傳粉昆蟲研究進(jìn)展
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- 安徽新天源建設(shè)咨詢有限公司
- 最后修訂：
- 2020-07-04 09:16:32
摘要：
目錄
【簡介】
傳粉昆蟲作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其種類組成、數(shù)量變化、傳粉對(duì)象都直接或間接地反映著生態(tài)環(huán)境狀況及其發(fā)展趨勢(shì)；同時(shí)，傳粉昆蟲又為生態(tài)系統(tǒng)提供重要的生態(tài)服務(wù)功能，為維持生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡和相對(duì)穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。本次沙龍討論了傳粉昆蟲當(dāng)前的研究進(jìn)展，著重討論了傳粉昆蟲研究對(duì)我國的重要生物學(xué)和生態(tài)學(xué)意義；特別討論了中華蜜蜂對(duì)我國農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性等方面的影響，圍繞我國傳粉昆蟲研究以及我國重要本土傳粉昆蟲資源的保護(hù)與利用等方面開展了熱烈的討論。
【主持人致辭】
高家祥：歡迎大家的到來！今天的學(xué)術(shù)沙龍是中國科學(xué)院老科協(xié)主辦，動(dòng)物研究所分會(huì)和動(dòng)物所離退休辦公室承辦。今天的沙龍我們邀請(qǐng)了國家杰出青年獲得者、動(dòng)物所研究員朱朝動(dòng)作主旨報(bào)告，他的報(bào)告題目是“傳粉昆蟲研究進(jìn)展”。我們還邀請(qǐng)了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所研究員楊冠煌作報(bào)告，題目是“我國蜜蜂資源狀況和開發(fā)利用”。下面請(qǐng)朱朝東研究員作報(bào)告。
【主旨報(bào)告】
朱朝東：傳粉昆蟲研究進(jìn)展
傳粉昆蟲占所有動(dòng)物傳粉的80%~85%，為植物-傳粉者生態(tài)系統(tǒng)提供重要服務(wù)，其重要性得到科研工作者和大眾的廣泛認(rèn)同。據(jù)估計(jì)，全球生物物種多樣性約870萬，昆蟲占一半以上，是自然界最主要的傳粉者。目前，已報(bào)道的傳粉昆蟲約35萬種，涉及鱗翅目（約14萬種）、鞘翅目（約7.7萬種）、膜翅目（約7萬種）、雙翅目（約5.5萬種）以及其他類群（約0.8萬種）。蜜蜂是最主要的傳粉昆蟲，約有17,000種，全球107種重要作物種類中的90%是由蜜蜂完成傳粉。
圖1. 主要昆蟲類群中傳粉昆蟲種類估計(jì) （Wardhaugh, 2015）
傳粉昆蟲與生態(tài)系統(tǒng)健康、綠色農(nóng)業(yè)、糧食安全以及營養(yǎng)健康等方面具有重要的關(guān)系，野生傳粉昆蟲多樣性還能有效的提高農(nóng)林作物的產(chǎn)量。目前，全球農(nóng)業(yè)對(duì)生物傳粉的需求逐年穩(wěn)定增長，僅2009年的估值就高達(dá)3600億美元。數(shù)據(jù)表明大約84%的歐洲作物依賴于昆蟲進(jìn)行傳粉，昆蟲傳粉使全球作物產(chǎn)量增加了75%，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻(xiàn)約為1530億歐元。傳粉昆蟲能有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，例如油菜、芝麻、大豆等油料作物在放養(yǎng)蜜蜂的農(nóng)場里產(chǎn)量和品質(zhì)都更高，增產(chǎn)效果12%~1090%。自上世紀(jì)60年代以來，全球依靠昆蟲傳粉的作物種植面積擴(kuò)大了3倍，昆蟲傳粉服務(wù)所提供的直接或間接的經(jīng)濟(jì)價(jià)值已成為許多發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值中重要的組成部分。
表1 國內(nèi)外用蜜蜂為農(nóng)作物和果樹授粉的增產(chǎn)效果
然而，歸因于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的加劇、土地使用模式的改變、生境破壞和碎片化、全球氣候變暖、作物遺傳改良、外來物種入侵、昆蟲群落生態(tài)系統(tǒng)改變等因素，全球范圍內(nèi)傳粉者正處于逐漸衰退和喪失的趨勢(shì)中，勢(shì)必對(duì)傳粉服務(wù)質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)功能以及人類食品與健康安全造成嚴(yán)重影響。研究數(shù)據(jù)表明，與1800年末期相比，2009、2010年的傳粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。只有24%的原始互作仍然完整。并且顯示已有50%的蜜蜂群滅絕，并導(dǎo)致了407個(gè)傳粉網(wǎng)絡(luò)互作的缺失，進(jìn)一步導(dǎo)致了植物－傳粉者相互作用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能退化。
由于傳粉昆蟲的重要性以及目前所面臨的危機(jī)已經(jīng)引起科學(xué)家和民眾的廣泛關(guān)注。諸多地區(qū)級(jí)、國家級(jí)乃至全球級(jí)別的傳粉研究已經(jīng)取得了階段性的成果。就全球范圍來說，傳粉昆蟲的研究主要包括四個(gè)時(shí)期，分別為：1）萌芽與發(fā)展初期（18世紀(jì)初到20世紀(jì)上半葉）；2）發(fā)展期（20世紀(jì)下半葉）；3）快速發(fā)展期（20世紀(jì)90年代起至21世紀(jì)初）；4）新快速發(fā)展期（2003年以后）。
圖2全球傳粉昆蟲研究歷程概述
此外，世界糧農(nóng)組織（FAO）圍繞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生物多樣性主題提出加強(qiáng)管理與實(shí)踐，設(shè)立農(nóng)-林系統(tǒng)，通過加強(qiáng)昆蟲傳粉來提高作物產(chǎn)量，于2015年發(fā)布“聚焦于傳粉，保護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”的政策分析報(bào)告；生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)政府間科學(xué)政策平臺(tái)（IPBES）是一個(gè)評(píng)估生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，以提供決策服務(wù)的政府間機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)開展了傳粉者、傳粉與食品生產(chǎn)、生物多樣性主題評(píng)估，也于2017年3月5日發(fā)布了以“傳粉者、傳粉與糧食生產(chǎn)”的主題評(píng)估報(bào)告。與此同時(shí)，美國、歐盟、英國、德國等國家也都制定了關(guān)于傳粉昆蟲的戰(zhàn)略研究和行動(dòng)計(jì)劃。
在傳粉生物學(xué)領(lǐng)域，全球研究論文增長較快，2015和2016年發(fā)表論文數(shù)量基本不變。從論文數(shù)量來看，全球從事傳粉生物學(xué)研究的科研人員規(guī)模有限，2016年全年論文數(shù)量為歷史峰值，達(dá)2132篇。從整體趨勢(shì)看，傳粉生物學(xué)研究規(guī)模較小，但增長較快，21世紀(jì)以來基本保持穩(wěn)定增長。從專利的申請(qǐng)數(shù)量變化趨勢(shì)來看，傳粉生物學(xué)相關(guān)技術(shù)開發(fā)變化幅度較大，但整體呈現(xiàn)增長的趨勢(shì)。傳粉生物學(xué)的專利技術(shù)研發(fā)分為幾個(gè)階段。2003-2007年，全球傳粉生物學(xué)相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量維持在200以內(nèi)，2008-2014年開始出現(xiàn)快速增長的趨勢(shì)，2015年起，每年昆蟲傳粉相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量約700件。
通過對(duì)全球范圍傳粉生物學(xué)領(lǐng)域2013-2017年的高被引論文進(jìn)行定性分析，發(fā)現(xiàn)近年來國際傳粉生物學(xué)領(lǐng)域主要聚焦在傳粉昆蟲多樣性、傳粉昆蟲與植物相互作用、環(huán)境對(duì)傳粉昆蟲的影響、傳粉昆蟲的保護(hù)與利用、基于大規(guī)模數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)影響評(píng)估等方面。
1）傳粉昆蟲多樣性：近年來主要在蜜蜂的遺傳演化歷程、非蜜蜂的其他傳粉昆蟲生物多樣性研究等方面取得突破；通過多種手段對(duì)傳粉昆蟲的多樣性進(jìn)行測量，并通過多個(gè)方面顯示傳粉昆蟲的重要性和生態(tài)服務(wù)價(jià)值。
2）傳粉昆蟲與植物相互作用（傳粉昆蟲與植物相互適應(yīng)的研究）：植物與傳粉昆蟲之間的相互作用一直是傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向之一。近年來主要研究涉及植物對(duì)傳粉者的作用、傳粉者對(duì)植物的作用、植物性狀與傳粉昆蟲在形態(tài)、信號(hào)、基因組水平的協(xié)同進(jìn)化、物種在群落中的相互作用形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及傳粉網(wǎng)絡(luò)在不同環(huán)境梯度下的變化等方面。
3）環(huán)境對(duì)傳粉昆蟲的影響：傳粉昆蟲面臨多重環(huán)境壓力，包括氣候變化、土地使用集約化、外來入侵物種、害蟲與致病菌、殺蟲劑的大量使用、轉(zhuǎn)基因作物種植等，這些因素相互作用，嚴(yán)重威脅著傳粉昆蟲的生存。作物和野生植物的昆蟲傳粉者正面臨著全球威脅，傳粉昆蟲下降或損失會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境后果。多種人為壓力，包括土地利用集約化、氣候變化、外來物種和疾病蔓延等，是導(dǎo)致傳粉者下降的主要因素。而且這些壓力（如缺乏食物源、疾病和殺蟲劑）相互交錯(cuò)組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。
圖3 各種環(huán)境因素對(duì)傳粉昆蟲的各個(gè)層面的影響
4）傳粉昆蟲的保護(hù)與利用：首先，改進(jìn)自然環(huán)境與生境，提高野生傳粉昆蟲的存活率和多樣性，提高作物授粉率；其次，通過生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)加強(qiáng)傳粉網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性和功能；此外還需大力開展傳粉昆蟲繁育工作，用以為農(nóng)林生產(chǎn)提供傳粉服務(wù)
5）傳粉昆蟲的評(píng)估：目前已經(jīng)有許多研究開展了對(duì)蜜蜂及其他野生傳粉昆蟲的多樣性和豐富度下降是否會(huì)對(duì)作物產(chǎn)量和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的評(píng)估工作，并揭示了二者之間的顯著相關(guān)性。
與此同時(shí)我們還通過ESI對(duì)pollination和pollinator等關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，可以大致得出傳粉昆蟲研究領(lǐng)域的現(xiàn)有研究前沿如下：1）常用新煙堿類殺蟲劑對(duì)蜜蜂的殺傷作用；2）野生授粉昆蟲對(duì)農(nóng)業(yè)增收和作物健康的積極影響；3）傳粉昆蟲種群測量與評(píng)估；4）花朵與傳粉昆蟲的生態(tài)聯(lián)系。通過利用Vos Viewer軟件繪制傳粉生物學(xué)關(guān)鍵詞共現(xiàn)（co-occurrence）聚類圖，獲得傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)包括：1）傳粉昆蟲的形態(tài)學(xué)、系統(tǒng)進(jìn)化、分類學(xué)方面的研究；2）傳粉昆蟲介導(dǎo)的植物繁殖、選育、選種等的研究，以及花粉限制對(duì)傳粉昆蟲的影響；3）殺蟲劑導(dǎo)致傳粉昆蟲，尤其是蜜蜂、熊蜂的種群下降的影響；4）傳粉昆蟲介導(dǎo)的植物基因表達(dá)、生長、增產(chǎn)等；5）景觀變化、城市化等環(huán)境因素導(dǎo)致生物多樣性降低、傳粉服務(wù)功能下降、傳粉昆蟲群體數(shù)量下降等影響評(píng)估，并提出相關(guān)的控制與管理措施；6）植物-傳粉昆蟲互作與共生、植物與傳粉昆蟲形成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面的研究；7）傳粉使植物基因流擴(kuò)散，使植物基因變異和多樣性。
圖4. 2013-2017年傳粉生物學(xué)研究熱點(diǎn)分布情況
傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)包括：果樹育種和優(yōu)化種植系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)作物的親本改造技術(shù)、人工授粉及密封養(yǎng)殖裝置、轉(zhuǎn)基因作物的基因保護(hù)。對(duì)于昆蟲來說，昆蟲的飼養(yǎng)和保護(hù)是技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)；對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，如何有效控制授粉時(shí)間、授粉規(guī)模、基因污染等是技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)。
我國傳粉昆蟲研究員起步較晚，主要包括：1）萌芽期（2000年前）；2）發(fā)展期（2001-2009年）；3）快速發(fā)展期（2010年以后）。我國傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展歷程如圖5所示，國內(nèi)外的發(fā)展歷程比較如圖6所示。
圖5中國傳粉昆蟲研究歷程概述
圖6傳粉生物學(xué)領(lǐng)域國際國內(nèi)發(fā)展歷程比較
我國傳粉昆蟲研究目前處于快速發(fā)展期，也受到了諸如國家自然科學(xué)基金委員會(huì)等項(xiàng)目的支持，數(shù)據(jù)表示2013年-2017年間，NSFC資助了近110項(xiàng)傳粉生物學(xué)的面上項(xiàng)目，這些項(xiàng)目的研究領(lǐng)域包括蜜蜂生理生化研究、傳粉昆蟲分類、傳粉機(jī)制，以及傳粉網(wǎng)絡(luò)。此外，農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)資助了少量傳粉生物學(xué)研究項(xiàng)目。在傳粉者保護(hù)與利用方面，面對(duì)我國養(yǎng)蜂業(yè)存在的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模生產(chǎn)程度低、蜂螨、白堊病、中蜂囊狀幼蟲病和爬蜂綜合征等疫病比較突出、蜜蜂授粉增產(chǎn)的意識(shí)不強(qiáng)、蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全水平不高等問題，我國養(yǎng)蜂業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出，要大力推廣蜜蜂授粉增產(chǎn)技術(shù)、加強(qiáng)蜜蜂資源保護(hù)和種蜂生產(chǎn)能力，加強(qiáng)蜂病防控和蜂藥研制等措施。總的來看，相較于國外的資助項(xiàng)目，我國對(duì)傳粉生物學(xué)研究領(lǐng)域的經(jīng)費(fèi)投入較少、方向較窄。
除中國科學(xué)院外，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等院校也在傳粉領(lǐng)域開展一定研究，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的傳粉生物學(xué)領(lǐng)域前沿人才。除論文量最多的研究機(jī)構(gòu)以外，中山大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的論文影響力也較高。專利申請(qǐng)方面，中國傳粉生物學(xué)相關(guān)專利申請(qǐng)人以研究院校為主，這和國際專利申請(qǐng)人以公司為主不同。
近年來，我國傳粉昆蟲學(xué)領(lǐng)域取得了一些重要的進(jìn)展，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
1）傳粉昆蟲多樣性研究：中國科學(xué)院動(dòng)物研究所的牛澤清博士與其合作者長年致力于蜜蜂分類的研究，近五年對(duì)Colletes、Homalictus、Anthidiellum等多個(gè)屬種進(jìn)行整理，發(fā)表了大量新屬種，并提供了目前中國已知物種1342種。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所的安建東研究員等對(duì)華北的熊蜂進(jìn)行了研究，共發(fā)現(xiàn)熊蜂76種。此外，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，DNA分子分類學(xué)、宏基因組等方法推動(dòng)了傳粉昆蟲多樣性的研究。中國科學(xué)院動(dòng)物研究所的Doulgas Chesters博士和朱朝東研究員等將一種新的多基因數(shù)據(jù)集的物種聚類方法應(yīng)用在對(duì)北京蜜蜂序列數(shù)據(jù)集的分析上，通過系統(tǒng)發(fā)育和基于距離法的多基因條形碼的方法對(duì)蜜蜂群落進(jìn)行了分析。
2）傳粉昆蟲與植物的相互作用：我國研究人員參與矮牽牛的基因組研究，現(xiàn)包含從蜜蜂轉(zhuǎn)為蛾類授粉的轉(zhuǎn)錄因子屬于基因組獨(dú)特的動(dòng)力區(qū)域，這可能是花顏色模式多樣性和傳粉系統(tǒng)多樣性的關(guān)鍵。黃雙全教授等經(jīng)歷了兩年對(duì)自然狀態(tài)下混合生長的6種馬先蒿的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)了典型“馬先蒿式”機(jī)械隔離機(jī)制，顯示了傳粉者與植物具有很高的恒定性，以及植物減少異種花粉傳遞的策略。此外，還率先在國際上構(gòu)建了生物多樣性群落內(nèi)的異種特異的花粉傳遞有向網(wǎng)絡(luò)。
3）環(huán)境對(duì)傳粉昆蟲的影響研究：中國學(xué)者分別通過轉(zhuǎn)基因作物、殺蟲劑、病蟲害等方面對(duì)傳粉昆蟲的影響展開了相關(guān)研究，如研究證實(shí)轉(zhuǎn)基因棉花花粉會(huì)影響意大利蜜蜂的基因漂移速率；殺蟲劑的使用會(huì)降低蜜蜂的覓食能力和躲避捕食者的能力，并會(huì)影響幼蟲的學(xué)習(xí)能力，通過與蜜蜂氣味結(jié)合蛋白之間的相互作用，可能造成嗅覺功能紊亂；實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)蜂螨更喜歡寄生哺育蜂及其機(jī)制。
4）傳粉昆蟲的保護(hù)與利用：我國研究人員與國際機(jī)構(gòu)開展了少量的合作研究，如定量研究了加強(qiáng)傳粉者的密度和豐富度到何種程度能改善依賴傳粉者傳粉的作物系統(tǒng)的產(chǎn)量。
利用Vos Viewer軟件分析2013-2017年中國傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的SCI論文，獲得中國傳粉生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)是：1）植物花粉管生長、發(fā)育等分子、細(xì)胞層面基礎(chǔ)機(jī)制研究；2）傳粉昆蟲的分類學(xué)研究，及其遺傳多樣性、保護(hù)、種群擴(kuò)散等方面的研究；3）昆蟲傳粉在植物遺傳育種、進(jìn)化中發(fā)揮重要作用；4）與傳粉相關(guān)的植物轉(zhuǎn)錄因子、microRNA、殺蟲劑耐藥性等方面的研究；5）傳粉昆蟲的種群優(yōu)化、傳粉昆蟲互作等方面的研究。
圖7 2013-2017年中國傳粉生物學(xué)研究熱點(diǎn)
目前，我國已經(jīng)于2015年成立傳粉昆蟲學(xué)術(shù)專業(yè)委員會(huì)，隸屬于中國昆蟲學(xué)會(huì)。傳粉昆蟲學(xué)術(shù)專業(yè)委員會(huì)致力于努力提高我國傳粉昆蟲學(xué)術(shù)研究，并于2016年成功舉辦了第一屆中國昆蟲學(xué)會(huì)傳粉昆蟲學(xué)術(shù)研討會(huì)，目前已經(jīng)成功舉辦了四屆，同時(shí)專業(yè)委員會(huì)還致力于與國際接軌，邀請(qǐng)國際知名傳粉昆蟲研究領(lǐng)域?qū)＜襾砣A參加會(huì)議，為我國從事傳粉昆蟲研究的科研人員提供了一個(gè)非常好的國際/國內(nèi)學(xué)術(shù)交流和合作平臺(tái)。
圖8 第一屆中國昆蟲學(xué)會(huì)傳粉昆蟲學(xué)術(shù)研討會(huì)合影
目前，由中國科學(xué)院動(dòng)物研究所牽頭組織的“科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項(xiàng)”-“中國東部傳粉昆蟲資源調(diào)查與評(píng)估”已經(jīng)獲批立項(xiàng)，該項(xiàng)目選擇中國東部農(nóng)林交錯(cuò)帶中代表性地區(qū)，建立長期觀測樣點(diǎn)，進(jìn)行全面的傳粉昆蟲調(diào)查與標(biāo)本采集，同時(shí)對(duì)傳粉昆蟲訪花（傳粉）、蜜源植物與生境圖像等資料進(jìn)行收集、整理，基本摸清研究區(qū)域傳粉昆蟲資源。同時(shí)對(duì)傳粉昆蟲多樣性分布格局以及傳粉昆蟲時(shí)空動(dòng)態(tài)進(jìn)行綜合分析，對(duì)農(nóng)林交錯(cuò)帶傳粉昆蟲資源進(jìn)行評(píng)估，并針對(duì)現(xiàn)在傳粉昆蟲生境狀態(tài)提出具有可行性的多樣性保護(hù)策略，為農(nóng)林交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)利用提供數(shù)據(jù)與理論支撐。
【邀請(qǐng)報(bào)告】
楊冠煌：我國蜜蜂資源狀況和開發(fā)利用
剛才朱朝東研究員把傳粉昆蟲研究介紹得很全面。現(xiàn)在的科學(xué)當(dāng)中我是落伍者，今天借這個(gè)機(jī)會(huì)向大家匯報(bào)一下我在過去關(guān)于中華蜜蜂的研究工作，只是傳粉昆蟲中的一小點(diǎn)，補(bǔ)充一些大家有興趣的東西。
我國目前蜜蜂屬物種主要有6種，包括意大利蜜蜂（Apis mellifera）、東方（中華）蜜蜂（Apis cerana）、大蜜蜂（Apis dorsata）、黑大蜜蜂（Apis laboriosa）、小蜜蜂（Apis florea）以及黑小蜜蜂（Apis andreniformis）。其中，中華蜜蜂是我國本土的主要蜂種，在引進(jìn)意大利蜜蜂之前，中華蜜蜂是主要的蜜源。
中華蜜蜂對(duì)我國的森林生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的作用，中華蜜蜂交意大利蜜蜂更為耐寒，能夠在高緯度的森林生態(tài)系統(tǒng)的生存，進(jìn)而可以幫助高山植物進(jìn)行傳粉服務(wù)，是形成我國特有森林多樣性生態(tài)系統(tǒng)的重要因素之一。此外，也是由于中華蜜蜂的存在，我國的植被存在明顯的分層現(xiàn)象，相比于歐洲和美洲植被，我國的植被有著明顯的高、中、低的層次，形成我國的特有的植被狀況。此外，中華蜜蜂可能還會(huì)影響昆蟲和鳥類多樣性。
現(xiàn)在中華蜜蜂正在逐漸消亡，根據(jù)楊冠煌先生的數(shù)據(jù)考察顯示，1906年家養(yǎng)的中華蜜蜂是500多萬種群，除了新疆，其他各地均有飼養(yǎng)中華蜜蜂；然而到了2006年，中華蜜蜂僅分布我國西南地區(qū)。一百年間，中華蜜蜂的生存空間受到了極大的擠壓，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)約有消失達(dá)到70%以上的中華蜜蜂種群已經(jīng)消失了。其主要的原因?yàn)橐獯罄鄯涞囊M(jìn)楊冠煌先生曾參與中央電視臺(tái)拍攝的意大利蜜蜂消滅中華蜜蜂的紀(jì)錄片，顯示中華蜜蜂無法識(shí)別侵入巢穴的意大利蜜蜂，意大利蜜蜂進(jìn)入巢穴后找到蜂后殺死，因此有意大利蜜蜂的地方中華蜜蜂就會(huì)被消滅掉。外來蜂種還會(huì)引起各種病害，1973年在廣東發(fā)現(xiàn)的蜜蜂病害直接導(dǎo)致了四川一帶幾十萬中華蜜蜂的消亡。此外，外來蜂種還會(huì)干擾中華蜜蜂蜂王的交配活動(dòng)，導(dǎo)致蜜蜂無法繼續(xù)繁衍下去。農(nóng)民為了提高養(yǎng)蜂的生產(chǎn)效率引進(jìn)優(yōu)良意蜂，放棄中蜂，也是中華蜜蜂數(shù)量正在逐步減少的原因之一。
然而，意大利蜜蜂無法代替中華蜜蜂的生態(tài)作用，因?yàn)橐獯罄鄯浠顒?dòng)時(shí)間要比中華蜜蜂少兩三個(gè)小時(shí)，很多小花小草都不能授粉；意大利蜜蜂也不能在低溫下采集，中華蜜蜂氣溫7攝氏度時(shí)就可以采集；而且無法進(jìn)行本地飼養(yǎng)，失去代替中華蜜蜂授粉的作用，意大利蜜蜂沒有辦法對(duì)抗很多昆蟲的攻擊，尤其沒有辦法成為當(dāng)?shù)氐囊吧鄯洌M(jìn)一百多年也沒有辦法在野外生存。
保護(hù)我國本土蜜蜂資源就是保護(hù)我們的家園，引進(jìn)外來蜂種不等同于我國蜜蜂，不利于我國生物系統(tǒng)保護(hù)，應(yīng)該控制其發(fā)展。我國的蜜蜂是維持我國生態(tài)系統(tǒng)的重要種群，也是人類的健康使者，蜜蜂是人類的朋友，我們應(yīng)該愛護(hù)它、保護(hù)它。
【討論與交流】
李典謨：大概二十年前，我就和楊所長研究過意大利蜜蜂的引進(jìn)對(duì)中華蜜蜂造成的威脅，這個(gè)外來物種入侵的歷程十分相似。因?yàn)橹袊M(jìn)意大利蜂，促使中華蜜蜂的瀕危，并曾經(jīng)想從生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、行為學(xué)等方面探究意大利蜜蜂夠避開中華蜜蜂衛(wèi)士的機(jī)制？此外，物種的保護(hù)一個(gè)非常有效的手段就是建立保護(hù)區(qū)，目前也建立了一些中華蜜蜂的保護(hù)區(qū)，但是由于中華蜜蜂蜂蜜產(chǎn)量低，質(zhì)量也比較差，蜂農(nóng)就不愿意養(yǎng)殖，雖然建了保護(hù)區(qū)，中華蜜蜂的保護(hù)仍然存在一定的問題，所以我想問的就是有什么好的手段能夠保護(hù)中華蜜蜂？
楊冠煌：這是一個(gè)很有意義的問題，中華蜜蜂對(duì)于外來物種缺乏抵御能力，所以保護(hù)中華蜜蜂除了自然保護(hù)區(qū)以外，應(yīng)該提高中華蜜蜂工蜂的警惕性。再者，就是提高中華蜜蜂的產(chǎn)蜜量，因?yàn)楝F(xiàn)在意大利蜂的產(chǎn)蜜量和中華蜜蜂相差一倍，中華蜜蜂的蜂蜜質(zhì)量又不高，可能需要從轉(zhuǎn)基因以及其他基因工程的層面對(duì)中華蜜蜂進(jìn)行“改造”，提高其警惕性，并且提高蜂蜜和蜂王漿的產(chǎn)量和質(zhì)量，才能從根本上解決這個(gè)問題。
張勁碩：非常感謝有機(jī)會(huì)和各位交流，因?yàn)楹芏喙姸紩?huì)問很多和蜜蜂有關(guān)的問題，上次請(qǐng)教過朱朝東老師，但是沒有特別準(zhǔn)確的答案，現(xiàn)在有很多老先生在，有些都是特別簡單的問題。蜂王到底是怎么產(chǎn)生的？為什么有一個(gè)蜜蜂卵最后就能發(fā)育成蜂王？看到的資料是要專門建立一個(gè)王臺(tái)，是不是本身很隨意產(chǎn)的卵，只是王臺(tái)把它變成了未來的蜂王，還是確實(shí)潛在就是有什么特殊的基因決定它就有資格發(fā)展成未來的蜂王？
楊冠煌：所有的卵的基因都是一樣的，工蜂和蜂王都是一樣的卵，但是蜂王吃了王漿，營養(yǎng)改變它的體質(zhì)，所以完全是后天決定的，工蜂要是吃的王漿多了也能變成蜂王，營養(yǎng)不好的工蜂都是雌性，基因也都是一樣的。
朱朝東：實(shí)際上蜜蜂研究所發(fā)布了一本這么厚的關(guān)于蜜蜂生物學(xué)的書，1000多頁，研究的就是這個(gè)問題，這個(gè)技術(shù)問題早就解決了，而且早就明確回答了。基因上沒有任何差異，可以說任何蜂都可以為王，但是有一部分是基因決定的，就是遺傳物質(zhì)的倍性，單倍體是雄性，雙倍體是雌性。蜂王是隨機(jī)的，產(chǎn)的卵也是隨機(jī)的，有些有潛質(zhì)的就被未來成為蜂王的那只殺掉了，書里面有非常明確的描述，相信未來博物館會(huì)受到更多關(guān)于蜜蜂的問題，那本書里也有非常詳細(xì)的回答，而且這個(gè)問題解決得比較早，屬于昆蟲發(fā)育生理學(xué)，也都是非常基礎(chǔ)的東西。
張勁碩：可能老百姓也知道蜜蜂要攜帶花粉在腿上，但是這種結(jié)構(gòu)到底是什么結(jié)構(gòu)？完全靠花粉粒本身自己粘在腿上，還是真的有一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)去兜著？具體微觀上是什么結(jié)構(gòu)能夠確定只是后足而不是前足和中足去攜帶花粉？
朱朝東：蜜蜂物種侵占很大，多樣性很高，并不是所有的蜜蜂都能夠攜帶花粉，其次不同種類的蜜蜂攜帶花粉的方式也不盡相同，意蜂和中蜂蜜蜂后足能夠攜帶花粉是因?yàn)槠浜笞憔哂幸粋€(gè)攜粉框，能夠?qū)⒄吃谌淼幕ǚ廴考性跀y粉框內(nèi)；此外，有些種類還會(huì)將收集的花粉集中在嗉囊或者腹部。
喬格俠：以前也聽過朱朝東研究員的報(bào)告，但這是第一次聽相關(guān)的進(jìn)展和問題，盡管我自己沒有做傳粉，但是分會(huì)的成立、項(xiàng)目的推動(dòng)我還是做了很多推力，意識(shí)到了傳粉昆蟲的重要性。2007年到2016年我也有一個(gè)團(tuán)隊(duì)在做這項(xiàng)工作，我們關(guān)注到了傳粉這一大塊。經(jīng)過多年的努力，科學(xué)院和農(nóng)業(yè)部第一次立項(xiàng)，也是我國對(duì)傳統(tǒng)昆蟲資源調(diào)查的第一步，所以我和幾位老師的看法也是一致的，個(gè)人認(rèn)為現(xiàn)在目前這樣一個(gè)發(fā)展階段，我們需要綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)，也需要減少化肥的使用量、農(nóng)藥的使用量。清楚了解傳統(tǒng)昆蟲對(duì)我們國家有目的、有步驟地評(píng)估、利用自己的資源打下了基礎(chǔ)。如何讓傳統(tǒng)昆蟲在林業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮最大化的作用，個(gè)人覺得應(yīng)該改變單一的種植模式，采取多樣化的模式，就是改變耕作模式，這種耕作模式會(huì)讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)或者森林植被的多樣性提高，其實(shí)也包括大量的傳統(tǒng)昆蟲。我們應(yīng)該先摸清“本底”情況，再進(jìn)行農(nóng)業(yè)耕作模式的改變，包括有些油茶也是一樣，真正在生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中找到優(yōu)勢(shì)的昆蟲是什么，然后再一步一步推廣。此外，除了把傳粉昆蟲資源“本底”搞清楚，相關(guān)的建議也要抓緊，應(yīng)該更多地呼吁引起國家重視，也要加強(qiáng)這種宣傳，讓更多的公眾知道，尤其讓高層管理者知道，這樣工作才能往前推進(jìn)。
朱朝東：不僅僅是動(dòng)物研究所，也不僅僅是科學(xué)院，傳粉昆蟲資源調(diào)查其實(shí)是任重道遠(yuǎn)。我們不光是把昆蟲的本底搞清楚，或者作出比較好的文章，傳粉項(xiàng)目的選擇從一開始就是要面向國家，這是我們動(dòng)物研究所的強(qiáng)項(xiàng)，確實(shí)也需要培養(yǎng)更多的人才，但是國家的需求某種意義上也需要包括科研工作者，退休的老先生從各個(gè)角度呼吁。除了我們的基礎(chǔ)研究，除了我們的國家需求，還有一個(gè)科普的原則，所以今天真的特別感謝博物館的張館長，未來需要在中小學(xué)這個(gè)階段，甚至走進(jìn)大學(xué)課堂要跟他們講蜜蜂的重要性，只有把這個(gè)重要性講了以后，相信未來國家有更多人員投入傳統(tǒng)昆蟲的研究，我們才有年輕人可以頂?shù)蒙稀Ｄ壳皣艺诖罅χС挚破者@件事情，也是非常期待將來能夠更多地開展傳統(tǒng)昆蟲的科普課程。
吳燕如：我就是搞分類搞了一輩子，現(xiàn)在我還在提這個(gè)問題，真正搞蜜蜂分類的屈指可數(shù)，所以我的意思就是搞多樣性最后的結(jié)果得認(rèn)識(shí)這個(gè)物種，不認(rèn)識(shí)這個(gè)物種從何談起多樣性，所以搞分類搞了一輩子，現(xiàn)在還要強(qiáng)調(diào)分類，特別是傳粉昆蟲。不同的蜜蜂是一個(gè)組科，分成很多種類，采粉器官的部位不同，不認(rèn)識(shí)它怎么搞多樣性？
朱朝東：作為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主管科研的副主任，我對(duì)分類不敢說狂熱，但是很熱愛，這一點(diǎn)初心是不會(huì)發(fā)生變化的，做到現(xiàn)在全國昆蟲分類的工作我也是不遺余力的，相信在座的各位先生都是看著我成長、奮斗和努力。關(guān)于蜜蜂分類的問題，瀕危是非常正常的現(xiàn)象，我一點(diǎn)都不會(huì)難受，正是因?yàn)闉l危所以我們才在全國各種會(huì)議上呼吁，中國昆蟲分類試點(diǎn)亟待發(fā)展。傳粉昆蟲毫無疑問是其中發(fā)展的一個(gè)方面，其實(shí)很多學(xué)科都面臨這個(gè)問題，分類學(xué)工作的隊(duì)伍下降，現(xiàn)在研究生還是有一部分在堅(jiān)持來做經(jīng)典分類學(xué)的工作，這是非常不容易的，尤其是在現(xiàn)在的評(píng)價(jià)體系下面，但是科學(xué)院動(dòng)物研究所有寬容的部分，一方面讓年輕人感受到壓力，另一方面也讓年輕人能夠沖出重圍、堅(jiān)持分類，能夠保留不可替代的昆蟲研究隊(duì)伍真的是很難得。
【結(jié)論和建議】
在 2016年，人類世作為非正式的地質(zhì)年代被國際大會(huì)接受，建議的起點(diǎn)為公元1950年。這表明大氣中二氧化碳和懸浮微粒的增多、海洋的酸化、升溫等，人類影響已經(jīng)超過地球系統(tǒng)的自然變化，無論是幅度還是速度。人類影響可能誘發(fā)連鎖反應(yīng)，后果嚴(yán)峻。當(dāng)前氣候系統(tǒng)和生物系統(tǒng)服務(wù)壓力巨大，人類必須積極作為，才有可能扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)。
氣候變暖是一個(gè)復(fù)雜的巨型的系統(tǒng)工程，它涉及到地質(zhì)、氣象、生物、天文和物理等，有必要把不同學(xué)科的科學(xué)家聚在一起，共同探討這個(gè)問題。
