综述:授粉服务在种子生产中的关键作用:全球综述

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Agriculture, Ecosystems & Environment 6

编辑推荐:

  这篇综述系统评估了动物传粉者(如昆虫、蝙蝠、鸟类)对全球74种主要作物种子生产的贡献,创新性提出种子依赖比(SDR=1-ywp/yp)量化指标。研究发现47种作物中17种高度依赖传粉者(SDR≥0.9),胡萝卜和三叶草等经济作物被首次纳入评估体系,揭示了传统果实产量分析(DR)可能低估的"双重依赖"现象(如黄瓜需传粉者同时完成果实和种子生产)。研究为生态经济模型(如InVEST)提供了关键参数,并警示传粉者衰退可能通过种子供应链威胁小农粮食安全。

  

授粉服务的双重价值:从果实到种子的生态链

引言:隐形的农业支柱
全球生物多样性衰退背景下,动物传粉者(包括蜜蜂、蝶类等昆虫,以及蝙蝠和鸟类)正面临生存危机。这些看似微小的生物实则支撑着现代农业体系的根基——不仅直接影响着人类食用的果实产量,更隐秘地操控着农业产业链的起点:种子生产。传统研究多聚焦传粉对苹果、草莓等直接食用部分的影响,而种子生产环节的依赖长期被忽视。

方法学突破:SDR量化体系
研究者创新性建立种子依赖比(Seed Dependence Ratio, SDR)评估框架,通过公式SDR=1-ywp/yp精确计算传粉服务贡献度(ywp和yp分别代表有无传粉者的种子产量)。从FAO作物清单筛选的74个物种中,采用三重排除法:先剔除风媒授粉作物(如小麦)、木本植物(多通过嫁接繁殖)及营养繁殖作物(如马铃薯),最终保留种子与果实产量不同步的典型物种(如胡萝卜需传粉者生产种子但无需其生产块根)。

关键发现:被低估的依赖层级
数据分析揭示惊人事实:

  • 层级分化:17种作物完全依赖传粉者(SDR≥0.9),包括紫花苜蓿等饲料作物;22种高度依赖(SDR 0.4-0.9),西红柿位列其中
  • 双重依赖陷阱:黄瓜等作物需传粉者同时完成果实发育和种子生产,小农若自留种将面临连锁风险
  • 测量偏差:仅统计种子数量会低估30%依赖度,需综合果实数(f)和种子重量(sw)构建完整模型ywp/yp = swp/sp × fwp/fp × swwp/swp

经济影响:300亿价值链
基于国际种子联盟数据推算,传粉者每年为全球蔬菜种子出口贡献29.87亿美元价值,荷兰、法国和美国成最大受益国。杂交育种体系可能进一步放大这种依赖——雄性不育品系会降低传粉者访花频率,而全球杂交种市场份额正持续增长。

未来挑战:从数据缺口到政策整合
当前研究存在三大局限:
1)地域偏差:80%数据来自印度、巴西和美国,非洲大陆研究空白
2)指标缺陷:仅23%研究报告种子成熟度,影响SDR准确性
3)技术代偿:无人机授粉虽在番茄温室试用,但无法替代传粉者的生态功能(如病虫害调控)

保护启示:立体化解决方案
建议建立四维响应机制:将SDR纳入国家生态系统核算(如欧盟环境经济账户),开发传粉者友好型育种技术,资助小农授粉替代方案研究,并通过CropPol等数据库实现全球数据共享。正如研究者强调:"当我们在餐桌上享用胡萝卜时,不应忘记这背后藏着两重生态服务——传粉者不仅保障了当下的丰收,更守护着未来的种子。"

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    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