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Gembloux Agro-Bio Tech (GxABT)
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MASTER THESIS
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Urban honey beekeeping using hive-pollen to identify urban foraging sites and preferred vegetation communities in Japan

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Pouilloux, Lise ULiège
Promotor(s) : Francis, Frédéric ULiège ; Garré, Sarah ULiège
Date of defense : 28-Aug-2019 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/7769
Details
Title : Urban honey beekeeping using hive-pollen to identify urban foraging sites and preferred vegetation communities in Japan
Translated title : [fr] Identification des sites de ressources alimentaires et des communautés végétales favorisées par les abeilles à travers l'apiculture urbaine au Japon
Author : Pouilloux, Lise ULiège
Date of defense  : 28-Aug-2019
Advisor(s) : Francis, Frédéric ULiège
Garré, Sarah ULiège
Committee's member(s) : Hebert, Jacques ULiège
Mahy, Grégory ULiège
Nagase, Ayako 
Language : English
Number of pages : 65
Keywords : [en] Honeybees
[en] DNA metabarcoding
[en] Japan
[en] Urban design
[en] Urban beekeeping
[en] Foraging sites
Discipline(s) : Life sciences > Entomology & pest control
Funders : Chiba University
Target public : Researchers
Professionals of domain
Student
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en bioingénieur : gestion des forêts et des espaces naturels, à finalité spécialisée
Faculty: Master thesis of the Gembloux Agro-Bio Tech (GxABT)

Abstract

[en] In a context of global biodiversity loss, the primary concern for our society today is to understand what the causes are and to provide pollinators with new refuges. The cities are therefore questioned about their contribution in terms of pollen and nectar resources for pollinating insects and, more particularly, for populations of Apis mellifera species in urban beekeeping.
The study realized within the framework of this master thesis was conducted in 2019 in 4 apiaries (Kiba, Kashiwanoha, Yaesu and Nishichiba sites), located in the urban area of Tokyo. This study aims (1) to identify the plant communities used by bees in four sites located in Tokyo's urban area using pollen collected from 4 apiaries during 2017 and 2018 and (2) to characterize the spatial occurrence of the most used species by bees around four urban hives in order to identify the contribution of urban road network to the plant diversity used by Apis mellifera populations.
The study includes several analyses, including the description of families and taxonomic species, the proportion of herbaceous and tree species and the proportion of native, exotic and cultivar species used by bees. Two factors will help to make conclusions about the use of certain floral species: the location factor (4 apiaries located in the Tokyo urban area) and the time factor (from March to October). Phyloseq analyses are also performed as part of this master thesis.
In 2017 and 2018, 168 species in 57 taxonomic families were identified as pollen sources for bees in urban areas, with a large number of honey plant species in families such as Fabaceae (15 spp.), Asteraceae (14 spp.) or Rosaceae (8 spp.).
Among herbaceous and tree species used by bees of the four apiaries in 2018, 54% are herbaceous species while 40% are tree species (the remaining 6% include non-floral species and species whose taxonomic level up to the species is not identified). 52% are alien species, 20% are cultivar species and 25% are native to Japan (the remaining 3% include non-floral species and species whose taxonomic level up to the species is not identified). Besides, at the end of the summer, some exotic species are very highly exploited, including Eucalyptus vicina, Canadian goldenrod (Solidago canadensis) and chickpeas (Cicer arietinum).
A study carried out on 60 transects showed that out of 60 species sought, 24 of them were identified along the roads. The urban road network thus contributes to the refuge of a majority of exotic species (63%) but also of a large share of cultivar species (25%) and a minority of indigenous species (13%).
This study underlines the fact that urban beekeeping must remain a sustainable activity and that it is preferable to support biodiversity by creating green spaces, suitable for all pollinators, whether generalists or specialists. Further additional studies are therefore needed to make decisions about which floral species to promote in urban green spaces.

[fr] Dans un contexte d’appauvrissement de biodiversité à l’échelle mondiale, la préoccupation majeure pour notre société aujourd’hui est de comprendre quels en sont les facteurs et de fournir aux pollinisateurs de nouveaux refuges. Les villes sont donc questionnées quant à leur contribution en termes de ressources de pollen et de nectar pour les insectes pollinisateurs et, plus particulièrement, pour les populations de l’espèce Apis mellifera en apiculture urbaine.

L’étude réalisée dans le cadre de ce présent travail a été menée en 2019 dans quatre ruchers (Kiba, Kashiwanoha, Yaesu and Nishichiba sites), située dans la zone urbaine de Tokyo. Cette étude vise (1) à identifier les communautés végétales utilisées par les abeilles dans quatre sites situés dans la zone urbaine de Tokyo en utilisant le pollen collecté auprès de quatre ruchers au cours des années 2017 et 2018 et (2) à caractériser l'occurrence spatiale des espèces les plus utilisées par les abeilles autour de quatre ruches urbaines afin d’identifier la contribution du réseau routier urbain dans la diversité florale utilisée par l’espèce mellifère, Apis mellifera.

L’étude regroupe plusieurs analyses dont la description des familles et espèces taxonomiques, la proportion d’espèces herbacées et arborées et la proportion d’espèces natives, exotiques et cultivées utilisées par les abeilles. Deux facteurs permettront aussi de tirer des conclusions quant à l’utilisation de certaines espèces florales : le facteurs lieu (4 ruchers situés dans la zone urbaine de Tokyo) et le facteurs temps (de Mars à Octobre). Des analyses phyloseq ont aussi été réalisées dans le cadre de ce travail.

Au total, 168 espèces dans 57 familles taxonomiques ont été identifiées comme source de pollen pour les abeilles en milieu urbain, avec un grand nombre d'espèces de plantes mellifères dans les familles Fabaceae (15 spp.), Asteraceae (14 spp.) ou encore Rosaceae (8 spp.).
Au niveau des proportions entre espèces herbacées et arborées utilisées par les abeilles des quatre ruchers en 2018, 54% sont des espèces herbacées tandis que 40% sont des espèces arborées (6% restant incluent les espèces non florales et les espèces dont le niveau taxonomique jusqu’à l’espèce n’est pas identifié). 52% sont des espèces exotiques, 20% sont des espèces de culture et 25% sont indigènes au Japon (les 3% restant incluent les espèces non florales et les espèces dont le niveau taxonomique jusqu’à l’espèce n’est pas identifié). De plus, à la fin de l’été, certaines espèces exotiques sont très fortement exploitées et notamment les espèces Eucalyptus vicina, le verge d’or du Canada (Solidago canadensis) ou encore les pois chiche (Cicer arietinum).

Une étude réalisée sur 60 transects a montré que sur 60 espèces recherchées, 24 d’entre elles ont été identifiées le long des voies de circulation. Le réseau routier urbain contribue donc au refuge d’une majorité d’espèces exotiques (63%) mais aussi d’une grande part d’espèces cultivées (25%) et d’une minorité d’espèces indigènes (13%).

Cette étude insiste bien sur le fait que l’apiculture urbaine doit rester une activité durable et qu’il est préférable de soutenir la biodiversité par la création d’espaces verts propice à l’ensemble des pollinisateurs, qu’ils soient généralistes ou spécialistes. D’autres études complémentaires sont donc nécessaires pour la prise de décision quant aux espèces florales à promouvoir dans les espaces verts en ville.  


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Author

  • Pouilloux, Lise ULiège Université de Liège > Gembloux Agro-Bio Tech

Promotor(s)

Committee's member(s)

  • Hebert, Jacques ULiège Université de Liège - ULiège > Ingénierie des biosystèmes (Biose) > Gestion des ressources forestières et des milieux naturels
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  • Mahy, Grégory ULiège Université de Liège - ULiège > Ingénierie des biosystèmes (Biose) > Biodiversité et Paysage
    ORBi View his publications on ORBi
  • Nagase, Ayako Chiba University > Design
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