土地利用变化影响蜜蜂卵大小并预测工蜂觅食表现的行为生态学研究

《Behavioral Ecology and Sociobiology》：Honeybee egg size is linked to land use and predicts worker foraging performance

本研究针对人类活动导致的营养压力如何影响蜜蜂种群健康这一关键问题，通过比较城乡环境下意大利蜜蜂（Apis mellifera）的卵大小差异，并利用蜂群分拆实验和射频识别（RFID）技术，首次揭示了卵大小作为营养胁迫响应指标与工蜂觅食行为间的直接联系。结果表明，农村蜂群因营养压力产卵更大，而大卵孵化工蜂的觅食次数增加23.8%，但体型与寿命无显著变化，为理解社会性昆虫母体效应与群体适应性策略提供了新视角。

　　

在人类活动深刻改变自然景观的今天，传粉昆虫的生存状况日益引发关注。作为全球最重要的授粉者之一，西方蜜蜂（Apis mellifera）的种群健康直接关系到农业生产和生态系统稳定。然而，城市化与集约化农业导致的花粉资源"丰枯"周期，使蜜蜂面临周期性营养短缺的威胁。蜂群如何应对这种营养压力？蜂王是否会通过调整繁殖策略来提升后代在挑战性环境中的适应性？这些问题的探索对于理解社会性昆虫的生态适应机制具有重要意义。

以往研究表明，蜂王在营养胁迫下会产下更大的卵，但这种可塑性变化的生态驱动因素及其对成年工蜂行为的影响尚不明确。为此，研究团队以英格兰西南部为研究区域，开展了一项连接宏观景观特征与微观个体行为的创新研究。

本研究主要采用景观生态学分析、蜂群称重监测、蜂群分拆实验、形态测量和射频识别（RFID）行为追踪等技术方法。研究选取6个城乡站点，通过ArcGIS分析1.5公里半径内的土地利用组成；使用BeeWatch蜂巢秤监测蜂群重量变化；通过分拆蜂群操纵卵大小，并将卵引入共同花园蜂群标准化发育条件；利用ZEISS体视镜和ImageJ软件测量卵和工蜂形态；采用MAJA射频识别系统持续14周记录235只标记蜜蜂的觅食行为。

实验一：土地利用类型预测卵大小

对162枚卵的测量结果显示，农村蜂群卵面积（0.48±0.05 mm²）显著大于城市蜂群（0.33±0.0064 mm²），增幅达45%。蜂群重量变化与卵大小呈负相关，采集前14天内重量减少的蜂群产卵更大。

实验二：卵大小操纵对工蜂体型和觅食表现的影响

蜂群分拆成功诱导蜂王产卵增大8%（处理组0.525 mm² vs 对照组0.487 mm²）。但158只新羽化工蜂的形态测量显示，卵大小与工蜂头宽、翅长仅存在微弱相关性，表明共同花园蜂群中护士蜂的饲喂可能抵消了初始卵大小差异。

对235只RFID标记蜜蜂的6，346次觅食行程分析发现，大卵来源工蜂觅食次数增加23.8%，但单次行程时长、首次觅食日龄、寿命等参数无显著差异。17%的工蜂承担了50%的觅食任务，表现出明显的劳动分工不均。

研究结论表明，土地利用变化通过改变蜂群营养状况驱动卵大小可塑性，而卵大小调整主要影响工蜂行为而非形态或寿命。这种母体效应可能通过增加卵内激素、免疫因子或营养物质的沉积，提升后代在营养胁迫环境中的觅食积极性，从而增强蜂群整体适应性。该发现不仅揭示了社会性昆虫应对环境变化的新机制，也为保护授粉昆虫提供了新思路——城市花园等多样化蜜源景观可能通过改善蜂群营养状况，间接影响蜂群的繁殖策略和行为表现。

未来研究需深入解析卵大小影响行为的表现遗传机制，以及这种可塑性调整在蜂群长期适应中的代价与收益。同时，考虑农药暴露、温度波动等环境胁迫因子的交互作用，将有助于更全面评估人类活动对传粉昆虫的复合影响。