoče tudi dokaj zanesljivo slediti, druge, ki pa spadajo v širšikrog tipov cvetnega prahu, včasih celo na nivoju taksonomskih družin, pa zmikroskopsko analizo ni mogoče slediti. Arhivirani vzorci so lahko uporabijotudi za morebitne molekularno genetske preiskave, ki so še v razvoju.

Elektronska opazovalna postaja daje splošne metereološke podatke,poleg tega pa še podatke o temperaturi gnezda čebelje družine, spremembe vteži in promet čebel na panjskem vhodu. Mogoče je opremiti enega od panjevza smukanje cvetnega prahu s senzorji in internetno kamero na panjskemvhodu. Podatki iz postaje sicer niso neposredno povezani z diverziteto

17

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

območja, so pa v pomoč pri izbiri dnevov za smukanje cvetnega prahu teromogočajo zaznavo nenavadnih dogodkov na območju, kot so morebitnaonesnaženja s pesticidi. Take indikacije so pomembne za hitro raziskavo naobmočju za odkrivanje morebitnih povzročiteljev onesnaženja. Podatki zopazovalne postaje pa so pomembno vodilo za oskrbo čebeljih družin na krajusamem, kakor tudi v bližnji okolici s podobno sestavo habitatov.

Zusammenfassung

Zum Monitoring der Gebiete verwenden wir alle Bienenprodukte. Für dieErfassung der Biodiversitäten der Bienenfutterpflanzen sind geeigneteHonigproben und Blüttenpollenproben erforderlich. Mit den Honigprobenbekommen wir Ergebnisse über einen längeren Zeitraum und nur dann, wenndiese Pflanzen intensiv genug honigen und wir diesen Honig schleudernkönnen. In unserem Beispiel haben die invasiven Pflanzen im späten Sommerund im frühen Herbst nicht genug gehonigt, was das Schleudern ermöglichthätte. In diesem Zeitraum war aber auch das Zufüttern der Bienen für denWintervorrat schon sehr wichtig. So mussten wir die Untersuchung derBiodiversitäten der Bienenfutterpflanzen mit Amc auf die Entnahme vonBienenpollen beschränken, was wir auch für die Methode des Schutzgebiet-Monitorings vorschlagen.

Im Rahmen des Projektes wurden zwei verschiedene Techniken des Monitoringder Umgebung mit Hilfe des Amc testiert. Mit Hilfe der Pollenfallen, die auf derunteren Vorderseite der Bienenstöcke angebracht waren, haben wir denBlütenpollen gewonnen. Aus den Pollenmustern haben wir Erkenntnisse überdas Vorhandensein und die Vielfalt der honigspendenden Pflanzen gewonnen.Ausserdem haben wir die Aktivität der Bienen mit Hilfe einer elektronischenBeobachtungsstation (digitalen Bienenstockes) untersucht. Die Möglichkeit derNutzung beider Methoden ist getrennt vorgestellt und ermöglicht dieVerfolgung verschiedener Parameter.

Die Entnahme von Pollenproben wird in drei gleich starken Wirtschaftsvölkernmit jeweiligen Tagesproben zweimal im Monat empfohlen. Auf allenBeobachtungsstationen erfolgt die Entnahme in der gleichen Woche. DieBienenvölker decken die Weide im Radius von 3 km ab, aber intensiver ist esim Bereich des Radius von einem km. Der Bienenstandort wird nachMöglichkeit im Zentrum des Beobachtungsgebietes ausgewählt. Mit derFarbanalyse kann man einmal erste Indikationen über die Vielfalt dergesammelten Pollen feststellen. Durch die mikroskopische Analyse kann auch

18

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

die quantitative Zusammensetzung des gesammelten Pollens, welche dieAuswertung des Diversitätsindex zur Ermittlung der Unterschiede der Vielfalt inden einzelnen Gebieten ermöglicht, festgestellt werden. Einige Arten, wie z.B.das Springkraut können verlässlich nachgewiesen werden. Andere wiederum,die zu den Blütenstaubpflanzentypen zu zählen sind und demnach zu dentaxonomisch aufgezählten Pflanzenfamilien gehören, nicht einmal mit einermikroskopischen Analyse nachgewiesen werden können. Archivierte Probenkönnen auch für mögliche molekulare genetische Untersuchungen verwendetwerden. Diese sind aber noch in der Entwicklungsphase.

Die elektronische Messstation gibt allgemeine meteorologische Daten,außerdem aber noch Daten der Temperatur des Bienenstocknestes imBienenvolk bekannt. Auch Veränderungen im Gewicht des Bienenstockes unddie Bewegungen am Flugloch werden aufgezeichnet. Es ist möglich, einen derBienenstöcke mit Sensoren für die Blütenstaubgewinnung und einer Internet-Kamera am Bienenstockeingang auszustatten. Die Daten aus der Station sindnicht unmittelbar mit den Diversitätsgebiet verbunden, sind aber als Hilfe beider Auswahl der Tage für die Pollenentnahme zu betrachten. Sie ermöglichenauch die Wahrnehmung von außergewöhnlichen Ereignissen in diesem Areal,z.B. zeigen sie möglicherweise die Schädigung durch Pestizide an. SolcheIndikationen sind wichtig für die schnelle Feststellung möglicherUmweltschädigungen im Untersuchungsgebiet. Die Daten aus derUntersuchungssstation sind aber ein wichtiger Wegweiser über den Zustandder Bienenvölker am Stand und auch in der näheren Umgebung mit ähnlicherZusammensetzung der Lebensräume.

19

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Viri / Quellen

Viri za biološke osnove monitoringa:Beekman M., Ratnieks L .W. F. 2000. Long-range foraging by the honey bee,

Apis mellifera L. Functional Ecology, 14, 490-496.

Berenbaum, M., P. Bernhardt, S. Buchmann, N. W. Calderone, P. Goldstein, D.W. Inouye, P. G. Kevan, C. Kremen, R. A. Medellin, T. Ricketts, G. E.Robinson, A. A. Snow, S. M. Swinton, L. B. Thien, and F. C. Thompson.2007. Status of pollinators in North America. The National AcademiesPress, Washington D.C.

Božič J., DiCesare J., Wells H., Abramson C.I. 2007. Ethanol levels in honeybeehemolymph resulting from alcohol ingestion. Alcohol, 41, 4: 281-284.

Božič J., Abramson C.I., Bedencic M. 2006. Reduced ability of ethanol drinkersfor social communication in honeybees (Apis mellifera carnica Poll.).Alcohol, 38, 3: 179-183.

Božič J. (2009) Sistem za monitoring okolja s čebelami – SiMOČ. V:Biomonitoring kemikalij v okolju- Predlog pilotnega programa okoljskegabiomonitoringa kemikalij za obdobje 2010-2012: st. 278-30. Ministrstvo zazdravje, Urad Republike Slovenije za kemikalije.http://www.biomonitoring.si/data/upload/Predlog_pilotnega_programa_OBM.pdf

Celli, G., B. Maccagnani. 2003. Honey bees as biondicators of environmentalpollution. J. Bulletin of Insectology, 56: 137-139.

Crane, E. 1984. Bees, honey and pollen as indicators of metals in theenvirnment. Bee World, 55: 47-49.

Ferrari. S., Silva. M., Guarino. M., Bercmans. D. 2008. Monitoring of swarmingsounds in bee hives for early detection of the swarming period. Computersand electronics in Agriculture, 64, 72-77.

Frantzios G., Paptsiki K., Sidiropoulou B., Lazaridis I., Theophilidis G.,Mavragani-Tsipidou P. 2008. Evaluation of insecticidal and genotoxiceffects of imidacloprid and acetochlor in Drosophila melanogaster. Journalof Applied Entomology, 132, 7: 583-590.

Guez D., Zhang S., Srinivasan V. M. 2004. Methyl Parathion Modifies FiragingBehaviour in Honeybees (Apis mellifera). Ecotoxicology, 14, 431-437.

Kirchner H. W. 1993. Acoustical communication in honeybees. Apidologie, 24,297-307.

20

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Klaper R., Thomas A. R. 2004. At the Crossroads of Genomics and Ecology:The Promise of a Canary on a Chip. BioScience 54, 5.

Leita L., Muhlbachova G., Barbattini R., Mondini C. 1996. Investigation of theuse of honey bees and honey bee products to assess heavy metalscontamination. Environmental Monitoring and Assessment, 43, 1-9.

Poklukar J., Babnik J…[et al.]. 1998. Od čebele do medu.

Porrini C., Sebatini A. G., Girotti S., Ghini S., Medrzycki P., Grillenzoni F.,Bortolotti L., Gattavecchia E., Celli G. 2003. Honey bees and bee productsasmonitors of the environmental contamination. Apiacta, 38, 63-70.

Snodgrass E. Robert. 1985. Anatomy of Honey Bee.

Thompson M. H. 2002. Behavioural Effects of Pesticides in Bees – TheirPotential for Use in Risk Assessment. Ecotoxicology, 12, 317-330.

Thorp W. R. 1979. Structural, Behavioral, and Physiological Adaptations ofBees (Apoidea) for Collecting Pollen. Annals of the Missouri BotanicalGarden, 66, 4: 788-812.

Weaver M. D. 2007. Effects of a Large Dam on Downstream WaterTemperatures and Smallmouth Bass (Micropterus dolomieu) in Virginia.Department of Fisheries and Wildlife Sciences Virginia Polytechnic Instituteand State University Blacksburg, VA 24061. Independent Study Project:FIW 2974.

Wenner M. A. 1962. Sound production during the waggle dance of the honeybee. Animal Behaviour, 10, ½: 79-95.

Winston L Mark. 1987. The Biology of Honey Bee.

Povezave za proste rešitve monitoringa s čebelamiColonymonitoring.com: Honey nee colony monitoring resources from around

the web

http://colonymonitoring.com/cmwp/

Glyn in Clide Hudson (2014) Bee Hive Monitor: An open-source bee-hive

monitoring system

http://openenergymonitor.org/emon/beemonitor

HiveTool: Tools for the Beekeeper

21

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

http://hivetool.org/, http://hivetool.net/

James Sorensen (2011) BeeHiveSleuth

http://beehivesleuth.com/index.php

Lidija Grozdanic (2013) CNC Flatpack Open-Source Beehives Monitor the

Health and Behavior of Bees

http://inhabitat.com/intelligent-open-source-beehives-monitor-the-health-and-

behavior-of-bees/, http://www.opensourcebeehives.net/

Julie M. Rodriguez (2014) Open Source Beehives let Citizens Save Bees from

their own Backyards

http://inhabitat.com/open-source-beehives-let-citizens-save-bees-from-their-

own-backyards/, http://www.opensourcebeehives.net/

NASA, HoneyBeeNet, and Bee Informed Measuring Change, Saving Bees -

eXtension. (b.d.). Pridobljeno 26. marec 2014., od

http://www.extension.org/pages/66978/nasa-honeybeenet-and-bee-informed-

measuring-change-saving-bees, http://honeybeenet.gsfc.nasa.gov/

HackerBee (2014) http://www.hackerbee.com/

Louis Thiery (2014) Apitronics wireless platform.

https://www.kickstarter.com/projects/lthiery/apitronics-wireless-platform

Hive sense - Bee hive monitoring made simple

https://hivesense.wordpress.com/

22

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Povezave za komercial. e rešitve monbtoringa s čebelami- SLOVENSKE STRANI:ComSensus Beep: http://www.comsensus.eu/beep.html

Elektronska tehtnica AMES: http://www.ames.si/info/udelezba_na_37_cebelarskem_sejmu_v_celju

Tehnološke rešitve v čebelarstvu: http://www.team-pikica.si/

- TUJE STRANI:APILAB monitors the environment using beeshttp://www.apilab.fr/en/home

Arnia – Remote hive monitoring: http://www.arnia.co.uk/

Bee WISE !! Bee INFORMED !! Bee hive monitoring, bee keeping equipmenthttp://www.beewise.eu/

James Carroll (2014) Beehives biomonitored with industrial USB camerashttp://www.vision-systems.com/articles/2013/12/beehives-biomonitored-with-industrial-usb-cameras.html; Apinov: http://www.apinov.com/eng/research-and-development/

Phytech Beekeeping aplication: http://www.phytech.com/applications/

SolutionBee – Bee hive monitoring systemhttp://www.solutionbee.com/

StephensApairy.com - Hive Year 2014http://www.stephensapiary.com/

23

Metoda spremljanje stanja habitnih tipov s pomočjo Amc / Methode zur Beobachtung des Zustandes der Lebensräume mit Hilfe von Amc

Amc Promo BID - internetna pod-stran projekta / Internet Sub-Homepage:http://www.bc-naklo.si/index.php?id=amc_aktualno

Zloženka projekta / Projektbroschüre:http://www.bcnaklo.si/fileadmin/projekti/AMC_promo_BID/AmcPromoBID_Zlozenka_Folder.pdf

Partnerji projekta / Projektpartner:

Razvojna agencija Sora d.o.o. (SI)Vodilni partner / Lead Partnerwww.ra-sora.si

Zavod RS za varstvo narave (SI)Izvaja: Zavod RS za varstvo narave, OE Kranjwww.zrsvn.si

Biotehniški center Naklo (SI)www.bc-naklo.si

Čebelarska zveza Gorenjske (SI)http://www.czg.si/

Univerza v Ljubljani (SI)Izvaja: Biotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljaniwww.bf.uni-lj.si

Amt der Kärntner Landesregierung, Abteilung 8 / Deželna vlada avstrijske Koroške (A)http://www.ktn.gv.at/143508_DE-Amt_der_Kaerntner_Landesregierung_-Abteilung_8

Arge NATURSCHUTZ (A)www.arge-naturschutz.at

Rosentaler Carnica Honig / čebelarsko društvo Rožanski Carnica med (A)

Bezirksverband für Bienenzucht Völkermarkt / Velikovec / Čebelarska zveza okraja Velikovec (A)

Landesverband für Bienenzucht in Kärnten / Čebelarska zveza Koroške (A)http://www.bienenzucht.org/

24