全球变暖背景下冬季暖期对红壁蜂(Osmia bicornis)越冬生理及出蛰物候的挑战

本刊推荐：为揭示气候变暖导致的冬季暖期(WWS)对滞育昆虫的影响，研究人员以重要传粉者红壁蜂为模型，通过模拟当前与未来气候情景的对照实验，发现WWS会显著加速蜜蜂出蛰时间、增加体重损失和脂肪消耗，虽未直接导致死亡率上升，但可能通过生理压力影响其种群适应能力。这项发表于Apidologie的研究为预测气候变暖下传粉昆虫生存风险提供了关键生理学证据。

　　

随着全球气候变暖进程的加速，冬季升温速度已显著超过夏季，极端气候事件频发成为新常态。其中冬季暖期（Winter Warm Spells, WWS）——即冬季连续多日气温显著高于历史同期正常水平的异常现象——正对温带地区生物的生存节律产生深远影响。许多昆虫依靠滞育（diapause）策略度过严寒，这是一种通过发育停滞和代谢抑制来适应不良季节的生理机制。然而，暖冬事件可能打破这种精密的时间调控：过早打破滞育会导致昆虫在食物资源尚未充足的季节提前活动，加速能量储备的消耗，甚至引发后续寒潮中的死亡风险。这种物候错配（phenological mismatch）不仅威胁昆虫种群，更会通过传粉服务中断等途径引发生态系统级联效应。

在此背景下，波兰科学院系统与动物进化研究所Agnieszka Gudowska团队聚焦于中欧地区重要独栖传粉昆虫红壁蜂（Osmia bicornis），探究其在当前与未来冬季暖期情境下的越冬生理响应。研究成果发表于昆虫生态学专业期刊《Apidologie》，通过实验室控温模拟与野外对照相结合的方法，揭示了温暖冬季对蜜蜂能量代谢和出蛰时序的隐性影响。

研究人员主要采用四种越冬处理进行对比：实验室对照组（基于20年气候数据模拟）、当前WWS情景、未来WWS情景（依据RCP 8.5高排放情景预测）以及自然户外条件。每月测定蜜蜂体重变化，记录出蛰时间，并在出蛰后通过石油醚萃取法测定脂肪含量。统计模型采用线性混合效应模型分析体重动态，用生存分析比较出蛰概率，并建立线性模型检验脂肪含量与出蛰时间的关系。

生存与出蛰物候

实验期间400只蜜蜂中仅6只未能成功出蛰，各组间死亡率无显著差异。然而，出蛰时间呈现明显规律：雄性个体普遍早于雌性出蛰。与实验室对照组相比，户外条件与WWS处理均显著提前了出蛰时间，其中户外组提前最为明显（雌性3.4天，雄性3.9天），未来WWS情景又较当前WWS进一步加速。这表明即使短期暖期事件也足以扰乱蜜蜂的生理节律。

体重损失动态

月度体重监测显示，温暖处理组蜜蜂在越冬期间体重损失显著高于对照组。时间与处理的交互作用显著，说明暖期事件对体重消耗的影响随越冬进程推进而加剧。值得注意的是，户外实际温度比基于历史数据的实验室模拟更高，导致户外组蜜蜂生理响应最为强烈。

脂肪含量分析

出蛰后脂肪测定表明，雄性脂肪储备（9.9%）显著高于雌性（5.9%）。所有实验处理组脂肪含量均低于对照组，其中户外组下降最显著。在雌性中，脂肪含量与出蛰时间呈负相关，高脂肪个体倾向于更早出蛰，说明能量状态是调节物候的重要因子；而雄性无此关联，反映了两性在能量分配策略上的差异。

本研究通过多维度生理指标证明，冬季暖期虽未直接引起红壁蜂死亡率上升，但通过加速能量消耗和改变出蛰物候，可能潜在地削弱其种群适应力。雌性由于体型较大且需储备能量用于繁殖，受温暖冬季的影响更为明显。户外实际温度响应强于实验室模拟的结果，提示当前气候模型可能低估了温暖冬季的生态效应。该研究强调，在预测传粉昆虫对气候变化的响应时，必须纳入极端气候事件的生理学效应，尤其是冬季变暖对能量平衡和物候同步性的干扰。这一发现对农业授粉服务维护和生物多样性保护具有重要预警意义。