在蜂群发育周期的后期补充资源能够提高现实环境中大黄蜂蜂群的存活率
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月27日
来源:Journal of Applied Ecology 4.8
编辑推荐:
农业景观中 Bombus terrestris 殖民体营养压力对生存的影响。通过英格兰东南部20个农场的中期和晚期食物补充实验,发现晚期补充显著延长存活时间,而非开花农作区及高降水地区对殖民体生存和工人数量产生负面影响。建议针对夏季食物短缺设计农业干预措施。
研究聚焦于评估农业环境中不同时间点食物补充对Bombus terrestris蜂群生存及繁殖的影响。通过将60个野生采集的B. terrestris蜂群部署于英国东南部20个以 cereals(小麦、大麦、油菜籽)为主的农场,实验采用对照设计和补充喂养策略,以探讨食物资源时空分配对蜂群命运的关键作用。
### 核心发现
1. **补充喂养时机的重要性**
在早春(4月29日-5月21日)对蜂群进行食物补充的实验组(早补组)与晚春(5月21日-6月11日)补充组(晚补组)及未补充对照组相比,晚补组蜂群存活时间显著延长(平均7.38周 vs. 对照组5.29周,p=0.017)。而早补组蜂群存活时间与未补充对照组无统计学差异(p=0.521)。该结果提示,在农业景观中,食物补充需针对蜂群生命周期的特定脆弱期,尤其是晚春至初夏阶段。
2. **农业用地类型的影响**
通过土地用途聚类分析发现,非开花作物业比(NFA)高的区域(如小麦田)蜂群生存时间最短(平均存活4.8周),显著短于其他土地类型(如森林-开花作物业比区存活6.2周,p=0.010)。这表明,单一作物种植导致的开花资源匮乏是蜂群面临重大生存压力的关键因素。
3. **气象条件的协同作用**
研究期间异常多雨的气候条件(2024年英国春季降雨量达近40年最高)与土地用途共同作用,加剧了NFA区域蜂群生存危机。高降水率地区(>30mm/周)蜂群工人数量减少速度比低降水地区快1.8倍(p=0.021),表明气象灾害会放大农业用地的资源限制效应。
### 理论突破与实践启示
1. **生命周期与资源窗口的匹配机制**
B. terrestris蜂群在早春进入快速生长期,此时开花植物资源相对充足,但蜂群自身处于幼蜂阶段,抗逆能力较弱。实验显示,该阶段补充食物(早补)未能显著改善蜂群存活率,可能因为蜂群已具备基础劳动力储备,此时补充资源对生存影响有限。而晚补组在蜂群进入繁殖准备期(6月初)后补充食物,有效缓解了该阶段因开花资源锐减导致的生存危机。
2. **农业管理策略的优化方向**
研究提出"动态景观管理"概念:通过调整作物种植顺序(如将油菜等早花作物与晚花作物搭配)、实施分阶段修剪(如对牧草场实施延迟修剪至6月下旬)和建立"花境走廊"(将3-5%的农田保留为连续开花植物带),可在空间上延长资源供给期。此外,针对英国农业政策中存在的"管理模糊区"(如DEFRA建议的"合理管理"标准缺乏具体技术指标),建议制定量化标准:要求每个农场每年至少提供2个月连续的野外食物资源(日均花粉采集量>10mg/蜂,蜜露含量>5% w/w)。
3. **入侵物种的生态位重构**
作为入侵物种的B. terrestris在农业环境中表现出的脆弱性,颠覆了传统认知(即入侵物种更具适应性)。这提示需重新评估入侵物种管理策略:对于具有复杂生命周期(如两代繁殖)的物种,单纯控制数量可能无法实现生态平衡,需结合资源供给周期进行调控。
### 方法论创新
研究采用"生存-生长-繁殖"三维监测体系,突破传统单维度评估模式:
- **生存分析**:结合Weibull生存模型与Cox比例风险模型,区分环境压力(如降水)与人为干预(补充喂养)的独立效应
- **生长追踪**:通过每周夜间计数(21:30-04:30)监测工蜂数量动态,建立"资源窗口期"概念(5-7月蜂群从50只增至200只的关键生长期)
- **繁殖评估**:引入"生殖成功率指数"(RSI=有效育雌蜂数/总存活工蜂数×100%),量化蜂群繁殖能力
### 局限性与未来方向
1. **实验设计局限**
- 样本空间局限:研究农场均位于伦敦50公里半径外,缺乏城市边缘与乡村结合部的对比
- 补充资源偏差:人工补充的冻干花粉可能存在营养配比问题(实际野外采集的花粉蛋白质含量为12-15%,而本研究使用的商品花粉仅含8%)
- 时间窗口选择:未覆盖3月 queens 交配期资源缺口,需补充该阶段实验
2. **生态机制待解**
- 未明确食物类型偏好(蜜露、花粉、糖浆的替代效应)
- 未建立资源丰度-蜂群生理状态的数学模型(如蜜露摄入量与巢脾重量相关性)
3. **政策转化路径**
建议将研究结论纳入英国《生态农场标准》3.0版,具体包括:
- 划定"关键补充期"(5-6月)要求农场实施至少30天连续食物补充
- 建立"非开花作物缓冲区"制度:每200公顷农田需保留10公顷混合用地(≥50%开花植物)
- 开发智能灌溉系统:基于气象预测自动调整灌溉时间,确保花期与蜂群活动期同步
### 结论
研究证实农业景观中存在显著的"资源时间错配"现象:在6月蜂群进入繁殖冲刺阶段时,食物资源开始锐减,形成"营养临界窗口"。通过精准补充晚春食物资源,可使入侵物种B. terrestris的存活率提升40%,工人数量增加2.3倍。该发现为解决农业生态系统中"何时补、补什么、如何配"提供了科学依据,对维持单一作物种植区(>70% NFA)的蜜蜂种群具有直接指导意义。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号