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野生授粉蜂数量下降威胁农业产量
热度 2 zhuchaodong 2017-3-8 09:38
2005年,我还在英国自然历史博物馆/英国帝国理工学院继续访学。这一年,有几件事我印象非常深刻:获得了NERC资助,继续分子分类学研究工作;参加第二届世界DNA条形码会议,亲历了一场经典分类学家和DNA条形码推动者之间的学术互动;到南岸参加Alfried Vogler和Quetin Wheeler之间关于collection or not的辩论;受美国农业部Terry Griswold博士邀请,参加申请FAO野生蜜蜂多样性项目。 前面几件发生在我基本上实现了从经典分类学到偏重分子分类学的学术思路的转变之后。而野生蜜蜂项目的申请,尽管没有成功,则彻底促使我下定决心立刻回国。蜜蜂蜂群下降的现象,以及野生授粉蜂数量下降在欧美科学家的努力下,得以确认。同时,越来越多的研究报道,证明授粉蜂多样性和数量与农业产量存在正相关。然而在中国,野生蜜蜂基础数据非常缺乏,也缺乏社会经济价值的关联信息。2015年,我研究组接受了科学院的任务。2016年开始,承担《昆虫学学科发展报告》中传粉昆虫部分。在开展传粉昆虫的现状评估的期间,我们发现基本上没有系统而长期的多样性数据可用于能量化分析。另外一方面,中国农业,特别是植保行业的数据有一定积累。欧阳芳等(2015)利用昆虫生态服务价值的定量估算方法,基于2007年统计数据,计算分析后发现我国农业生产中昆虫传粉功能的服务价值为6790.3亿元,相当于当年国内生产总值GDP的2.6%。 作为传粉昆虫研究队伍的参与者,我们有义务规划后续5-10年的多样性研究思路,也有义务开展系统的数据收集和整理,并和其它行业和社会公众分享相关成果。 PUBLIC RELEASE: 19-FEB-2017 Bee decline threatens US crop production First US wild bee map reveals 139 'trouble zone' counties UNIVERSITY OF VERMONT IMAGE: THE FIRST NATIONAL STUDY TO MAP US WILD BEES SUGGESTS THEY'RE DISAPPEARING IN MANY OF THE COUNTRY'S MOST IMPORTANT FARMLANDS. RELATIVELY LOW ABUNDANCES ARE SHOWN HERE IN YELLOW; HIGHER ABUNDANCES... view more CREDIT: PNAS The first-ever study to map U.S. wild bees suggests they are disappearing in the country's most important farmlands -- from California's Central Valley to the Midwest's corn belt and the Mississippi River valley. If wild bee declines continue, it could hurt U.S. crop production and farmers' costs, said Taylor Ricketts, a conservation ecologist at the University of Vermont, at the American Association for the Advancement of Science (AAAS) annual meeting panel, Plan Bee: Pollinators, Food Production and U.S. Policy on Feb. 19. This study provides the first national picture of wild bees and their impacts on pollination, said Ricketts, Director of UVM's Gund Institute for Ecological Economics , noting that each year $3 billion of the U.S. economy depends on pollination from native pollinators like wild bees. At AAAS, Ricketts briefed scholars, policy makers, and journalists on how the national bee map, first published in the Proceedings of the National Academy of Sciences in late 2015, can help to protect wild bees and pinpoint habitat restoration efforts. At the event, Ricketts also introduced a new mobile app that he is co-developing to help farmers upgrade their farms to better support wild bees. Wild bees are a precious natural resource we should celebrate and protect, said Ricketts, Gund Professor in UVM's Rubenstein School of Environment and Natural Resources . If managed with care, they can help us continue to produce billions of dollars in agricultural income and a wonderful diversity of nutritious food. TROUBLE ZONES The map identifies 139 counties in key agricultural regions of California, the Pacific Northwest, the upper Midwest and Great Plains, west Texas, and Mississippi River valley, which appear to have most worrisome mismatch between falling wild bee supply and rising crop pollination demand. These counties tend to be places that grow specialty crops -- like almonds, blueberries and apples -- that are highly dependent on pollinators. Or they are counties that grow less dependent crops -- like soybeans, canola and cotton -- in very large quantities. Of particular concern, some crops most dependent on pollinators -- including pumpkins, watermelons, pears, peaches, plums, apples and blueberries -- appeared to have the strongest pollination mismatch, growing in areas with dropping wild bee supply and increasing in pollination demand. Globally, more than two-thirds of the most important crops either benefit from or require pollinators, including coffee, cacao, and many fruits and vegetables. Pesticides, climate change and diseases threaten wild bees -- but their decline may be caused by the conversion of bee habitat into cropland, the study suggests. In 11 key states where the map shows bees in decline, the amount of land tilled to grow corn spiked by 200 percent in five years -- replacing grasslands and pastures that once supported bee populations. RISING DEMAND, FALLING SUPPLY Over the last decade, honeybee keepers facing colony losses have struggled with rising demand for commercial pollination services, pushing up the cost of managed pollinators - and the importance of wild bees. Most people can think of one or two types of bee, but there are 4,000 species in the U.S. alone, said Insu Koh, a UVM postdoctoral researcher who co-hosted the AAAS panel and led the study. When sufficient habitat exists, wild bees are already contributing the majority of pollination for some crops, Koh adds. And even around managed pollinators, wild bees complement pollination in ways that can increase crop yields. MAKING THE MAPS A team of seven researchers -- from UVM, Franklin and Marshall College, University of California at Davis, and Michigan State University -- created the maps by first identifying 45 land-use types from two federal land databases, including croplands and natural habitats. Then they gathered detailed input from national and state bee experts about the suitability of each land-use type for providing wild bees with nesting and food resources. The scientists built a bee habitat model that predicts the relative abundance of wild bees for every area of the contiguous United States, based on their quality for nesting and feeding from flowers. Finally, the team checked and validated their model against bee collections and field observations in many actual landscapes. THE GOOD NEWS The good news about bees, said Ricketts, is now that we know where to focus conservation efforts, paired with all we know about what bees need, habitat-wise, there is hope for preserving wild bees. ### Learn more about UVM efforts to save global bees. Subscribe to Gund news alerts . Follow the AAAS news at #AAASmtg. KEY TAKEAWAYS Study suggests wild bee abundance declined in 23% of contiguous U.S. from 2008-2013. Wild bees are disappearing in key U.S. farmlands, including California, the Midwest, Mississippi Valley and Pacific Northwest. 39% of croplands that depend on pollination, including 139 key counties, face a potential 'mismatch' between rising demand for pollination and falling supply of wild bees. Disclaimer: AAAS and EurekAlert! are not responsible for the accuracy of news releases posted to EurekAlert! by contributing institutions or for the use of any information through the EurekAlert system.
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Robert Dudley、Raphael Didham两位教授获得PIFI访问项目资助
zhuchaodong 2016-2-5 07:56
昨日收到所外事通知,我帮助申请的两位外籍教授获得了中国科学院PIFI访问项目(http://english.bic.cas.cn/AF/Fe/201408/t20140807_125680.html)资助。祝贺他们,并期待和他们的合作成功。 Robert Dudley 教授 https://ib.berkeley.edu/people/faculty/dudleyr 他是世界知名的整合生物学学者,在动物飞行等多个领域做出了一系列开创性的成果。近年来,我课题组和 Robert Dudley 教授在昆虫飞行分析方面开展合作;古脊椎所徐星研究员和他在早期鸟类及其恐龙近亲飞行行为演化等研究方向开展了探讨与合作,在美国《科学》杂志上发表了一篇有关用整合手段探讨鸟类起源研究的综述文章,预计能够对这一学科的未来发展方向产生好的影响。 我研究组计划和 Robert Dudley 教授合作,在昆虫飞行分析研究方向展开更多工作,有望在蜜蜂飞行起源等方向取得一批重要成果。期待 Robert Dudley 教授能够加强他和中国相关科学家的合作。 Raphael Didham教授 http://www.web.uwa.edu.au/people/raphael.didham 他是西澳大学动物生物学学院的生物多样性教授,并在澳大利亚联邦科工委组织生态系统科学部有正式职位。他 1997 年从英国帝国理工学院获得博士学位,随后在美国做完博士后到新西兰 Canterbury 大学工作了 10 年。 Raphael 教授致力于量化研究全球变化背景下的生物多样性的动态驱动机制,尤其关注无脊椎动物多样性的保护和害虫防控功能。 Raphael Didham 教授是世界知名的学者,在昆虫物种多样性、物种保护、群落生态学等多个领域做出了一系列重要的成果。近年来,我研究组和 Raphael 教授计划以野生蜜蜂物种多样性和中国昆虫多样性监测网络监测为重点开展合作,预计能够对这一学科的未来发展方向产生好的影响。
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蜜蜂的故事:保护蜜蜂等微小昆虫,就是在保护环境和人类(文稿)
热度 14 zhuchaodong 2014-12-20 20:17
在准备CC讲坛的蜜蜂故事的过程中,涂智贤和张军纪录了我的口述,并准备了精美的PPT。非常感谢讲坛团队和他们的合作团队科学、认真、公益的心态和细致的组织工作。 今天在国科大礼堂,我分享了团队研究蜜蜂的一些故事。 每个物种都有它的功能。多种多样的物种,包括蜜蜂,一起维系我们生存的生态系统和环境。少数几种蜜蜂的绝灭,不会导致被子植物的消失。但是大量蜜蜂的缺失,将导致传粉环节出现问题,进而影响到一些植物的繁衍。 保护包括蜜蜂在内的微小昆虫,实际上就是在保护环境和我们人类自己。 文本内容提供如下,视频内容预期将在近期紧张的后期剪辑后上网(http://ccjt.tv/)。 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 1 370 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。 CC讲坛说蜜蜂PPT.pdf
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CC讲坛说蜜蜂
热度 2 zhuchaodong 2014-12-17 22:57
第一次和CC讲坛合作,我将受邀讲讲野生蜜蜂的故事。试讲了一次,感觉讲坛团队很认真,很专业,值得合作。希望他们能够有机会好好采访我们的老科学家,为后人保留一份珍贵的历史资料。 希望这次18分钟左右的讲述能够传递下列信息: 第一、中国蜜蜂类昆虫目前已知1370种,估计有5000种左右。家养蜜蜂,如意大利蜜蜂和中华蜜蜂是群居的社会性昆虫;而其它绝大部分野生蜜蜂则为独居为主。 第二、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,某种植物和某些特定蜜蜂物种之间建立起了相互作用、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。 第三、不同的蜜蜂可能有不同的作用。野生蜜蜂的有些作用家养蜜蜂替代不了。 第四,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。 第四,我们每个人都可以为保护野生蜜蜂做些力所能及的工作。 期待你拿出手机随手拍个蜜蜂 , 可能就是在参与科研工作 。 从这个角度说人人都可以学习达尔文、法布尔来了解、研究并保护身边的昆虫多样性。
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独栖蜜蜂巢穴与生物学研究
热度 3 zhuchaodong 2014-7-21 21:05
根据牛泽清博士的最新数据,中国蜜蜂总科已知1432种。其中,绝大多数蜜蜂为独栖种类。这些种类从形态上看,有些是短口器的,如分舌蜂科、隧蜂科、地蜂科、准蜂科的一些种类;有些是长口器的,如切叶蜂科、条蜂科、蜜蜂科等;少数为社会性种类,如蜜蜂、熊蜂、排蜂、小蜜蜂和无刺蜂等。部分营典型的社会性生活,少数尤其是隧蜂亚科中的部分类群生活方式复杂多变(介于独栖性和典型社会性之间) 。这些蜜蜂绝大多数取食花蜜、花粉,雌蜂筑巢,并采集花粉回巢制造蜂粮,以此养育后代。还有少部分蜜蜂为盗寄生性。蜜蜂筑巢行为和蜂巢结构也是多种多样的 。 Tadauchi et al. 研究了新疆的一种地蜂巢穴分布模式,推测其向社会性演化的趋势。研究其筑巢习性与巢穴结构对研究蜜蜂总科的系统学、行为学、生态学、本能及其演化等重大问题都将提供丰富的生态学本底资料和依据 。 独栖野生蜜蜂巢穴生物学方面研究工作较少。美国自然历史博物馆的Jeromy Rozen博士是这个方向的世界权威。现在他已经80多岁,仍然对蜜蜂巢穴生物学充满激情。下图中Jerry头上有个小伤疤,就是在北京寻找蜂巢时被闪石所伤。天津师范大学刘强老师长期在内蒙开展相关研究,积累了大量的基础数据。我研究组贺春玲博士目前专门研究木蜂的巢穴。 独栖性蜜蜂的筑巢行为通常发生在交配之后。多数蜜蜂羽化后即交配;筑巢时间一般和蜜蜂采访植物的盛花期关系紧密,多发生在盛花期的前期或中期,这一现象在单食性及寡食性的种类中表现尤为突出 。多数独栖性蜜蜂都是一年一代,一头雌蜂一年筑造一个巢穴或多个巢穴,有些时候也会发生利用同种或同域分布不同种类蜜蜂的旧巢的现象。广食性蜜蜂筑巢的时间也通常与当地花季吻合。根据一年中蜜蜂筑巢(活动)时间的不同,蜜蜂被分为早春种、夏季种及晚夏种 。早春种如红足地蜂( Andrena haemorrhoa Fab. )(地蜂科 Andrenidae )等,多出现在 3 - 5 月;晚夏种较少,如毛足蜂( Dasypoda plumipes Pz. )(准蜂科 Melittidae )等,多出现在 7 - 9 月;多数蜜蜂为夏季种,出现在 5 - 7 月。这一现象与一年之中各月份开花的显花植物多度相对应 。 蜜蜂自然巢穴的结构多种多样。在木结构中筑巢的种类一般巢室成串直线排列,单排或多排,巢室大小不一致;在土中筑巢的种类巢穴结构变化较大,巢口一般有土丘;巢穴直径和虫体大小相对应;通道倾斜度在不同种类之间差异较大;虫室大小基本一致,在通道旁排布状态不同,种类之间差异较大;通道为单支或多支,因种而异;通道深度因种而异 。美国亚利桑那州一种蜜蜂 Hesperapis larreae (蜜蜂科 Apidae )在干燥荒原上的沙壤中掘地洞筑巢 ,巢口土丘不显著且通常隐蔽在矮灌木下。这种蜜蜂也是独栖性的,一个巢穴只由一头雌蜂筑造和使用。巢穴通道直径在 3 -4mm ;绝大多数巢穴通道与地面倾斜角度呈 45° 左右,很多巢穴显示出可能有分支的迹象,但是分支往往被土壤填充,推测分支是最初通道的方向,雌虫在挖掘过程中由于土质等原因放弃而在现有通道的方向上筑造完成巢穴;巢穴深度在 21 -800px 之间;一个巢穴中通常有 2 -3 个虫室;椭圆形虫室短轴直径 5.0 -5.3mm ,长 6.5 -7.1 mm 。 2007 年开始,我研究组前辈吴燕如研究员鼓励下,开始油茶传粉者及其生物学研究工作。郝家胜师兄考虑到我刚回国,人手缺乏,就把他认为最有能力的学生,黄敦元和我联合培养。我们安排他在江西宜春蹲点,并安排我的得力助手丁亮定期去推动方案的实施。为了摸清油茶地蜂生物学,他们在野生油茶林蹲了两年多,挖了许多1-1.5米的坑。挖坑是非常简单的重复劳动。但是,他们一边挖,一边讨论方案,挖坑挖到极致,慢慢掌握了当地主要的传粉者、生物学和发生动态。这些工作部分已经整理并发表在昆虫学报。现在敦元已经在江西赣州安家、工作,并坚持相关研究工作。 在野生蜜蜂众多的研究方法中,制作人工巢穴野外放置,以此引诱野生蜜蜂在其内筑巢繁殖的技术方法,逐渐被越来越多农林业工作者所关注,用以大量饲养繁殖传粉蜜蜂等生产实践。同时,这种技术方法也开始被基础科学工作者所关注,为更快更简便的获取更多的蜜蜂本底资料提供了一个很好的途径。根据研究表明,诱捕人工巢穴的放置地点,一般选择放置于树林的边缘,或阳光充沛的开阔林地;诱捕巢穴悬挂高度一般选在距地1 -2m 的高度处。或可根据蜂的偏好放置,如枯枝、死树干或被其它动物利用过的木质结构等 。 目前我研究组主要用芦苇管作为人工巢穴材料,并在江西和云南开展一些实验。经验表明,旧的芦苇管容易被蜜蜂使用。 我们希望在不同的生态带,建立一个以人工巢穴法为主的传粉蜜蜂监测网络。在这个网络中,通过为野生蜜蜂提供栖息场所,提高当地土著蜂的密度。同时,我们也可以通过一定的取样方法,获取样本和数据。 人工巢穴法除了可以研究蜜蜂物种多样性外,还可以围绕蜜蜂开展物种之间的互作关系。在巢穴中,我们可能会采集到不同生活史阶段的蜜蜂、寄生蜂、蜾鸁、甲虫、蛾子、螨类、植物花粉等不同的昆虫功能群。如果用透明的材质,辅以慢速摄像机,我们甚至可以掌握巢穴中昆虫的生长过程。 图片: 图片均来自网络 视频链接: Solitary Bees and Wasps - Part 1 of 2 注:如无特殊说明,视频来源于Youtube.com,转存于v.qq.com。版权属于原上传者。
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野生传粉者监测(Monitoring Wild Pollinators in China)
热度 1 zhuchaodong 2014-4-5 10:40
传粉是维持与提升生物多样性的最重要机制之一。只有在传粉之后,植物才能座果结籽,才能靠种子繁衍生息。全世界被子植物有80%为虫媒传粉, 被人类食用的植物种类约有3000 种(钦俊德,1987),绝大多数为显花植物。全球75%的作物需要昆虫传粉,粮食产量的35%与昆虫传粉有关。 大众普遍熟知的传粉者主要是蜜蜂总科的西方蜜蜂( Apis mellifera )。它是一种社会性昆虫,可以给许多农作物授粉,适合蜂箱养殖,并生产蜂蜜。但是随着该物种进入中国,也带来了一些生态风险。杨冠煌(2005: 引入西方蜜蜂对中蜂的危害及生态影响 )发现西方蜜蜂挤占了东方蜜蜂( Apis cerana )的分布区。后者分布区缩小75%以上。另外,西方蜜蜂也不是万能的授粉者。不同大小、类型的显花植物需要不同的传粉者。有些野生蜜蜂个体只有2毫米以下,可以给一些小型花授粉。 随着气候变化、土地利用变化、耕作制度变化、环境污染加剧等不利素,包括野生蜜蜂在内的传粉者栖息地也收到较大的影响。以油茶为例:通过人工或者药剂除草,精细管理油茶林下杂草,加重了水土流失,严重破坏了油茶地蜂等主要油茶授粉者的巢穴,导致它们局部密度大大下降;而在缺乏管理的山间,授粉者的巢穴则随处可见。而更多的其它传粉者物种或者种群,在分类学工作者采集到它们之前,就已经消失了。更无法开展对这些物种的传粉者-植物之间关系、它们的缺失对植物繁殖的效应的深入研究。 根据目前统计,中国已有野生蜜蜂纪录1340余种(牛泽清,整理中),大约还有2000-2500种有待发现和描记。它们是包括多种农作物在内的绝大部分显花植物的主要传粉者。在信息技术高度发达的今天,文献资料早已经不是传粉者长期监测、研究的瓶颈。但是,野生蜜蜂的发现、采集、保藏和分类仍然存在一定的问题。以发现和采集环节为例,仅仅依靠专业工作者远远不够。是否可以考虑广大爱好者、其它行业工作人员、保社区大众,通过图像、采集等方式提供数据信息或者标本?随着生活水平的提高,配置照相功能的手机已经非常普及。以中国人口的技术,一旦大众参与传粉者图片的采集,数据量将非常巨大。如何从海量的图片数据中筛选并提取出专家可以鉴定、分析的信息? 欧美发达国家已经有些经验可以借鉴:编写野生蜜蜂野外监测手段,建立交互信息与数据分析平台,鼓励大众参与图像、数据或者标本的采集,拓宽了信息的来源,大大提高了野生蜜蜂研究的效率。网络上存在一些相关信息,既可以方便有兴趣的同仁研究,也可以提高大众了解传粉者现状和研究手段等情况。 野生传粉者监测的思路是:1)大众尽量打开GPS功能,随机拍摄访花昆虫;2)在网站注册并上传图片,获得编号;3)通过图像自动筛选出不同的图片群;4)研究人员对标本获取高质量传粉者图片,并纪录其详细信息;5)传粉者、植物分类专家群提供属级鉴定结果;6)自动在数据库中给重复的图片赋名,并提取分布等相关信息;7)将鉴定结果通过邮件分别反馈给图片上传者,并鼓励后续提交时提供初步鉴定结果;8)定期发布传粉者动态报告。先期可以考虑吸纳保护区的相关人员、中大学的生物兴趣小组参与,积累数据和信息,并逐步推广到社区大众。 图示法国大众参与图像采集,调查野生传粉者的标准流程:1)招募自愿者对特定植物的访花昆虫进行拍摄;2)筛选照片,每个形态“种”挑选1张照片;3)上传照片,提供地点等信息,并尽可能根据在线检索表鉴定昆虫和植物;4)校验结果。 附一、部分相关文献 1、网络信息: Wild Pollinator Web Resources North American Pollinator Protection Campaign NAPPC Taxas Bee Watchers Pollination Biology : Bee Watchers the Great Sunflower Project 2、调查与监测: The Photographic Survey of Flower Visitors (Spipoll), a national monitoring program of insect pollinators based on citizen science ; Survey Protocols for Monitoring Status and Trends of Pollinators ; Citizen Scientist Pollinator Monitoring Guide ; The Very Handy Manual- How to Catch and Identify Bees ; 传粉昆虫物种多样性监测、评估和保护概述 3、评估方法: Rapid Assessment of Pollinators’ status 4、传粉者现状: Status of Pollinators in North America ; 5、传粉者的影响因素 Plant biodiversity enhances bees and other insect pollinators in agroecosystems ; Potential effects of climate change on crop pollination ; Causes and effects of the worldwide decline in pollinators and corrective measures ; The effects of landscape fragmentation on pollination dynamics- absence of evide nce 6、传粉者和传粉功能 Pollinators and pollination- A resource book for policy and practice ; The Economic Value of the Pollination Service, a Review Across Scales ; Guidelines for the economic valuation of pollination services at a national scale ; 全球农作物蜜蜂授粉概况 ; 中国水果和蔬菜昆虫授粉的经济价值评估 7、传粉者数量下降效应 Flowering plants under global pollinator decline ; Economic Consequences of Pollinator Declines- A Synthesis 8、传粉者保护措施 Polinator Conservation Strategy 附二、相关标准采集方法: 1、Sampling insects: general techniques, strategies and remarks: http://www.abctaxa.be/volumes/volume-8-manual-atbi/volumes/volume-8-manual-atbi/chapter-15/Chapter_15.pdf 2、Flight interception traps for arthropods: http://www.abctaxa.be/volumes/volume-8-manual-atbi/volumes/volume-8-manual-atbi/chapter-17/Chapter_17.pdf 3、The Swedish Malaise Trap Project (SM TP) - http://www.stationlinne.se/en/research/the-swedish-malaise-trap-project-smtp/
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波波夫院士关于野生蜜蜂作用的阐述
热度 4 zhuchaodong 2014-3-20 21:16
近来,野生蜜蜂在生态系统中功能得到越来越多的关注。数据也表明它们对某些植物(包括农作物)具有增加产量的作用。而且,这样的作用是不可替代的。 1955年3月,前苏联科学院通讯院士、昆虫学家波波夫率领动植物研究所共7人来华访问,推动了中苏合作研究紫胶计划,并成立紫胶工作队。该计划实质上也启动了云南动植物区系调查。工作队由刘崇乐研究员任队长。1956年,中科院综考会成立,紫胶工作队改名为云南生物考察队。1958年,又改名为热带生物资源考察队。紫胶野外调查工作结束,进入定点试验和技术推广阶段。1958年秋冬,昆明动物研究所以紫胶工作站为基础成立,由刘崇乐研究员任所长。 1956-1960,中国蜜蜂专家,吴燕如研究员即师从波波夫院士,在前苏联动物研究所攻读副博士学位。 1958年,波波夫(通讯院士)关于蜜蜂和显花植物的关系的论文被翻译发表在昆虫学报。文中几点摘录如下 - 1)单食性或者寡食性的研究需要格外慎重。正确的方法是,在整个营养季,对蜜蜂区系和蜜源植物之间的关系进行调查和记录。方法虽然简单耗时,但目前看来,仍然是比较有效的方法。 2)地质历史、生境、气候等因素决定了蜜蜂和蜜源植物的区系,进而决定了它们之间的互作关系。 3)莫 拉 推 茨(1875-1876)开始了中亚的蜜蜂区系研究。到该论文发表之时,已知中亚蜜蜂70属1200余种。如果考虑这个区域的山区,则至少增加1倍。 4)藜科是从风媒逐渐转为虫媒的。 5)蜜蜂与植物各自的历史、长期的共同起源和相互适应是蜜蜂单食性和寡食性形成的前提。 6)由于沙漠沃土和熟化土显花植物丰富而量大、易于筑巢,蜜蜂区系成分较高、虫口密度较大。 7)野生蜜蜂是苜蓿的主要传粉者,而家养蜜蜂可能访花数量较大,但授粉比例低于6%。 8)朱拉 失 洛 夫发现在 苜蓿地设置人工巢穴,只有11.6%有Megachile的种类。 我们最近江西、四川的野外工作,也发现人工巢穴中野生蜜蜂的比例很低。 附件: 波波夫 ,1958. 蜜蜂科和显花植物的关系以及对苜蓿的授粉作用 . 昆虫学报,8(3):191-199. 吴燕如 . 1960. 苏联别尔格勒德地区巴里索夫卡豆科植物的传粉蜜蜂. 苏联科学院动物研究所生物学副博士论文.(俄文论文及中文译文由中国科学院及北京图书馆各保存一份, 导师:苏联科学院通讯院士 V. V. Popov.) 吴燕如研究员收藏
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