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中科院研究员朱朝东:蜜蜂的故事

朱朝东

由北京君和创新公益基金会创办的公益性讲坛——“CC讲坛(第五期)”于2014年12月20日在北京举行。上图为中国科学院动物研究所研究员朱朝东。(图片来源:新浪财经 刘海伟 摄)

蜜蜂

由北京君和创新公益基金会创办的公益性讲坛——“CC讲坛(第五期)”于2014年12月20日在北京举行。中国科学院动物研究所研究员朱朝东在发言时表示,通过蜜蜂研究所的研究发现,90年代以来到现在,中国的蜜蜂10年已经减少了10%左右。

造成蜜蜂大量绝灭的原因是什么?他分析,首先大家想到气候变化,但实际也是这样,温度发生了变化导致物候发生了不同,变化以后就会破坏蜜蜂和植物之间紧密的物候关系;第二个环境变化,空气污染、水体污染、播撒农药化肥等等;第三个就是土地利用,工业用地、商业用地还有农业用地占了大量原有蜜蜂的栖息地;最后一个是外来物种,其中包括意大利蜜蜂,也包括外来的植物,因为没有原驻地的天敌,它们大量的爆发,侵占了我们当地土著植物的栖息地,这样导致当地土蜂的食物减少、消失。

以下是演讲文稿(演讲PPT链接请见文末):

今天我要讲讲蜜蜂的故事。如果有一天蜜蜂消失了,世界会变成什么样子呢?

这是我们现在的世界。如果没有蜜蜂,它会变成这样子。人们主要种植的农作物中85%以上依赖于蜜蜂等昆虫授粉才能生存。全球被子植物中约有80% 通过虫媒传粉,其中主要的传粉昆虫就是蜜蜂。所以说,如果没有蜜蜂,大部分植物会消失。没有了植物的光合作用,也就没有了足够的氧气。可以想象我们人类本身和赖以生存的地球会怎样呢?

我的专业是研究昆虫系统学,主要的研究对象是膜翅目的小蜂总科和蜜蜂总科。2006年以来,我和我的团队持续关注并研究野生蜜蜂。我们每年大量时间在野外采集蜜蜂标本。根据现有的研究进展,我们估计中国有5000种蜜蜂。目前已经认识的只有1370种。关于蜜蜂,我们从小了解到的知识是这样的:住在蜂箱里,六角形的蜂巢,群居在一起。其实这说的都是群居的家养蜜蜂。群居蜜蜂其实很少,其它的绝大多数物种,也就是我们研究的野生蜜蜂,都是独居,并有很多在地里、土壁上或木头中打洞筑巢。

野生蜜蜂有非常重要的意义。香山会议曾经组织了一个高级别的科学咨询会议,主题是如何增加油茶的产量。北方的朋友可能对油茶不太了解。其实油茶是四大木本油料作物之一。茶果能榨出高品质的食用油,集食用和医疗保健于一身,被誉为“东方橄榄油”,产品附加值非常高。油茶还有一个好处,什么地方可以种,贫瘠的土地上没有任何问题,泥土很少,它也一样能扎根,有助于控制水土流失。所以,包括湖南、江西、广西和浙江等17个省市地区都大量种植。但是油茶产量实在是太低了,平均一亩油茶林也就产茶油60斤左右。实际从上世纪60~70年代,国家就组织各路专家都在想办法,比如培育并引入高产品种。也有专家认为问题出在传粉上面。因为油茶是异花传粉作物,且花期都在每年的十月份后。这个季节一般气温转冷,昆虫种群数量都大大降低。当年的策略是从外地把家养的蜜蜂运过去放蜂。一开始就收到了成效,一方面因为是油茶的花大,花蜜和花粉量也很大。理论上讲,非常适合蜜蜂,蜂农们也会收益不错。可是后来的情况却是意想不到的结果。就是蜂农们不再愿意给油茶授粉。因为蜂农们发现自己的蜂巢里不断有烂仔的现象。所以慢慢的这条路就断了。后来我们的前辈吴燕如研究员发现,当地的野生蜜蜂更适合给油茶授粉。在老先生的鼓励下,在当地政府和油茶公司的支持下,2007年开始,我组里的研究生和助手到江西宜春蹲点,开始研究传粉蜜蜂的生物学。我们首先发现这些给油茶传粉的野生蜜蜂筑巢是在地里。数量最多,密度最大的是一种叫油茶地蜂的蜜蜂。所以为研究它的巢穴,就需要挖坑。因为另外一种给油茶传粉的大分舌蜂蜂的巢穴较浅,一开始我们以为这个巢穴也不会太深。但是结果是研究油茶地蜂巢穴的坑平均在~1。5米深。我在坑里就刚好差不多露出个头。在江西的丘陵地带,土是红壤,另外一个原因就是油茶本来对土地的要求很低,大部分种植在非常贫瘠的地里,所以里面还有很多石头。挖的非常辛苦,学生们实在是挖不动了。后来不得不去请当地的民工。两年的时间,挖了很多坑。终于挖出了这种油茶地蜂的生活史。研究最后的研究结果证明油茶地蜂就是油茶的传粉最有效的传粉蜜蜂,并在《昆虫学报》发表。黄敦元同志后来就留在了赣州继续研究工作。油茶多在10月中下旬开始开花,盛花期在十一月。我们的研究发现,油茶地蜂没有问题,因为油茶地蜂在自然进化的过程中,在油茶开花的季节羽化、交配、采集花粉、和在地下筑巢产卵。而其后代的幼虫和蛹都呆在地底下。它们的生命周期正好也是一年。

我们对油茶地蜂的深入研究,为大大提高该物种的密度提供了可能性,也为提高油茶产量提供了一个潜在的措施。这对当地的农民都是件大好事。在江西宜春蹲点研究的时候,有一个江西农业大学毕业的小伙子,特别聪明,希望像种水稻、小麦一样,精耕细作,来管理大概有一百亩山地的油茶林。因为要靠它挣钱,他把林地弄的特干净。最后就出了一个问题,油茶林授粉率特别低。为什么呢?他把地一锄之后,江西那个地方经常下雨。一下雨之后,地表就光滑了,就冲刷得光溜溜。油茶地蜂很难建立巢穴,已有的巢穴的出入口也被破坏了。所以地里基本上没有传粉蜜蜂。所以我们后来给他建议了一个很简单的方案,就是让他在地里蓄点草,别用除草剂。因为一用除草剂就没草了,留点茅草。茅草一长起来以后,土就松了。油茶地蜂就能建立并进出地下巢穴。这样的话,油茶的授粉率就上来了,坐果率产量也上来了。

通过油茶和油茶地蜂的故事,我想说明三个问题:第一,不是所有的蜜蜂都能去所有的花里采蜜。大自然的进化过程中,某种特定的植物和某些特定蜜蜂物种之间建立起了相互依存的密切关系。当地的植物为土著蜜蜂提供食物,而土著蜜蜂也对植物物种的繁衍提供了重要的传粉功能。第二,野生蜜蜂的有些作用家养蜜蜂替代不了。第三,不科学的人为干预经常会对植物和蜜蜂之间的互作关系造成负面效果。

再说一种我们常见的水果,草莓。草莓种植一般都用大棚罩起来,而且一般来讲,都是反季节。这样一来,压根就没有蜂。如果通过人工授粉,人工成本越来越高。所以现在开始利用熊蜂来给草莓授粉。农民的效益就能有所提高,其实农科院等单位一直在研究其他野生蜜蜂来授粉,并取得了比较好的效益。

现在越来越多的人开始认识到壁蜂,能够提高水果的产量。梨、苹果、猕猴桃都需要壁蜂。原来的时候,大家需要爬到树上去人工授粉。现在人工越来越贵,如果推广这样的技术,利用壁蜂授粉的水果,产量明显增加,果型好看了,果品提高了。果农获得的收益提高了,自然会减少或者不用包括膨大剂在内的激素了。

但是现在的严峻现实是,全世界的蜜蜂的种群数量都在不断下降。我曾经看到过一个美国的数据,从二战结束到2007年,美国的蜜蜂减少了一半。我们国家的数据没那么久远,但是农科院有一个数据,从上世纪90年代中期之后的10年里减少了10%。很多野生蜜蜂的物种,在被我们发现之前,就已经绝灭。

影响蜜蜂种群变化的原因很多,主要是下面几个方面。第一个方面就是气候变化。这是肯定的,气候变化导致一个什么情况呢?就是因为植物,给蜜蜂提供食物的植物和开花的时节,和蜜蜂发生的时间,因为气候变化,有可能不一致。一失调之后,蜜蜂出来了,花没开,或者花开了蜜蜂没出来。本来一致发生的两个功能群都受到影响。这种功能群之间的互作关系需要通过很长期的时间,相互的适应,才能够很好的保持这个关系。第二个实际上就是环境变化。我们中国的环境变化非常剧烈。可以说,在过去30年的实际上有三样东西大规模发生变化,空气污染,水体污染,土壤污染。这几个方面导致了很多蜜蜂物种受到毁灭性的打击。大家现在很少能够看到地表的孔,这些孔很多是蜜蜂巢穴的开口。第三个方面,土地利用。中国耕地非常缺乏,还有包括工业用地,商业用地都很缺乏。很多地方都把地利用起来以后,人为干扰力度很大,蜜蜂就不在这做窝了。还有一个原因,外来入侵的物种,包括一些植物,进来之后会影响到野生蜂的生存环境,什么原因呢?举个例子,就是有些野生,外来入侵的植物,会挤占当地植物的种类的生态位。而这个植物跟它相关的有很多不同的当地的野生蜜蜂。这样的话,一旦把这个植物栖息地侵蚀了之后,实际上跟它相关的当地野生蜜蜂就没有花蜜了。没有合适的花蜜,也没有合适的花粉,这样蜜蜂种群就下降了。

这四个原因中,其中三个和人类的行为有关。所以我们得想办法做点什么。其实方法很简单,在座的每个人都可以做。有一种方法在欧美非常兴盛,就是准备一些巢穴。我给他造一些窝,就像鸟窝一样,引蜜蜂来。这样蜜蜂慢慢就会在这儿定居。刚才说到,野生蜜蜂多数是在地里或者土壁中筑巢的。所以在植物茂盛的地方,我们松松土,尽量少去干扰。那就可能给蜜蜂安家提供了便利条件。

还有一个办法就是养花。我们在野外采集或者拍摄蜜蜂,必须首先找到花。有一次我们去克拉玛依采集样本的时候,你们知道克拉玛依是一个油田,实际上那个地方是一个沙漠。几百公里看不到一只蜜蜂,也没有植物,没有花。什么情况下能采到,很容易,就找有花的地方,正好我们有一个同事种了一大片,几百亩的熏衣草。我们一开始也没抱太大希望,熏衣草一点点高,花还很小。觉得没啥东西,结果去了一看,遍地都是蜜蜂。因为你想吧,沙漠是最好建巢穴的地方,什么原因呢?很松啊,容易打眼,到处都能做窝又有花,植物多,所以到处都是蜜蜂。早期的时候,在北京中关村,动物园都能采到很有意思的蜜蜂物种,现在已经很难找到它们的踪迹。当然还有一个相反的例子,我们在奥林匹克森林公园,我们持续的关注并调查蜜蜂种类的变化。随着05年园开始建设,一直到现在,我们发现实际上蜜蜂的种类在上升,有些蜜蜂物种又回来了。这也表明,我们只要保护好栖息地,蜜蜂还是可以保护起来的。

因为我们中国很多的蜜蜂还没有研究过,还没有被发现,特别像大西北。说实话那么广的土地,横断山脉。很多地方我们天天做了梦都想到处跑,但是没有那么多的经费,也没有那么多的人手。但是这些东西重要不重要呢?科学上是非常重要的,因为可能会涉及到一些濒危植物保护的问题。这些野生蜜蜂要消失了,那植物肯定没戏了,肯定就消失了。我们就希望能够采取一样机制,来鼓励大家了解野生蜜蜂,搜集不同蜜蜂及其寄主植物的图片,分布信息,还有当地的环境信息。这些信息,通过照片的手段很容易掌握,因为什么呢?一张照片里包括几个重要的信息:第一个物种,蜜蜂的物种;第二个,一般来讲,蜜蜂在访花,有植物信息;第三个时间,你拍照的时候一般都有一个时间,就能掌握季节信息;第四个,因为我们一旦有了时间信息以后,地点信息以后,我们就很容易通过一定的手段能调到当地的气候信息。这样就有四个方面的信息。通过汇总,我们就能够以较小的经费成本,人力成本,还有交通成本,就能够获得很重要的物种信息,建立中国传粉蜜蜂监测网络。一旦把全国的建立起来的话,就太重要了。这个肯定对研究蜜蜂来讲极为重要。

今天我来CC讲坛,讲了野生蜜蜂的故事,你能感觉到一个看似微小的昆虫功能群,在大自然中的神奇力量。期待你拿出手机随手拍个蜜蜂,可能就是在参与我们一项重要科研工作。从这个角度说人人都可以学习达尔文了解身边的昆虫,参与科学研究。

谢谢大家。

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朱朝东的博客:http://blog.sciencenet.cn/u/zhuchaodong

文章来源:新浪财经、朱朝东的博客

原文链接:http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=536560&do=blog&id=852625

图片来源:网络

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