三种切叶蜂（Megachile rotundata、Megachile pugnata 和 Megachile sculpturalis）的营养、觅食与筑巢偏好生态学研究

《Apidologie》：Nutritional, foraging, and nesting preferences of three species of solitary bees, Megachile rotundata, Megachile pugnata, and Megachile sculpturalis

语 为解析野生蜂类资源利用策略差异，本研究聚焦三种切叶蜂（Megachile spp.）的生态位分化问题。通过分析其巢穴直径偏好、育幼花粉营养组成（蛋白质-脂质比 P:L）及植物来源（DNA 宏条形码技术），发现引入种 M. sculpturalis 专食 Styphnolobium 花粉（P:L≈6:1），而本土种 M. pugnata 偏好低蛋白花粉（P:L≈3.7:1）且主要采自菊科。研究揭示了物种间资源分配机制，为人工生境设计支持蜂群多样性提供了关键依据。

　　

论文解读

在全球传粉者数量下降的背景下，野生蜂类的保护日益受到关注。作为植物繁殖的重要伙伴，蜜蜂依赖花卉获取营养，而栖息地碎片化与城市化正限制其获取多样化的花卉资源与筑巢材料。尽管像西方蜜蜂（Apis mellifera）或熊蜂（Bombus spp.）等管理蜂种的研究较为充分，但全球已描述的蜂种超过2万种，其中切叶蜂科（Megachilidae）尤其多样，包括许多利用叶片、树脂或泥土筑巢的物种。这些蜂类对巢穴结构、花粉营养组成及植物来源具有独特偏好，但多数物种的自然历史仍不明确。为此，本研究选取三种切叶蜂——本土种 M. pugnata、引入种 M. rotundata（常用于苜蓿授粉）和可能具入侵性的 M. sculpturalis，系统探究其生态位分化机制，以指导人工景观优化。

研究团队通过野外巢箱观测、花粉营养分析（Bradford 法测蛋白质、Vanillin 法测脂质）及 DNA 宏条形码（靶向 ITS1/ITS2 区域）技术，对比了蜂种的巢穴直径选择、育幼花粉的蛋白质-脂质比（P:L）及植物来源。样本来源于美国宾夕法尼亚州立大学植物园的巢箱（2023年）及不同土地利用类型的四个站点（2022年），结合 BeeSpatial 工具量化周边环境特征。

巢穴直径偏好

测量显示，三种蜂类对巢管直径存在显著差异（p<0.001），其中 M. rotundata 专选 5.5 mm 人工巢管，M. pugnata 偏好中等尺寸（7.41 mm），而 M. sculpturalis 倾向最宽巢管（11.65 mm）。这与蜂体大小相关，表明巢穴尺寸是资源分配的关键因素。

花粉营养组成

M. pugnata 花粉的蛋白质浓度（146.77 μg/mg）和 P:L 比（3.87）显著低于 M. rotundata（228.36 μg/mg, P:L=6.62）与 M. sculpturalis（229.43 μg/mg, P:L=5.91）（p<0.001），脂质浓度无显著差异。2024年追加数据进一步验证该趋势，说明营养偏好具物种特异性。

花粉来源分化

M. sculpturalis 几乎专食 Styphnolobium（槐属）花粉（对应高 P:L 的豆科植物）；M. pugnata 主要采自菊科（如 Carduus），兼取多属花粉；M. rotundata 在不同站点均以 Lotus（百脉根属）、Securigera（冠冕菊属）为主。NMDS 分析证实物种间花粉群落结构显著差异（p=0.001）。

叶片材料选择

两种切叶蜂均偏好蔷薇类植物（rosid clade）叶片：M. pugnata 主要用 Phlox（天蓝绣球属）和 Potentilla（委陵菜属），M. rotundata 以 Rosa（蔷薇属）为主。年际间变化显示蜂类能灵活适应植物可用性。

土地利用影响微弱

尽管站点间城市化程度差异显著（农业用地 3.7%~73.8%），M. rotundata 的花粉营养参数与植物多样性均无显著变化，表明其能跨生境维持核心觅食策略。

结论与意义

本研究首次系统揭示三种切叶蜂通过巢穴尺寸、花粉营养生态位及植物来源实现资源分配。M. pugnata 作为本土种依赖低 P:L 的菊科花粉，而引入种各具特化策略（如 M. sculpturalis 对 Styphnolobium 的专一性）。实践上，建议人工生境提供梯度巢管（5–12 mm）、优先种植蔷薇类植物支持筑巢，并通过配置菊科与豆科植物兼顾本土与引入种需求。研究为传粉者保护提供了生态学机制支撑，发表于《Apidologie》2025年第56卷。