中華蜜蜂在我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)中的作用
摘要:作者論述了中華蜜蜂在與被子植物共同進(jìn)化中,形成中國(guó)特有的種類眾多,分散,分層闊葉林為主的森林生態(tài)系統(tǒng)。自20世紀(jì)初引進(jìn)西方蜜蜂種后,由于西方蜜蜂的競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致中華蜜蜂分布區(qū)和數(shù)量減少75%以上。作者指出:西方蜜蜂和其他傳粉昆蟲不能代替中蜂的生態(tài)作用,并提出建立中蜂保護(hù)區(qū)、中蜂生產(chǎn)區(qū)、選育中蜂優(yōu)良品系和通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將西方蜜蜂高產(chǎn)性能轉(zhuǎn)入中蜂等措施,保護(hù)中華蜜蜂。
關(guān)鍵詞:中華蜜蜂;西方蜜蜂;引進(jìn);生態(tài)系統(tǒng);自然保護(hù)區(qū)
1 中華蜜蜂在森林生態(tài)系統(tǒng)中的作用
⑴根據(jù)1983年在中國(guó)山東山旺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的化石證據(jù),距今2500萬年的中新世的蜜蜂化石中新蜜蜂(Apis miocenica Hong)與近代生存的中蜂的各種形特征,非常接近。特別是后翅中脈分叉上完全一致,因此,可認(rèn)為是中華蜜蜂的祖先。幾千萬年來中華蜜蜂生息在中國(guó)的大地上,是我國(guó)各種被子植物的主要傳粉昆蟲。在與植物長(zhǎng)期的互相適應(yīng)過程中共同進(jìn)化,形成了中國(guó)豐富的植物多樣性,同時(shí)也塑造了當(dāng)今的中華蜜蜂種群。
由于中蜂的作用,形成我國(guó)獨(dú)特的森林生系統(tǒng),反映在以下幾個(gè)方面:
①我國(guó)落葉闊葉林植物種類豐富,分布區(qū)延伸到高海拔、高緯度地區(qū)。海拔3000米山區(qū)如阿壩州、藏南林芝地區(qū)都廣泛存有落葉闊木林景觀。北緯43°的長(zhǎng)白山區(qū)落葉闊葉林植物種類依然非常豐富。
②我國(guó)的多數(shù)被子植物的花筒較短,80%以上顯花植物的花筒深度在6 mm以內(nèi)。而相配合的中蜂的吻總長(zhǎng)在5 mm以下。
③具有種類繁多、分散的陰生和半陰生的小灌木、草本植物,森林中具明顯的植被分層現(xiàn)象。
④與豐富的植物多樣性相伴而存在的是昆蟲種類的多樣性和鳥類種類的多樣性,構(gòu)成互相依存、互相制約平衡的生態(tài)系統(tǒng)。因此,幾千年來,我國(guó)的山林中很少發(fā)生大規(guī)模的的蟲害及其他生物災(zāi)害。
據(jù)初步了解,我國(guó)山林的生物多樣性比同緯度的北美州豐富得多,我國(guó)具有獨(dú)特的森林生態(tài)系統(tǒng)。
⑵中華蜜蜂也為中華文明的發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn),如:在甘蔗沒有傳入中國(guó)之前,中蜂蜜是提供各種甜味食品的主要來源;中藥材的許多配方中都用中蜂蜂蜜;蜂蠟又是制造中藥丸的主要原料等。在文化領(lǐng)域也有不少與中蜂有關(guān)的文化,如:在成語中“蜂擁而至”等;不少詩(shī)詞描寫蜜蜂行為、品德,如:不論平地與山尖,無限風(fēng)光盡被占。采得百花釀成蜜,不知辛苦為誰甜(唐·羅隱公元847年作)《蜂》。中華蜜蜂作為吉祥物廣受愛戴。農(nóng)戶庭院中有沒有中蜂群。作為是否興旺的重要標(biāo)記。
2 逐漸消失的中蜂種群
⑴20世紀(jì)初的清朝末年,即距今百年前,在中國(guó)大地上人工飼養(yǎng)的中蜂約有500多萬群。而在山林中野生的蜂群更是不計(jì)其數(shù)。那時(shí),北京城里就有中蜂場(chǎng),在周邊郊區(qū)農(nóng)戶家中,隨處都能見到飼養(yǎng)的中蜂群。
而現(xiàn)在,只相隔100年。在北京,不單在城里沒有中蜂群,即使在郊區(qū)、山區(qū)也很難找到農(nóng)戶飼養(yǎng)的中蜂。整個(gè)東北平原、華北平原和山區(qū)都難找到農(nóng)戶飼養(yǎng)的中蜂。全國(guó)農(nóng)村飼養(yǎng)的中蜂群只有百萬群,在山林中也看不到野生的中蜂蜂群了。只在西藏、云南、四川西部和部分南方省份的偏辟地方,還保存野生的中華蜜蜂種群。100年以來,中華蜜蜂群數(shù)量減少75%以上,分布區(qū)縮小75%以上,現(xiàn)存中蜂種群多數(shù)呈零星分散狀態(tài),而密度較大的連續(xù)分布區(qū)不足10%。
⑵什么因素導(dǎo)致中華蜜蜂如此快地消失,是氣候變化還是人為的因素?
百年來氣候雖然慢慢變暖,而這種變化與地球上幾千萬年來的氣候變遷比較是微不足道的,也并沒有影響到中華蜜蜂賴以生存的植物種群重大改變,基本上保留著原有的顯花植物種類。因此,近代百年問的氣候的變化不是導(dǎo)致中蜂大量消亡的因素。那么就是人為因素所導(dǎo)致的結(jié)果?
20世記以來,不斷地引進(jìn)高產(chǎn)性能的外國(guó)優(yōu)良蜂品種,如意大利蜂,歐洲黑蜂,高加索蜂等,而這些引進(jìn)的蜜蜂品種屬于西方蜜蜂種,是與中蜂不同的近緣物種。
我深入到農(nóng)村觀察引進(jìn)的蜂種與中蜂的關(guān)系,以飼養(yǎng)最多的意大利蜜蜂為對(duì)象發(fā)現(xiàn):
①當(dāng)蜜源植物開花結(jié)束后,野外可供采集的花蜜缺乏時(shí),在距飼養(yǎng)意大利蜂群3千米半徑范圍內(nèi)的中蜂群內(nèi)的蜂王,常常莫名其妙地死亡。蜂王死亡后,中蜂群也很快被毀滅了。在死亡的中蜂蜂王身上尋找到蜇針,經(jīng)鑒定,這蜇針是意大利蜂的工蜂蜇針。也就是說在外界蜜源缺乏時(shí),意大利蜂為了爭(zhēng)奪食物,而潛人中蜂群內(nèi),殺死蜂王,然后掠奪巢內(nèi)的存蜜。這表明:引進(jìn)的外來蜂種對(duì)中蜂的直接格殺,是造成同一地區(qū)野生和人工飼養(yǎng)的中蜂群大量死亡的原因之一。
②根據(jù)我及課題組測(cè)定:西方蜜蜂的蜂王交尾信息素。有三種主要組分與中蜂相同。當(dāng)中蜂處 女王在空中交尾婚飛時(shí),受到外來蜂種的雄蜂干擾,致使交尾成功率大幅度下降,破壞了中蜂的正常繁殖。這也是造成蜂群數(shù)量驟減的原因之一。
③外來蜂種帶來的各種病蟲害,如:囊狀幼蟲病,歐洲腐臭病,孢子蟲病等。西方蜜蜂對(duì)這些病蟲害已形成抗抵力,危害不嚴(yán)重,而對(duì)中蜂卻是一種新的病蟲害,造成嚴(yán)重危害。我們已測(cè)定:20世紀(jì)70年代,嚴(yán)重危害中蜂的囊狀幼蟲病的病原是一種無包膜病毒,這種病毒來源于意大利蜂群的工蜂,通過野外采集花粉、花蜜,把病毒傳染給中蜂。然后,這種病毒在中蜂體內(nèi)繁殖并發(fā)生變異,變異株在中蜂群間大規(guī)模傳染疾病。由于中蜂首次被傳染沒有抵抗力,造成100多萬群的大量死亡。
④農(nóng)戶為了提高養(yǎng)蜂生產(chǎn)的效益,而飼養(yǎng)引進(jìn)的優(yōu)良蜂種,放棄中蜂。這也是導(dǎo)致中蜂種群迅速減少的重要原因。
為此,我們可以確定,導(dǎo)致中華蜜蜂近百年來大量消亡的原因,主要是由于引進(jìn)外來蜜蜂品種在中國(guó)飼養(yǎng)后造成的嚴(yán)重后果。
中蜂的銳減乃至局部絕跡導(dǎo)致植物多樣性的變化,破壞了原有的生態(tài)平衡,造成一些昆蟲種類猖狂繁衍,從益蟲變成危害人畜的害蟲,如近幾年頻繁發(fā)生胡蜂大量進(jìn)入農(nóng)村危害人、畜事件:
2004年陜西安康地區(qū)爆發(fā)胡蜂大規(guī)模留死、蜇傷村民事件。安康一帶歷史上是中華蜜蜂的棲息地區(qū),山林中有厚密的闊葉林,昆蟲種類多,胡蜂在山林中起著保護(hù)林木免受蟲害的平衡作用。而今,中蜂滅絕了,植物多樣性減少,再加上人為改變山林的植物種類,使昆蟲種類及數(shù)量減少,造成生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈斷裂,胡蜂沒有了食物來源。另外昆蟲少了,鳥兒捕不到食物也飛走了,而鳥又是胡蜂的主要天敵。鳥少了,胡蜂就多了。胡蜂在林中找不到食物,必然到林邊的村落營(yíng)巢找食。在它的巢窩下活動(dòng),就會(huì)遭到攻擊。唯一解決方法是恢復(fù)其原來的生態(tài)平衡。
3 西方蜜蜂無法代替中蜂的生態(tài)作用
⑴西方蜜蜂在我國(guó)自然生態(tài)系統(tǒng)中,在生態(tài)位上與中蜂雖然有許多重疊,但其個(gè)體特性卻有許多差異,如西方蜜蜂的工蜂嗅覺靈敏度較低,不易發(fā)現(xiàn)分散、零星開花的低灌木和草本植物,如十字花科、薔蔽料、漆樹科、山茶科、五加科、唇形科、菊科、葫蘆科等。這些種類的植株分散,矮小,多生長(zhǎng)在遮蔭處。開花時(shí),中蜂是主要采花者,西方蜜蜂的工蜂很少去。另外,在同一采集地區(qū),中蜂每日外出采集時(shí)間比意大利蜂提早和延遲,一般多2~3 h。因此,中蜂對(duì)本地植物授粉的廣度和深度都超過西方蜜蜂。中蜂被西方蜜蜂取代導(dǎo)致當(dāng)?shù)刂参锸诜劭偭拷档?,使多種植物授粉受到影響,一些種類的種群數(shù)量逐漸減少直至最終絕滅,結(jié)果導(dǎo)致山林中植物多樣性減少。
⑵中華蜜蜂的工蜂在氣溫7℃左右能正常運(yùn)行采集活動(dòng),而在四川阿壩地區(qū)的阿壩亞種,當(dāng)氣溫在3℃~4℃時(shí),工蜂便出外采集。周冰峰等(1988年)測(cè)出:12月至次年1月,福建南靖縣八葉五加(Schef flera octophylla Harms)開花期,當(dāng)在氣溫14℃以下時(shí),中蜂群外出采集的工蜂平均超出意蜂3倍。安全采集氣溫中蜂為6.5℃,而意蜂卻是11.0℃,中蜂工蜂采集氣溫比意蜂低3℃~5℃左右。如果西方蜜蜂取代中蜂,早春和晚秋在較低氣溫中開花的物種,如柃屬。香薷屬,菊科,十字花科等一些種類,其授粉作用受嚴(yán)重影響。
⑶西方蜜蜂引進(jìn)我國(guó)已有100多年,依然只有少量蜂群能在東北的大、小興安嶺,新疆北部的自然山林中生存,其他地區(qū)必須依靠人工飼養(yǎng)繁衍(葛鳳晨,2003)。而飼養(yǎng)西方蜜蜂的許多蜂場(chǎng),當(dāng)主要蜜源結(jié)束后,由于無法像中蜂一樣依靠零星、分散的蜜源留在當(dāng)?shù)胤敝?,需追花奪蜜轉(zhuǎn)地放養(yǎng)。因此,西方蜜蜂雖在一定程度上能代替中蜂的傳粉作用,但由于無法在野外生存,只能依靠人工轉(zhuǎn)地放養(yǎng),這種代替的生態(tài)作用也就喪失了。
⑷在我國(guó)山林中,胡蜂種類眾多。中蜂能夠抵抗胡蜂的攻擊,與胡蜂處于共存的平衡狀態(tài)。而我國(guó)許多胡蜂種類對(duì)引進(jìn)的西方蜜蜂品種造成毀滅性打擊。在歐州,山區(qū)胡蜂種類少,多為小型胡蜂,與當(dāng)?shù)匾吧鞣矫鄯浞N群處于相互共存的平衡狀態(tài)。西方蜜蜂引入我國(guó)后,不能抵抗我國(guó)胡蜂的攻擊,因此無法代替中蜂成為新領(lǐng)地的野生種群,發(fā)揮其生態(tài)作用。
4 其他傳粉蜜蜂種群無法彌補(bǔ)中蜂的作用
熊蜂(Bumbus)、壁蜂(Osmia)、切葉蜂(Megachile)等其他傳粉昆蟲與中蜂在采集蜜粉源上,已形成各自的范圍,如:熊蜂主要選擇大花朵,花瓣鮮艷的花,如胡蘆科種類;切葉蜂以豆科為主;壁蜂以早春薔薇科種類的花為主。
中蜂主要選擇不鮮艷或白色、無色花,花序復(fù)雜的小花朵。依賴中蜂授粉的植物種類,一些傳粉昆蟲雖然可以去采集,但受各自行為特性所限,難以改變其傳粉特性,授粉的效果遠(yuǎn)不如中蜂,這種彌補(bǔ)作用很有限。況且,在自然界中傳粉昆蟲種類雖多,但多為個(gè)體和小群體,能為植物授粉的個(gè)體總數(shù)量,大大少于中蜂群,無法滿足眾多植物種類的授粉需要。沒有了中蜂,就會(huì)使許多顯花植物因不能得到授粉而滅絕。
5 對(duì)于中華蜜蜂的保護(hù)提出以下建議
⑴建立自然保護(hù)區(qū)和品種資源保護(hù)區(qū)
當(dāng)前,在中蜂已處于瀕危狀況的東北、華北、西北應(yīng)首先設(shè)立自然保護(hù)區(qū)。2005年北京市在房山區(qū)蒲洼鄉(xiāng),首先建立以保護(hù)當(dāng)?shù)刂腥A蜜蜂為主的自然保護(hù)區(qū)。目前許多省都在著手建立省、市級(jí)本地中蜂品種資源保護(hù)區(qū),不但保護(hù)了中蜂種群的遺傳基因,也延緩了中蜂的消亡。
⑵劃出中蜂生產(chǎn)區(qū)
在中蜂處于瀕危和稀少地區(qū),如:長(zhǎng)江流域各省山區(qū),那里的蜜源植物多為分散分布,缺乏大宗的蜜源供西方蜜蜂采集,而且胡蜂眾多威脅西方蜜蜂的生存。應(yīng)劃出中蜂生產(chǎn)區(qū),禁止西方蜜蜂進(jìn)入,以保存當(dāng)?shù)刂蟹洹?
⑶選育抗病、高產(chǎn)的中蜂品種
①采用遠(yuǎn)距離地理品系雜交,利用雜交優(yōu)勢(shì)提高中蜂生產(chǎn)能力;
②采用當(dāng)?shù)刂蟹溟]鎖集團(tuán)選育方法可以提高中蜂生產(chǎn)性能。楊冠煌等從1990年開始在北京房山區(qū)蒲洼鄉(xiāng)通過閉鎖集團(tuán)選育方法,培育出“北一號(hào)”中蜂品系,提高生產(chǎn)能力10%以上。
通過選育種雖然提高了中蜂群的生產(chǎn)性能,但其生產(chǎn)性能仍達(dá)不到引進(jìn)蜂種的水平,只能延緩中蜂被取代的進(jìn)程。
⑷探索采用轉(zhuǎn)基因培育新品種
通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù),將西方蜜蜂的高產(chǎn)性能,如分泌王漿,采集蜂膠等基因轉(zhuǎn)移到中蜂,培育出高生產(chǎn)性能轉(zhuǎn)基因中蜂新品種。這條途徑已引起關(guān)注。并開始進(jìn)行研究,如使用顯微量注射技術(shù)將西蜂的基因片段注入中蜂卵,再?gòu)淖儺惖淖哟羞x擇優(yōu)良個(gè)體培育成新品系。但由于分泌王漿性能,主要屬于數(shù)量性狀,為多基因決定,而這種基因轉(zhuǎn)移技術(shù)還未突破。因此,目前要培育出這種轉(zhuǎn)基因高產(chǎn)中蜂新品種還有一定困難。但我相信不久的將來,在生物界數(shù)量基因轉(zhuǎn)移技術(shù)上會(huì)有所突破,而養(yǎng)蜂界就能盡快將這一新技術(shù)應(yīng)用在改進(jìn)中蜂生產(chǎn)性能上,培育出生產(chǎn)性能趕上西方蜜蜂的新品種。這種新品種就容易被山區(qū)農(nóng)民接受,從而恢復(fù)當(dāng)?shù)刂蟹浞N群數(shù)量。這可能是保護(hù)和恢復(fù)中華蜜蜂種群數(shù)量的最佳途徑。
參考文獻(xiàn)(略)
《中國(guó)蜂業(yè)》2009,59(4)
中國(guó)農(nóng)科院蜜蜂研究所 楊冠煌
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