编辑推荐：
金属污染威胁生态与健康，传统监测手段受限。研究人员以意大利蜜蜂（Apis mellifera）和 bufftailed 熊蜂（Bombus terrestris）为对象，对比其作为生物监测器的效果。发现两者元素富集差异显著，可互补监测污染，为生态监测提供新视角。
金属污染如同看不见的 “生态杀手”，正通过工业排放、农业径流等途径悄然渗透到自然环境中，对生态系统和人类健康构成严重威胁。传统的金属污染监测方法依赖昂贵设备，监测范围有限且难以获取全面的时空数据，迫切需要更高效、经济的生物监测手段。蜜蜂作为自然界中重要的传粉者，其与环境的紧密联系使其成为生物监测的潜在候选者。然而，目前常用的意大利蜜蜂（Apis mellifera）是家养社会性昆虫，具有多年生蜂群和较大觅食范围等特点，可能无法完全代表所有蜂类物种，尤其是野生传粉者的污染暴露情况。在此背景下，探索具有不同生态特征的野生蜂种作为补充监测工具的可行性，成为完善金属污染生物监测体系的关键科学问题。
为填补这一研究空白，来自奥地利、德国、塞尔维亚等多国研究机构的科研人员开展了相关研究，旨在全面比较意大利蜜蜂与 bufftailed 熊蜂（Bombus terrestris）作为金属污染生物监测器的效能差异。研究成果发表在《Environmental Research》，为金属污染的生物监测提供了新的思路和数据支撑。
研究主要采用了以下关键技术方法：
- 样本采集：在德国亚琛市区，将商业化饲养的 bufftailed 熊蜂蜂群与意大利蜜蜂蜂群放置于同一区域，采集工蜂样本（熊蜂每群 4 只，蜜蜂每群 7 只），冷冻保存后进行元素分析。
- 元素检测：通过电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定单个蜂体中 18 种金属元素的浓度，结合参考物质进行质量控制。
- 统计分析：运用方差分析（ANOVA）、独立 t 检验及层次聚类分析（CA）比较物种间元素差异，并计算污染指数评估污染水平。
研究结果
蜂体特征与元素富集差异
熊蜂平均干重（137±44 mg）显著高于意大利蜜蜂（56±16 mg），其个体可携带更多空气中的颗粒物（PM），可能影响金属积累。在检测的元素中，熊蜂体内硫（S）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、硒（Se）、钼（Mo）和钡（Ba）浓度更高，而意大利蜜蜂的铝（Al）、钾（K）、钙（Ca）、铷（Rb）、镉（Cd）、锡（Sn）和铯（Cs）含量更突出。这与两者的觅食行为密切相关：熊蜂偏好采集蛋白质和必需氨基酸含量更高的花粉，导致其体内必需元素（如 Cu、Zn、Se）比例更高；而意大利蜜蜂常专一采集单一花种花粉，元素组成变异较大。
污染指数与监测效能
污染指数分析显示，多数元素在两种蜂类中的污染水平相似，但熊蜂对局部污染源（如 As、Cu、Ni）更敏感，其高污染指数可指示小范围污染热点。意大利蜜蜂凭借更广的觅食范围（可达 7 km2），能反映更大区域的污染趋势，而熊蜂因觅食半径小（数百米至 1 公里）且活动于地面附近，更易捕捉近距离污染源信息。此外，熊蜂可在 7°C 以上低温环境觅食，比意大利蜜蜂（需 12°C 以上）更早活跃，能覆盖不同季节的污染监测窗口。
生态与监测意义
聚类分析表明，两种蜂类的元素积累模式明显分离，印证了其生态位差异。意大利蜜蜂的家养特性和成熟监测基础（如欧洲广泛分布的蜂群网络）使其适合大规模污染筛查；而熊蜂作为野生传粉者的代表，其觅食行为更贴近独居蜂类，能为评估野生蜂群的污染风险提供参考。两者结合可构建 “多层次监测体系”：意大利蜜蜂揭示区域污染背景，熊蜂定位局部污染源，共同提升金属污染监测的空间分辨率和生态相关性。
研究结论与讨论
本研究首次系统比较了意大利蜜蜂与 bufftailed 熊蜂在金属污染监测中的互补作用，证实两者因觅食范围、花粉选择和生理特性差异，可分别提供区域尺度和局部尺度的污染信息。意大利蜜蜂的 “广域监测” 与熊蜂的 “精细定位” 相结合，有助于更全面地解析金属污染的分布格局和来源特征。此外，熊蜂作为野生蜂类的模型物种，其监测数据可为评估授粉昆虫多样性下降与金属污染的关联提供关键依据，对保护濒危蜂种和维护生态系统健康具有重要意义。未来研究可进一步探索商业化熊蜂与野生蜂种数据的可转移性，完善生物监测模型，为制定针对性的污染防控策略提供科学支撑。
