研究稱極端熱浪正沖擊蜜蜂蜂群“空調(diào)系統(tǒng)” 或加劇授粉危機(jī)

一項(xiàng)最新研究顯示，隨著極端夏季熱浪愈發(fā)頻繁和持久，蜜蜂原本精細(xì)的蜂巢溫度調(diào)節(jié)能力正被不斷“推到極限”，導(dǎo)致蜂群數(shù)量明顯下滑，并對(duì)其提供的授粉服務(wù)構(gòu)成威脅。 相關(guān)成果發(fā)表在《Ecological and Evolutionary Physiology》上，研究指出，當(dāng)高溫持續(xù)、最高氣溫多次突破40攝氏度時(shí)，蜂巢內(nèi)部的降溫機(jī)制會(huì)被嚴(yán)重?cái)_亂，蜂群種群規(guī)模隨之銳減。

研究團(tuán)隊(duì)在美國(guó)亞利桑那州一個(gè)異常炎熱的夏季，對(duì)九個(gè)西方蜜蜂蜂群進(jìn)行了為期三個(gè)月的連續(xù)監(jiān)測(cè)，當(dāng)?shù)厥彝鈿鉁亟?jīng)常超過(guò)40攝氏度。 論文作者包括陳軍（Jun Chen）、Adrian Fisher II、Gloria DeGrandi-Hoffman 等人，他們表示，過(guò)去的研究已證實(shí)蜜蜂具備應(yīng)對(duì)熱暴露的多種行為和生理機(jī)制，但此前幾乎沒人系統(tǒng)評(píng)估過(guò)這些“蜂群空調(diào)系統(tǒng)”的極限，以及自然界熱浪會(huì)如何影響蜂巢保溫和種群增長(zhǎng)能力。

結(jié)果顯示，即便在極端天氣下，蜂群平均仍能將幼蟲所在的蜂房溫度維持在約34至36攝氏度這一適宜發(fā)育區(qū)間，但日內(nèi)波動(dòng)幅度顯著加大。 處于蜂巢中央?yún)^(qū)域的幼蟲每天約有1.7小時(shí)處于理想溫度以下，約1.6小時(shí)處于理想溫度以上，意味著發(fā)育階段頻繁遭遇短時(shí)冷熱應(yīng)激。

在蜂巢邊緣區(qū)域，情況要嚴(yán)峻得多：外圍幼蟲每天有近八小時(shí)處于安全溫度范圍之外，長(zhǎng)期承受高溫或低溫壓力。 研究團(tuán)隊(duì)指出，這種反復(fù)的溫度失衡會(huì)損害幼蟲發(fā)育質(zhì)量和存活率，有可能在后期表現(xiàn)為成蜂體質(zhì)下降和工作壽命縮短，從而牽連整個(gè)蜂群結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)進(jìn)一步顯示，暴露在更高峰值氣溫、內(nèi)部溫度波動(dòng)更劇烈環(huán)境中的蜂群，其總體數(shù)量下降更明顯。 論文總結(jié)認(rèn)為，當(dāng)最高溫度超過(guò)40攝氏度且持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，過(guò)度高溫要么通過(guò)削弱幼蟲階段的溫度調(diào)節(jié)、要么直接讓成蜂暴露在縮短壽命的高溫環(huán)境下，從而導(dǎo)致蜂群規(guī)模萎縮。

研究還對(duì)蜂群規(guī)模與抗熱能力的關(guān)系進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蜂群越大，對(duì)熱浪的緩沖能力越強(qiáng)。 大型蜂巢內(nèi)部溫度更穩(wěn)定，而小型蜂巢內(nèi)部溫差明顯加劇：在外圍幼蟲所在區(qū)域，最小蜂群的日內(nèi)溫度波動(dòng)可達(dá)11攝氏度左右，而最大蜂群約為6攝氏度，兩者差距近一倍。

正因如此，在大型蜂群中，無(wú)論是發(fā)育中的幼蟲還是承擔(dān)采集、通風(fēng)等任務(wù)的工蜂，暴露在危險(xiǎn)溫度極值的時(shí)間明顯更短。 研究人員指出，從群體層面看，“做大做強(qiáng)”的蜂群在極端氣候下有更高的生存與恢復(fù)幾率，而體量較小的蜂群則更易在熱浪中“先倒下”。

從更宏觀的尺度來(lái)看，研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，亞利桑那州觀測(cè)到的極端情境在未來(lái)可能會(huì)在全球更多地區(qū)重復(fù)出現(xiàn)。 他們引用氣候模型預(yù)測(cè)稱，到本世紀(jì)末，全球平均氣溫可能上升約2.7攝氏度，在高排放情景下甚至可能上升約4攝氏度，熱浪的頻率和強(qiáng)度預(yù)計(jì)將同步增加。

除溫度本身外，濕度也是關(guān)鍵變量之一。 論文指出，高濕環(huán)境會(huì)顯著削弱蒸發(fā)冷卻的效果，而蒸發(fā)冷卻正是蜜蜂調(diào)控蜂巢溫度的主要方式之一，這意味著在“又熱又潮”的天氣里，蜂群的降溫效率會(huì)大打折扣，溫度失控風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步提高。

研究結(jié)果對(duì)養(yǎng)蜂業(yè)和依賴蜜蜂授粉的農(nóng)業(yè)體系發(fā)出警示。 研究團(tuán)隊(duì)建議，隨著氣候變暖，養(yǎng)蜂人可能需要更主動(dòng)地采取防暑措施，例如為蜂群提供額外水源、將蜂箱安置在陰涼處、優(yōu)化蜂箱設(shè)計(jì)和隔熱結(jié)構(gòu)，并確保周邊有充足且優(yōu)質(zhì)的花源，以幫助蜂群維持體力和穩(wěn)定工作節(jié)律。

作者強(qiáng)調(diào)，這些手段不能從根本上逆轉(zhuǎn)全球變暖趨勢(shì)，但可以在一定程度上提高蜂群在熱浪中的存活率和恢復(fù)能力，從而維持授粉服務(wù)的連續(xù)性與農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的相對(duì)穩(wěn)定。 論文呼吁，將蜜蜂等授粉昆蟲納入氣候變化脆弱性評(píng)估與適應(yīng)性管理之中，應(yīng)成為未來(lái)農(nóng)業(yè)和生態(tài)政策制定的重要組成部分。

編譯自/ScitechDaily