传粉昆虫生态作用研究进展

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昆虫与花粉传播

昆虫与花粉传播

昆虫与花粉传播昆虫与花粉传播在自然界中扮演着重要的角色。

昆虫作为花粉携带者,促进了植物的繁殖和生态系统的稳定。

本文将探讨昆虫与花粉传播的关系以及它对自然生态系统的影响。

一、昆虫与植物的共生关系昆虫与植物之间建立了一种紧密的共生关系。

植物通过花朵吸引昆虫前来取食花蜜或花粉,而昆虫在取食的过程中会携带花粉,将其传播到其他植物上。

这种共生关系使得植物得以繁殖,并且促进了遗传物质的交流和多样性的增加。

二、昆虫的传粉行为昆虫通过各种各样的方式进行花粉的传播。

其中,蜜蜂是最为著名的传粉昆虫之一。

当蜜蜂飞到花朵上时,它们的体毛会沾上花粉,然后在其他花朵上留下花粉,实现了花粉的传播。

而其他昆虫如蝴蝶、甲虫和蜻蜓也承担着类似的传粉任务。

这些昆虫的传粉行为实际上是它们寻找食物的过程中无意中完成的,但却对植物的繁殖起到了关键作用。

三、花粉传播的重要性昆虫传播的花粉在植物繁殖和生态系统中具有巨大的重要性。

首先,花粉传播促进了植物的交配和繁殖,使得植物能够产生更多的后代。

其次,花粉传播增加了植物的遗传多样性,提高了植物种群的适应性。

此外,花粉传播也对生态系统的稳定和平衡起到了重要作用。

当某个环节出现变化时,花粉传播可以帮助植物在其他地区重新繁殖,防止物种灭绝。

四、昆虫与花粉传播的互惠关系昆虫和花粉传播之间的关系是一种互惠共生的关系。

对于昆虫来说,它们通过获取花蜜或花粉来获得食物和能量。

对于植物来说,昆虫传播花粉代替了风或水等无生命力的传播方式,提高了花粉的准确性和效率。

通过这种互惠关系,昆虫和植物在生态系统中实现了共存和繁衍。

总结:昆虫与花粉传播之间的紧密关系对于自然生态系统的平衡和物种的繁衍起着至关重要的作用。

昆虫通过取食花蜜或花粉的过程中携带花粉,实现了植物的繁殖和传粉行为。

这种昆虫与花粉传播的互惠关系不仅促进了植物的繁衍和多样化,还维持了生态系统的稳定和平衡。

因此,我们应该珍惜昆虫与花粉传播的重要性,并保护好生态环境,以维护整个生态系统的健康和可持续发展。

油茶传粉昆虫研究现状与方向的探讨

油茶传粉昆虫研究现状与方向的探讨

油茶传粉昆虫研究现状与方向的探讨黄敦元;何波;谷平;苏田娟;朱朝东【摘要】油茶是典型的异花授粉植物,其中虫媒是主要形式,所以利用野生传粉性昆虫来提高油茶授粉效率,解除花粉限制,是解决我国油茶产业“瓶颈”的有效方法之一.目前,关于油茶传粉昆虫的研究比较匮乏,仅限于传粉昆虫的种类调查和部分野生蜜蜂传粉生物学和营巢生物学特性研究,不能满足油茶产业发展的需要.在现有研究基础上,结合传粉昆虫研究发展趋势,本文将提出以下几个重要研究内容:油茶访花昆虫种类的调查和鉴定;主要传粉昆虫传粉生物学研究;优势传粉昆虫的筛选;野生传粉蜜蜂与油茶授粉间的关系;利用传粉昆虫与油茶的协同进化进行油茶品种选育.以期为油茶传粉昆虫的后续研究提供参考.%Entomophily is the main form for Camellia oleifera,a typical cross-pollination plant.Exploiting wild pollinator insects can improve this plant's pollination efficiency,relieve the pollen limitation,and exert as an effective strategy to solve the existing‘bottleneck’ of the C.oleifera industry in China.However,current studies on pollinators of C.oleifera only focus on taxonomy,field survey,and nesting biology of some wild bees,which can not meet the needs of the cultivation of C.oleifera industry.In view of the tendency,this paper reviews several aspects of pollinator research in order to provide reference for the future investigations,including the survey and species identification of insects visiting C.oleifera flowers,the pollination efficiency of the main pollinators,culling preponderant pollinators,the relationship between wild bees and fruit set of C.oleifera,and breeding fitter strains of the C.oleifera by taking advantages of the coevolution of C.oleifera and its pollinators.【期刊名称】《环境昆虫学报》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】8页(P213-220)【关键词】传粉昆虫;油茶;野生蜜蜂;传粉效率【作者】黄敦元;何波;谷平;苏田娟;朱朝东【作者单位】江西环境工程职业学院,江西赣州341000;中国科学院动物研究所,中国科学院动物进化与系统学重点实验室,北京100101;江西环境工程职业学院,江西赣州341000;中南林业科技大学林学院,长沙410004;江西环境工程职业学院,江西赣州341000;江西环境工程职业学院,江西赣州341000;中国科学院动物研究所,中国科学院动物进化与系统学重点实验室,北京100101;中国科学院动物研究所,中国科学院动物进化与系统学重点实验室,北京100101【正文语种】中文【中图分类】Q968.1;S89油茶 Camellia oleifera 属山茶科 Theaceae 山茶属 Camellia 木本油料植物。

蜜蜂的传粉作用及其意义

蜜蜂的传粉作用及其意义

蜜蜂的传粉作用及其意义蜜蜂作为自然界中重要的传粉动物,在植物繁殖过程中发挥着重要的角色。

蜜蜂不仅为植物的繁衍提供了无私的帮助,还对整个生态系统的平衡与稳定产生了重要影响。

本文将探讨蜜蜂的传粉作用及其意义。

一、蜜蜂的传粉作用蜜蜂传粉是指蜜蜂在采集花蜜和花粉的过程中,将花粉带到其他花朵上,从而实现花粉的传递和受精作用。

这一过程主要是通过蜜蜂身上的细毛和花粉囊承载花粉,然后在飞行过程中将花粉撒落在其他花朵的花蕊上。

蜜蜂的传粉作用具有以下几个方面的意义:1. 促进植物繁殖蜜蜂的传粉活动使得植物之间能够进行有效的交互受精,提高了植物的繁殖效率。

在这个过程中,花粉通过蜜蜂的传递进入其他花朵的花蕊,使得花粉与雌蕊结合,完成受精过程。

这大大促进了植物的繁殖成功率,保证了各类植物的繁衍。

2. 增加植物遗传多样性蜜蜂传粉不仅使得同一植物种群之间的繁殖变得容易,也促进了植物之间的繁杂交。

当花粉被蜜蜂传递到其他植物上时,可能会与该植物不同种类的花朵结合,形成杂交种子。

这增加了植物的遗传多样性,使得植物群体更具适应性和抗逆能力。

3. 维持生态平衡蜜蜂的传粉活动对整个生态系统的平衡起到了至关重要的作用。

植物对于提供蜜蜂食物和栖息地有着积极影响,而蜜蜂通过传粉又帮助植物繁殖。

这种相互作用构成了一个良性循环,维持了生态系统的平衡和稳定。

同时,蜜蜂还为其他鸟类、昆虫等动物提供了丰富的食物资源,推动了整个生态系统的发展。

二、蜜蜂传粉意义的重要性蜜蜂传粉的意义不仅仅在于单个植物的繁殖,更在于整个生态系统的稳定和生物多样性的维护。

1. 人类食物来源蜜蜂传粉对人类的粮食产量和质量至关重要。

根据统计数据,蜜蜂传粉的作物约占全球农产品总产量的三分之一。

比如,许多水果、蔬菜和坚果植物需要蜜蜂的传粉才能结出丰硕的果实。

蜜蜂的传粉作用直接关系到人类的食物安全和营养健康。

2. 维护生态平衡蜜蜂传粉对生态系统的平衡和稳定具有重要意义。

植物依赖蜜蜂传粉繁殖,而蜜蜂也依赖植物提供的食物资源和栖息地。

传粉昆虫对植物的影响

传粉昆虫对植物的影响

传粉昆虫对植物的影响传粉是植物繁殖过程中的一个重要环节,而传粉昆虫在这一过程中发挥了不可或缺的作用。

从生态学的角度来看,传粉者不仅影响着植物的生殖成功率,还对整个生态系统的结构与功能产生深远的影响。

在这一篇文章中,我们将探讨传粉昆虫对植物的影响,包括它们如何促进植物的繁殖、影响植物多样性,以及其对农业生产的重要意义。

传粉机制昆虫传粉的类型传粉昆虫主要包括蜜蜂、蝴蝶、飞蛾、甲虫等。

不同种类的传粉昆虫在传粉过程中采取了不同的策略。

例如,蜜蜂是最为重要的传粉者之一,它们通过采集花蜜和花粉,不仅为自身补充营养,同时在这一过程中将花粉转移到其他花朵上,从而实现交配。

另外,许多其他昆虫也参与到这个过程当中,共同维持生态平衡。

昆虫与植物的相互依赖关系传粉昆虫与植物之间存在着高度的依赖关系。

一方面,很多植物依赖这些昆虫进行授粉,才能成功繁殖;另一方面,昆虫需要植物提供食物。

因此,这种相互依存的关系使得它们在生态系统中相辅相成,形成了紧密联系的食物链。

对植物繁殖成功率的影响提高授粉效率相比于风力授粉,昆虫授粉通常更为高效。

研究表明,许多具有吸引力花朵的植物通过吸引特定的传粉者来提高授粉成功率。

当多种传粉昆虫在同一时间与同一地点访问同一植株时,它们之间可形成一种竞合关系,提高了授粉效率。

增加种子生产量通过提高授粉效率,传粉昆虫显著增加了植物的种子产量。

在一些实验中,被访问过的花朵生产出的种子数量明显高于未被昆虫触及的样本。

此外,有些研究显示,受益于昆虫授粉后,种子的发芽率和生存率也有所提升。

这帮助植物在恶劣环境中更好地适应和生存。

对植物多样性的影响促进品种间交流不同种类和色彩的花朵吸引着不同类型的传粉者,从而使得各种植物能够有效地进行基因交流。

这种基因交流可以增加遗传多样性,提高了作物或野生植物对环境变化和病虫害抵抗能力。

更高的遗传多样性有助于维持生态系统的稳定性。

影响群落结构在一个区域内,若某类传粉昆虫数量减少,会直接导致以其为主要传粉者的那些植物数量下降。

蜜蜂的生理特性与免疫能力研究

蜜蜂的生理特性与免疫能力研究

蜜蜂的生理特性与免疫能力研究蜜蜂是重要的传粉昆虫,在生态系统中扮演着重要的角色。

然而,蜜蜂也面临着各种生物和环境的挑战,因此了解蜜蜂的生理特性和免疫能力对于保护蜜蜂的健康至关重要。

一、蜜蜂的生理特性1. 蜜蜂的身体结构蜜蜂的身体主要由头、胸部和腹部组成。

头部含有复眼和触角,复眼对于蜜蜂的视觉感知起着重要作用,触角则帮助蜜蜂感知周围环境。

胸部是蜜蜂的飞行器官,用于振动翅膀实现飞行。

腹部含有蜜胃,用于储存和运输花蜜。

2. 蜜蜂的生理特点蜜蜂是社会性昆虫,分为工蜂、雄蜂和蜂王三种不同类型。

其中工蜂是主要的劳动力,负责采集花蜜和花粉、养育幼虫以及维护蜂巢等任务。

雄蜂主要负责交配,而蜂王则担负繁殖的任务。

二、蜜蜂的免疫系统1. 免疫基因蜜蜂具有一套独立的免疫基因系统,用于应对各种病原体和环境应激。

研究表明,蜜蜂的免疫基因可以由环境因素和感染病原体等刺激而激活,以增强免疫应答。

2. 蜜蜂的病原体防御蜜蜂通过多种途径保护自身免受病原体的侵袭。

例如,蜜蜂体内会产生抗菌肽和酶等物质,具有杀菌和消化功能。

此外,蜜蜂还会通过清除病虫害的感染部位、控制感染范围和食用一些具有抗菌活性的物质来提高自身的防御能力。

3. 蜜蜂的社会免疫系统蜜蜂还依赖于社会免疫系统来保护整个蜂群免受病原体的传播。

蜜蜂会将感染病虫害的幼虫和蛹移除蜂巢,以避免病原体传播。

此外,蜜蜂会通过互相清理身体、分享食物和分泌抗菌物质等方式来加强蜂群的免疫能力。

三、蜜蜂的免疫能力研究1. 免疫应答研究许多研究人员通过研究蜜蜂的免疫应答机制,探索蜜蜂如何应对感染和环境压力。

他们通过分析基因表达、蛋白质组学和代谢组学等技术手段,揭示了蜜蜂免疫系统的复杂机制。

2. 病原体和蜂群健康研究人员还致力于了解蜜蜂的病原体感染情况以及对蜂群健康的影响。

他们通过采集蜜蜂样本并进行病原体检测,评估病原体的传播路径和传播速度,以及蜂群数量和产蜜量的变化。

3. 免疫增强策略基于对蜜蜂免疫能力的研究,一些科学家正在开发免疫增强策略来保护蜜蜂。

昆虫传粉促进种子扩散和植物繁殖

昆虫传粉促进种子扩散和植物繁殖

昆虫传粉促进种子扩散和植物繁殖昆虫传粉是一种重要的生物传播途径,它对于植物的种子扩散和繁殖起着至关重要的作用。

在这个过程中,植物和昆虫之间形成了一种相互依存的关系。

昆虫为了获取花蜜或花粉,会主动或被动地将花粉带到另一朵花上,从而实现种子的传播。

本文将从昆虫传粉的好处、策略和相互关系三个方面来探讨昆虫传粉促进种子扩散和植物繁殖的重要性。

首先,昆虫传粉对于植物的种子扩散起到了重要的作用。

通过昆虫的行动,植物的花粉可以从一朵花传播到另一朵花上,从而实现了性别的结合和种子的形成。

这样一来,植物的种子就可以扩散到更广阔的地方,提高了种群的遗传多样性和适应环境的能力。

同时,种子的扩散也能够避免兄弟间的竞争,减少了同种植物之间争夺资源的现象,有助于种子的顺利发芽和苗木的生长。

其次,植物和昆虫之间形成了一种相互依存的关系。

植物通过提供花蜜和花粉,吸引昆虫到自己的花朵上。

而昆虫则通过获取花蜜或花粉来获得能量和营养,同时为另一朵花授粉,完成传粉的过程。

这种相互依存关系不仅仅是单纯的交换行为,更是整个生态系统中的一个重要组成部分。

昆虫传粉不仅对植物具有好处,对昆虫本身也是有益的。

昆虫通过传粉获得能量,提高了自身的存活率和生殖成功率。

因此,两者之间的相互依存关系是一种互利共赢的关系,对于生态系统的平衡和稳定起到了重要作用。

最后,昆虫传粉还涉及一些策略和适应方式来提高植物的繁殖成功率。

植物为了吸引昆虫,会通过花朵的形状、颜色和气味来吸引昆虫的注意。

例如,有些花朵形状像钟形或漏斗形,有利于昆虫的进出和飞行路线的控制;有些花朵发出特定的气味,吸引昆虫靠近和停留在花朵上。

此外,植物的花期也是昆虫传粉成功的重要因素。

植物通过调节花期的长短,使得花朵在昆虫活动频繁的时候开放,提高昆虫对花朵的关注度和沟通效果。

通过这些策略和适应方式,植物可以吸引足够多的昆虫来完成传粉的过程,确保种子的扩散和繁殖的成功。

综上所述,昆虫传粉是一种重要的植物繁殖方式,对种子扩散和植物繁殖起着不可替代的作用。

油茶传粉昆虫种类、筑巢及访花行为的研究进展

油茶传粉昆虫种类、筑巢及访花行为的研究进展

油茶传粉昆虫种类、筑巢及访花行为的研究进展韦维;李雪媛;韦幸;陆温;杨秀好;郑霞林【摘要】传粉昆虫的授粉率低导致油茶低产.为保护和利用油茶传粉昆虫,提高油茶产量,本文综述了我国油茶传粉昆虫的种类,共5目33科130种;并比较了主要昆虫种类的筑巢和访花行为的差异.针对保护油茶传粉昆虫提出了若干建议,并展望今后可能的研究方向.【期刊名称】《广西林业科学》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】4页(P98-101)【关键词】油茶;传粉昆虫;访花行为【作者】韦维;李雪媛;韦幸;陆温;杨秀好;郑霞林【作者单位】广西壮族自治区林业科学研究院,南宁 530002;广西大学农学院,南宁530004;广西大学农学院,南宁 530004;广西大学农学院,南宁 530004;广西壮族自治区林业有害生物防治检疫站,南宁 530028;广西大学农学院,南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】S794.4油茶(Camelliaspp.)起源于我国,与椰子、油棕和油橄榄被称为世界四大木本油料树种[1-2]。

油茶主要产品茶油的不饱和脂肪酸含量超过96%,被誉为“东方橄榄油”,是联合国粮农组织重点推广的健康型食用油之一[3]。

发展好油茶产业,对保障国家粮油和生态安全,推动山区农民脱贫致富具有重要意义。

然而,油茶产量低,导致其供不应求[4-5]。

实际上,授粉率低是油茶低产的重要原因之一[6],油茶属于异花授粉植物,但自花和风媒授粉座果率仅3%以下,自花授粉基本不育,且异花授粉座果率仅达20%~35%[7]。

自然条件下,油茶座果率的高低与授粉昆虫的多寡成正相关[8-9]。

因此,弄清油茶传粉昆虫的种类及其传粉生物学等对油茶产业的健康发展显得尤为重要。

目前有关油茶传粉昆虫研究的文献报道较少[8,10-13],为进一步保护和利用油茶传粉昆虫,提高油茶产量,综述了油茶传粉昆虫的种类及主要种类的筑巢及访花行为等,并就油茶传粉昆虫的资源保护与利用提出了若干建议。

蜂类自然寄生虫防治技术研究进展与市场需求分析

蜂类自然寄生虫防治技术研究进展与市场需求分析

蜂类自然寄生虫防治技术研究进展与市场需求分析蜜蜂是重要的农业传粉昆虫,对于农作物的产量和质量有着重要的影响。

然而,蜂类自然寄生虫一直是蜂农们面临的重要问题之一。

蜂类自然寄生虫包括各种寄生蜂,寄生螨和寄生蛔虫等。

它们会给蜜蜂造成伤害,影响蜜蜂的生存和产出能力。

因此,研究和开发蜂类自然寄生虫防治技术是非常必要的。

在近年来,关于蜂类自然寄生虫防治技术的研究取得了一些进展。

其中,一种主要方法是使用生物控制剂对寄生虫进行防治。

生物控制剂主要是指利用其他生物来控制寄生虫数量的方法。

比如,可以使用一种名为“穿孔甲鱼”的昆虫来控制蜂螨的数量。

穿孔甲鱼在蜜蜂蜂巢里把蜂螨吃掉,从而减少寄生虫对蜜蜂的伤害。

此外,在蜂巢里引入一种叫“寄生黄龟”的昆虫,也可以有效控制寄生虫数量。

这些生物控制剂在蜂业中的应用已经取得了一定的成效。

另外,也有研究人员开发了一些化学物质来控制蜂类自然寄生虫的数量。

这些化学物质可以通过喂食或者喷洒的方式给蜜蜂使用。

通过控制蜜蜂蜂巢内的化学物质含量,可以达到控制寄生虫的目的。

然而,化学物质对环境和蜜蜂自身也有一定的影响,因此,使用化学物质进行防治需要谨慎使用,以免造成其他问题。

除了研发新的防治技术,还需要加强对蜂类自然寄生虫的监测和预警工作。

目前,还缺乏对蜂类自然寄生虫分布和数量的准确了解。

建立完善的监测和预警体系,可以帮助蜜蜂养殖者及时发现和应对寄生虫的危害,减少损失。

市场需求方面,蜜蜂养殖业是一个庞大的产业,对于蜂类自然寄生虫防治技术有着很大的需求。

蜜蜂养殖者希望能够找到有效而安全的方法来控制寄生虫数量,以保护蜜蜂的生存和产量。

同时,消费者对蜂产品的质量和安全性也越来越重视,对于无农药残留的蜂产品有着更高的需求。

因此,开发和推广蜂类自然寄生虫防治技术有着广阔的市场前景。

总之,蜂类自然寄生虫对于蜜蜂养殖有着重要的影响,研究和开发蜂类自然寄生虫防治技术是非常必要的。

生物控制剂和化学物质是目前主要的防治方法,但还需要进一步研发和完善。

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传粉昆虫生态作用研究进展作者:张立微张红玉来源:《江苏农业科学》2015年第07期摘要:传粉昆虫作为生态系统的重要组成部分,其种类组成、传粉对象、数量变化直接或间接地反映着生态环境状况及其发展趋势;同时,传粉昆虫为生态系统提供了重要的生态服务功能,对于维持生态系统的动态平衡与相对稳定发挥了重要作用。

本文结合传粉昆虫资源保护和利用现状,阐述了传粉昆虫的生态价值和经济价值,以及在粮食安全、种质资源保护、环境监测等方面的贡献,从而明确了传粉昆虫生态服务功能的类型和潜在价值,为传粉昆虫资源保护和利用提供新视角。

关键词:传粉;生态服务功能;生态价值;经济价值中图分类号: Q968.1 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2015)07-0009-04千年生态系统评估(MA)及其后续的项目生态系统和生物多样性经济学(TEEB)工作使人类从生态系统中获得的收益引起关注[1]。

MA报告指出,昆虫具有控制病虫害和传粉的独特生态服务功能[2]。

昆虫独特的传粉服务功能,使传粉昆虫成为与保证野生植物异花传粉和主要作物生产有高度相关性的功能团[3-4]。

然而近年来研究表明,许多植物和传粉者正在大规模减少,这无疑是传粉昆虫面临的紧迫问题,也使得传粉者的生态服务功能更受关注[5]。

Biesmeijer等发现,23种蜜蜂、18种蝴蝶在200年内已经从英国消失,而且欧洲一些地区野生蜜蜂和食蚜蝇的减少也伴随着其传粉植物的减少[5]。

Potts等从生境减少及破碎化、农药、外来物种、气候变化及其交互作用的角度,系统分析了全球传粉昆虫减少的趋势及其对全球生态系统和农林经济的影响[6]。

可见,传粉昆虫的生态服务功能至关重要,传粉昆虫资源保护和综合利用刻不容缓[4]。

本文结合传粉昆虫资源保护和利用现状,阐述了传粉昆虫的生态价值和经济价值,以及在粮食安全、种质资源保护、环境监测等方面的贡献,以期为开展传粉昆虫的科普宣传、传粉昆虫多样性及其生境保护提供理论依据。

1 传粉昆虫的生态服务功能生态系统服务(ecosystem services)通常是指人类从生态系统中获得的各种直接收益、间接收益[2,7]。

传粉昆虫的生态服务功能强调了传粉昆虫类群在生态系统中发挥的作用,包括直接作用、间接作用以及为人类提供的各种收益,包括有形收益的产品和无形收益的服务,主要体现在传粉昆虫生态服务功能的生态价值与经济价值,传粉昆虫对维系野生植物群落[8-9]、提高农业生产力[10-11]至关重要。

1.1 生态价值1.1.1 传粉昆虫为植物提供传粉服务,使植物能够顺利繁衍。

开花植物进行有性生殖必须依赖一定的媒介来传递花粉,昆虫传粉占所有动物传粉的80%~85%,对象包括水果、蔬菜、油料作物、谷物、饲料,代表了全球近1/3的粮食产量[12]。

邓园艺等研究发现,油茶不存在无融合生殖和自动自花授粉现象,其结实和结籽依赖传粉者[13]。

刘林德等研究表明,刺五加(Acanthopanax senticosus)的种子形成完全依赖于传粉昆虫的活动[14]。

Klein等指出,咖啡(Coffea arabica和Coffea canephora)传粉离不开丰富的传粉功能团[15]。

Corbet等也指出了野生传粉者对农作物传粉的重要性[16]。

Walker等以洋葱为例,对小型节肢动物潜在的传粉进行研究,指出小型节肢动物的多样性、丰度及其对农作物传粉的贡献决定了其作为潜在传粉者的价值[17]。

1.1.2 维持植物遗传多样性传粉昆虫保证了植物的异花授粉,可维持自然界植物的遗传多样性。

达尔文很早就发现了异花授粉的重要性,因为维持物种稳定主要依靠杂交来完成。

昆虫通过异花传粉携带的异质基因可以进一步增强后代的变异性和适应性,进而推动物种本身的进化[14]。

Ramanatha等也指出,异花传粉可使植物保持高水平的遗传多样性[18]。

昆虫为同种植物不同植株进行花粉传播,而同种植物不同植株之间的花粉传播会导致等位基因的相互交流和等位基因之间的多种遗传组合,促进基因流动,实现了遗传物质的转移,提高了物种的稳定性,从而产生更多的遗传多样性。

然而,随着传粉昆虫种群破碎化,导致等位基因消失,基因流减少,近亲衰退,伴随着其遗传多样性的减少,因此传粉者对遗传多样性有重要影响。

Genung等发现,随着Solidago altissima斑块中遗传多样性的增加,植物物候发生变化,同时植物丰富度也随之增加[19]。

如果没有传粉者,许多野生植物遗传多样性的维持将面临威胁[20]。

1.1.3 维持生态系统平衡传粉昆虫是生态系统的重要组成部分,对维持生态系统的动态平衡和相对稳定有重要作用[21]。

在多种多样的生态系统中,植物与传粉者通过一定的媒介直接或间接地联系起来,这些连接构成了复杂的生态网络[22],通过分析生态网络可以更好地阐释传粉昆虫对生态系统平衡与稳定的维持。

Montoya等阐述了生态网络复杂度与生态系统稳定性的关系[23]。

Pimm指出,复杂的生态网络可能会因为物种的增加或减少发生严重改变,其结果可能会使物种的灭绝率比正常速度快几百倍或几千倍[24]。

传粉昆虫所在传粉网络的特征之一是高度嵌套,其中物种的连接伙伴都是更为泛化物种的伙伴子集[25-26]。

因此,传粉网络的嵌套结构对生态网络的稳定性有重要意义,只有传粉者与植物构建了稳定且紧密的关系,传粉者才可能对植物形成稳定的选择作用[26]。

如果大量传粉者的生存受到影响,其所在食物链的营养关系或其他非营养关系随之改变,可能引起生态系统中其他生物的连锁不利反应,从而使传粉网络稳定性降低,整个生态网络都将面临威胁。

同时生态系统的多样性和稳定性降低,原有生态平衡也会受到干扰或破坏。

因此,传粉昆虫多样性减少不仅影响植物授粉,降低作物产量,破坏生态系统传粉服务功能,同时影响生态系统平衡,从而影响人类可持续发展[27]。

1.2 经济价值1.2.1 提高农作物产量和质量传粉昆虫为农业提供了重要的生态系统服务功能,使全球作物产量增加75%[10],对农业产值的贡献约为1 530亿欧元[28]。

1961年以来,全球由昆虫传粉导致的作物面积增加大于300%,由昆虫提供的传粉服务价值成为美国、俄罗斯等很多国家农业国内生产总值(GDP)中逐渐增加的重要部分[29-30]。

美国蜜蜂1年产生的传粉服务价值约为146亿美元[31]。

蜜蜂以外的传粉昆虫在美国每年创造50亿~60亿美元的价值[32]。

邵永祥等研究表明,蜜蜂授粉的香梨比自然授粉的香梨坐果率提高25%,香梨增产32%以上,商品率提高50%[33]。

中国农业大学植保系引进加拿大技术,并结合我国切叶蜂现状,人工繁殖切叶蜂,在新疆及黑龙江地区为苜蓿授粉,使其产量提高3倍[34]。

昆虫传粉的作物为人类提供关键的营养物质,Brittain 等对传粉植物资源中的营养成分进行分析,发现传粉直接影响对人类健康起重要作用的营养物质,例如不饱和脂肪酸、维生素E[35]。

同时昆虫传粉可以使植物得到充分选择受精机会,提高杂交优势[36],提高或改变粮食作物内含物如淀粉、蛋白质等的含量,增加油料作物的含油量,改善瓜果类作物果型的大小、匀称性及提高其内容物、维生素、微量元素含量[32]。

因此,授粉不仅可以提高作物产量和质量,而且能改善作物产品的营养成分。

1.2.2 提供多种副产品多种多样的副产品是传粉昆虫为人类提供的另一种财富。

传粉昆虫中,蜜蜂占据重要地位,它们不仅能提高作物产量,同时能在传粉过程中产出许多副产品,这些副产品为人类做出了重要贡献。

1980年美国统计资料表明,因蜂传粉而间接得到的牛(乳牛)、牛奶产值为70多亿美元,蜂蜜、蜂蜡等总价值为1.4亿美元[32]。

由于蜂产品对人体的良好保健作用,使人类对于蜂蜜、蜂胶、蜂蜡、蜂王浆的利用逐渐增加。

1998—2008年我国蜂蜜产量为20万~40万t/年,出口量为8万~10万t/年[37]。

按照蜂蜜平均价格60元/kg[38]计算,我国蜂蜜产值为120亿~240亿元/年,出口价值为48亿~60亿元/年。

传粉昆虫类群中蝴蝶幼虫活性蛋白属于全效型蛋白,在国际上被公认为是最高品质、纯天然、无毒无害的活性蛋白,这种蛋白富含各种营养成分,低脂肪,低胆固醇,营养结构合理,肉质纤维少,易于吸收,有预防疾病、营养保健、康复身体等多种效果,具有广阔的市场开发价值[39]。

1.3 保障粮食安全粮食产量是粮食安全的基础,传粉昆虫为人类提供持续的粮食供应[40],因此传粉昆虫对于全球粮食安全起到重要作用。

面对世界粮食可供应量及其稳定性下降的问题,21世纪粮食安全的核心任务是建立持续的粮食系统,而持续的粮食产量离不开传粉昆虫。

Oldroyd指出,传粉者与粮食安全有很大关系[41]。

Potts等指出,传粉者为人类提供稳定的营养与食物,对粮食安全、生态系统稳定性的价值远远大于人类采取行动来保护它们所付出的成本[6]。

有报道指出,农作物产量的35%和全球70%的主要农作物依赖动物为其传粉[10]。

McGregor估计,美国饮食的15%~30%直接或间接来源于动物传粉[42]。

欧洲作物的84%也是直接或间接依赖于传粉昆虫,尤其是依靠一些野生传粉者对于农业生产力和作物产量的维持,因此野生传粉者也被称为维持粮食安全的“冠军”[43]。

Lebuhn等利用11年研究蜜蜂的数据,设计了地区、国家、国际尺度下监测传粉昆虫的项目,指出了传粉昆虫对粮食安全和生态系统功能所发挥的作用[44]。

Steffan-Dewenter等也通过大量实例说明粮食安全与昆虫传粉的关系[45]。

国际传粉者行动(IPI)提出,全球生物多样性保护计划的基本前提同样是野生传粉者的下降和驯养蜜蜂数量的减少威胁到了全球粮食安全[46]。

由此可见,传粉昆虫减少导致作物产量降低,营养物质流失[29],给农民带来了潜在的经济困难[47],威胁到人类生存。

1.4 保护种质资源生物多样性是人类赖以生存的物质基础,是维持生态环境平衡的关键[48]。

生物多样性保护对于遏制甚至逆转生物多样性持续迅速地丧失、恢复和维护生态系统多种服务能力、确保生态系统的正常运转具有重要意义[49]。

种质资源保护作为生物多样性保护的关键,离不开种类丰富的传粉昆虫。

随着珍稀濒危种子植物和农林经济作物传粉生物学研究的大量开展,传粉昆虫对濒危野生植物的维持作用也受到关注。

胡世俊等对重庆市特有濒危植物缙云卫矛(Euonymus chloranthoides)传粉方式对种子萌发率的影响进行研究,发现种群内异花授粉的种子萌发率高达39%,表明传粉昆虫对缙云卫矛种群的维持起重要作用[50]。

于海中等分析濒危植物风箱果(Physocarpus amurensis)的致濒因素,结果发现风箱果属异花授粉植物,传粉昆虫的数量、种类影响其结实率,而结实率低是导致风箱果濒危的重要原因,说明传粉昆虫是风箱果物种保护的关键[51]。

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