DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0347485
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42160271
تاريخ النشر: 2026-05-20
المؤلف: Jennifer Shelton وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات النباتات والحيوانات
نظرة عامة
تحدد ورقة البحث إنشاء منصة وطنية لمراقبة النحل، يقودها علماء المواطنون، لتقييم التأثيرات البيئية على تجمعات النحل. من خلال الاستفادة من مساهمات أكثر من 3,500 مربي نحل الذين قدموا 5,789 عينة عسل من مناطق مختلفة في المملكة المتحدة بين عامي 2018 و2025، تهدف الدراسة إلى قياس الأنماط المكانية والزمنية لموارد التغذية من خلال تحليل الحمض النووي البيئي (eDNA). تشير النتائج إلى وجود تباين كبير في أنظمة غذاء النحل، مع الموارد السائدة التي تشمل البراسيكا، والبرسيم، والتوت، إلى جانب الوجود الملحوظ للأنواع النباتية الغازية. لا تقتصر هذه المبادرة الكبيرة لمراقبة النحل على قياس توفر الموارد الزهرية للنحل ولكنها أيضًا أداة حاسمة لتقييم آثار تغييرات استخدام الأراضي، والسياسات الزراعية البيئية، والتحولات المناخية في موارد الإزهار.
تؤكد الورقة على أهمية المراقبة البيئية في فهم التغيرات طويلة الأمد في جودة البيئة، وهو أمر ضروري لإبلاغ استراتيجيات التخفيف على نطاق واسع وتقييم فعاليتها. يوفر نهج علم المواطن المستخدم في برنامج مراقبة العسل الوطني وسيلة فعالة من حيث التكلفة لجمع بيانات موثوقة حول حدوث الأنواع النباتية واستخدام الموارد من قبل النحل. لا تعزز هذه المبادرة فهمنا للضغوط البيئية التي تواجه النحل، مثل الأمراض والمبيدات، ولكنها تدعم أيضًا القرارات السياسية الإقليمية والوطنية. إن مشاركة مربي النحل، الذين هم مستثمرون ومهتمون علميًا، تبرز القيمة المتعددة الأبعاد لهذا البحث في تعزيز صحة الملقحات وإبلاغ جهود الحفظ.
مقدمة
تعتبر الملقحات الحشرية، وخاصة النحل البري والذباب الطائر، ضرورية للنظم البيئية العالمية وتساهم بحوالي 500 مليون جنيه إسترليني سنويًا في إنتاج المحاصيل في المملكة المتحدة. ومع ذلك، شهدت هذه التجمعات انخفاضًا كبيرًا، حيث تم تسجيل انخفاض بنسبة 33% في النحل البري والذباب الطائر في بريطانيا العظمى، يُعزى إلى عوامل متعددة، بما في ذلك فقدان المواطن، واستخدام المبيدات، وتغير المناخ. يعد فهم أنماط التغذية طويلة الأمد لهذه الملقحات أمرًا ضروريًا لتقييم تأثيرات تغييرات استخدام الأراضي والتحولات المناخية على توفر الموارد الزهرية. تواجه طرق المراقبة التقليدية تحديات مثل التكاليف العالية، والتغطية الجغرافية المحدودة، والاعتماد على أخذ عينات عشوائية، مما قد لا يعكس بشكل كافٍ الطيف الكامل للتفاعلات الغذائية.
يستفيد برنامج مراقبة العسل الوطني في المملكة المتحدة (NHMS) من الوجود الواسع لتجمعات النحل المدارة (حوالي 288,000 خلية في المملكة المتحدة) لإنشاء منصة كبيرة لمراقبة البيئة. تستخدم هذه المبادرة علماء المواطن، وخاصة مربي النحل، لجمع البيانات حول استخدام النحل للموارد والتأثيرات البيئية، بما في ذلك التعرض للمبيدات. يستخدم NHMS تقنيات الحمض النووي البيئي (eDNA) لتحليل عينات العسل لتحديد النباتات، مما يربط أنماط التغذية ببيانات مكانية وزمنية محددة. شهد البرنامج زيادة في المشاركة، خاصة خلال جائحة COVID-19، مما يبرز إمكانيته كنهج فعال من حيث التكلفة لمراقبة صحة الملقحات وتوفر الموارد على نطاق وطني.
الطرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. كما يصف قسم الطرق البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات وتحليلها، بما في ذلك أي تقنيات إحصائية تم تطبيقها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة شاملة على المنهجيات التي تدعم البحث، مما يسمح بالتقييم النقدي والتكرار من قبل باحثين آخرين في المجال.
النتائج
تم تنظيم نتائج الدراسة حول نشر النتائج لمربي النحل المشاركين عبر ثلاثة مستويات رئيسية، وفقًا للوائح حماية البيانات العامة في المملكة المتحدة. على المستوى الفردي، يمكن لمربي النحل الوصول إلى حساباتهم عبر الإنترنت لعرض معلومات مفصلة حول الأنواع النباتية المحددة في عينات العسل الخاصة بهم، وخاصة 15 نوعًا نباتيًا الأكثر وفرة (موضحة في الشكل التوضيحي 5). بالإضافة إلى ذلك، يتلقون بيانات حول المحاصيل والموائل ضمن دائرة نصف قطرها 2 كم من خلاياهم (كما هو موضح في الشكل التوضيحي 6).
يتضمن المستوى الثاني من النشر توزيع إحصائيات سنوية ملخصة من خلال نشرة إخبارية موجهة لأعضاء البرنامج. تعزز هذه المبادرة المشاركة المجتمعية وتحافظ على الاهتمام بالبرنامج على مر الزمن. يتضح التطور المستقل لمجتمع بين مربي النحل، حيث ظهرت منتديات حيث يناقش المشاركون بنشاط ويتفاعلون مع النتائج عند إصدارها. أخيرًا، يشمل المستوى الثالث محادثات موجهة لمشاركة أصحاب المصلحة تستهدف منظمات مربي النحل المحلية والإقليمية والوطنية، مما يعزز التواصل والتعاون داخل مجتمع تربية النحل.
المناقشة
لقد نجح برنامج مراقبة العسل الوطني (NHMS)، الذي بدأه مركز البيئة والهيدرولوجيا في المملكة المتحدة في يوليو 2018، في جذب أكثر من 4,950 مربي نحل في مبادرة علم المواطن تهدف إلى مراقبة موارد تغذية النحل والتغيرات البيئية. تم تصميم البرنامج من خلال مشاورات مع أصحاب المصلحة الرئيسيين، بما في ذلك جمعيات تربية النحل الهواة والمحترفين، مما ساعد في تحديد احتياجات المشاركين وتحسين طرق جمع البيانات. شملت استراتيجية التوظيف جهود توعية متنوعة، بما في ذلك النشرات الإخبارية، ومقالات المجلات، والعروض التقديمية في المؤتمرات، مما أدى إلى زيادة كبيرة في المشاركة، حيث بلغت ذروتها عند 1,864 مربي نحل في عام 2022. يسمح هيكل البرنامج لمربي النحل بجمع عينات العسل، التي يتم تحليلها باستخدام ترميز الحمض النووي البيئي (eDNA) لتحديد الأنواع النباتية، مما يوفر رؤى حول أنظمة غذاء النحل والسياق البيئي لتغذيتهم.
لقد أظهر NHMS إمكانية استخدام النحل كمراقبين للتغير البيئي، حيث تكشف تحليل عينات العسل عن مجموعة متنوعة من الأنواع النباتية وتبرز الأنماط الزمنية والمكانية في سلوك التغذية. لا توفر البيانات المجمعة معلومات فقط عن الموارد الزهرية التي يستخدمها النحل، ولكنها أيضًا أرشيف قيم للبحوث المستقبلية حول الأنواع الغازية، والتعرض للمبيدات، وصحة الملقحات. على الرغم من بعض التحيزات الجغرافية والزمنية في جمع العينات، فقد أثبت البرنامج أنه وسيلة فعالة من حيث التكلفة لمراقبة البيئة على نطاق واسع، مما يوفر رؤى حاسمة لصنع السياسات وجهود الحفظ. إن استمرار مشاركة مربي النحل، المدفوعين باهتمامهم بفهم أنماط تغذية النحل، يبرز استدامة البرنامج ودوره في معالجة التحديات البيئية الأوسع.
DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0347485
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42160271
Publication Date: 2026-05-20
Author(s): Jennifer Shelton et al.
Primary Topic: Plant and animal studies
Overview
The research paper outlines the establishment of a national honeybee biomonitoring platform, driven by citizen scientists, to assess the environmental impacts on bee populations. By leveraging the contributions of over 3,500 beekeepers who provided 5,789 honey samples from various regions of the UK between 2018 and 2025, the study aims to quantify the spatial and temporal patterns of foraging resources through environmental DNA (eDNA) analysis. The findings indicate significant variation in honeybee diets, with dominant resources including Brassicas, clovers, and brambles, alongside the notable presence of invasive plant species. This large-scale monitoring initiative not only benchmarks floral resource availability for honeybees but also serves as a critical tool for evaluating the effects of land-use changes, agri-environmental policies, and climate-driven shifts in flowering resources.
The paper emphasizes the importance of environmental monitoring in understanding long-term changes in environmental quality, which is essential for informing large-scale mitigation strategies and assessing their effectiveness. The citizen science approach utilized in the National Honey Monitoring Scheme provides a cost-effective means of gathering ground-truthed data on plant species occurrence and resource utilization by honeybees. This initiative not only enhances our understanding of the ecological pressures faced by honeybees, such as diseases and pesticides, but also supports regional and national policy decisions. The engagement of beekeepers, who are both invested and scientifically inclined, underscores the multifaceted value of this research in promoting pollinator health and informing conservation efforts.
Introduction
Insect pollinators, particularly wild bees and hoverflies, are vital for global ecosystems and contribute approximately £500 million annually to UK crop yields. However, these populations have experienced significant declines, with a 33% reduction in wild bees and hoverflies in Great Britain attributed to various factors, including habitat loss, pesticide use, and climate change. Understanding long-term foraging patterns of these pollinators is essential for assessing the impacts of land use changes and climate shifts on floral resource availability. Traditional monitoring methods face challenges such as high costs, limited geographical coverage, and reliance on snapshot sampling, which may not adequately capture the full spectrum of foraging interactions.
The UK National Honey Monitoring Scheme (NHMS) leverages the widespread presence of managed honeybee populations (approximately 288,000 hives in the UK) to create a large-scale biomonitoring platform. This initiative utilizes citizen scientists, primarily beekeepers, to gather data on bee resource utilization and environmental impacts, including pesticide exposure. The NHMS employs environmental DNA (eDNA) techniques to analyze honey samples for plant identification, linking foraging patterns to specific spatial and temporal metadata. The scheme has seen increased participation, particularly during the COVID-19 pandemic, highlighting its potential as a cost-effective approach for national-scale biomonitoring of pollinator health and resource availability.
Methods
The “Materials & Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methods section also describes the protocols followed for data collection and analysis, including any statistical techniques applied to interpret the results.
Additionally, the section may include information on the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the methodologies that underpin the research, allowing for critical evaluation and replication by other researchers in the field.
Results
The results of the study on the dissemination of findings to participant beekeepers are structured across three primary levels, adhering to UK General Data Protection Regulations. At the individual level, beekeepers access their online accounts to view detailed information about the plant species identified in their honey samples, specifically the 15 most abundant plant taxa (illustrated in Supplementary Figure 5). Additionally, they receive data regarding the crops and habitats within a 2 km radius of their hives (as shown in Supplementary Figure 6).
The second level of dissemination involves the distribution of summary annual statistics through a newsletter aimed at scheme members. This initiative fosters community engagement and sustains interest in the program over time. The independent development of a community among beekeepers is evident, as forums have emerged where participants actively discuss and engage with the results upon their release. Finally, the third level encompasses targeted stakeholder engagement talks directed at local, regional, and national beekeeper organizations, further enhancing communication and collaboration within the beekeeping community.
Discussion
The National Honey Monitoring Scheme (NHMS), initiated by the UK Centre for Ecology & Hydrology in July 2018, has successfully engaged over 4,950 beekeepers in a citizen science initiative aimed at monitoring honeybee foraging resources and environmental changes. The scheme was designed through consultations with key stakeholders, including amateur and professional beekeeping associations, which helped identify participant needs and optimize data collection methods. The recruitment strategy involved diverse outreach efforts, including newsletters, magazine articles, and presentations at conventions, resulting in a significant increase in participation, peaking at 1,864 beekeepers in 2022. The scheme’s structure allows beekeepers to collect honey samples, which are analyzed using eDNA barcoding to identify plant species, thus providing insights into honeybee diets and the ecological context of their foraging.
The NHMS has demonstrated the potential of honeybees as biomonitors of environmental change, with the analysis of honey samples revealing a diverse range of plant taxa and highlighting temporal and spatial patterns in foraging behavior. The data collected not only informs about the floral resources utilized by honeybees but also serves as a valuable archive for future research on invasive species, pesticide exposure, and pollinator health. Despite some geographical and temporal biases in sample collection, the scheme has proven to be a cost-effective method for large-scale environmental monitoring, offering critical insights for policy-making and conservation efforts. The ongoing engagement of beekeepers, driven by their interest in understanding bee foraging patterns, underscores the scheme’s sustainability and its role in addressing broader ecological challenges.