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焦点问题 / 2005

   
南瓜花中的两只蜜蜂。昆虫、鸟类和哺乳动物为我们三分之二的粮食作物授粉。 摄影:Chris Higgins

保护传粉媒介

长期以来,农民将传粉看作是大自然提供的诸多“免费服务”中的一种。但是越来越多的证据表明,对粮食生产和农民生活极为重要的传粉媒介正在全球范围减少。

在20世纪60年代初期,一个大型国际食品公司开始在马来西亚种植西非油棕榈,希望向不断扩大的全球市场提供棕榈油。所种植物生长茂盛,但是却存在一个严重的问题:它们产果很少,因为棕榈树雄花的花粉常常无法传授给雌花。

当作物的管理方式回到费力费钱的人工授粉时,研究人员发现,在油棕榈的原产地喀麦隆,此植物的雄花上有一只象鼻虫,Elaeidobius kamerunicus,以花粉为食。当雌花准备受精时,它们释放一种香味吸引这种微小的甲虫 - 及其雄性脱氧核糖核酸的厚厚的外膜。经过认真的筛选和检疫,象鼻虫于1981年被引进到马来西亚的油棕榈种植园。结果是,授粉费用几乎降到零,果实产量在五年内从1300万吨增至2300万吨。

“免费服务”?包括三分之二粮食作物在内的世界大部分有花植物的有性繁殖是由大约10万种昆虫、鸟类和哺乳动物作为传粉媒介的,象鼻虫仅是其中的一种。直到最近,大部分农民认为传粉是大自然提供的诸多“免费服务”中的一种,因此它很少被看作是一种“农业投入”,甚至从来没有被作为农业科学课程的一个科目。

鸟类和蜜蜂…
依靠传粉媒介的开花植物将精细的粉尘状花粉 – 携带雄性脱氧核糖核酸的细胞 - 释放到其花药之外。然后花粉便附在那些在花中寻觅花蜜的动物身上。随着传粉媒介的移动,花粉被转移到自花(或其它花)的雌性部分,通过柱头进入子房,在那里使未成熟的种子受精。许多花利用香味,甚至斑纹来作为引导,吸引传粉媒介。摄影:Hugh Wilson
但是这种情况正在变化。如今,越来越多的证据表明,在全球范围,传粉媒介的数量正在减少。在欧洲和北美洲,蜂群数量已经急剧下降,许多野生蜂群已经消失。由于土地用途的改变和农业的集约化,许多欧洲蝴蝶面临严重的威胁。在全球的哺乳动物和鸟类传粉媒介中,至少有45种蝙蝠、36种非飞行哺乳动物、26种蜂鸟、7种太阳鸟和70种雀形目鸟被认为受到威胁或灭绝。

为了应对一些科学家所担忧的潜在“传粉危机”,联合国生物多样性公约于2002年在其农业生物多样性工作计划范围内提出了保护和可持续利用传粉媒介的国际倡议。作为这项倡议的协调单位,粮农组织目前正在制定一个联合国环境规划署/全球环境基金项目,旨在填补有关传粉服务知识库的巨大空白,为在广泛的生态区和农耕体系保护传粉媒介探索良好的农业规范。

粮农组织作物生物多样性专家琳达(科利特(Linda Collette)指出,除了喀麦隆著名的油棕榈象鼻虫以外,世界上存在的传粉媒介在很大程度上仍未得到正确的评价。“由于昆虫实在不引人注意,或者由于这个体系在过去运转得很正常,没有对其进行太多的干预,因此普通公众的认识水平,甚至农民和农学家的专门认识水平依然很低。事实上,传粉媒介提供的生态系统服务对农业生产,无论是产量还是质量,都是至关重要的,而且它促进了全世界众多农民的可持续生计。”

野蜂。尽管不是所有的有花植物都需要动物来传粉 – 如谷类作物靠风来传粉 – 但是世界上大部分果树、园艺和饲料作物只有在动物将花粉从花的雄花药转移到自花或另一个花的雌花柱头上之后才能结出种子和果实。

据粮农组织估计, 100余种作物品种为146个国家提供了90%的食物,其中71种是通过蜜蜂(主要是野蜂)授粉的,其它几种作物则由牧草虫、黄蜂、苍蝇、甲壳虫、蛾和其它昆虫传粉。据估计,除了蜜蜂以外,至少20个类别的动物为世界大部分重要的作物提供传粉服务。

一只大黄蜂在采蜜
传粉不利会导致果实发育不良。对西瓜来讲,传粉媒介的经常光顾可以保证果实色深味浓,而由远距离蜜蜂携带的异型杂交花粉可对咖啡的质量产生相当大的影响。菊花的头状花序在昆虫光顾之后可以产生更多有效的除虫菊杀虫剂。

接触传粉媒介也是维持作物遗传多样性的一种方法。在肯尼亚对葫芦的研究表明,不同的传粉媒介群落有助于维持葫芦极为丰富的多样性,在墨西哥,科学家们希望通过利用为这种植物的野生品种传粉的两种濒危蝙蝠来提高龙舌兰属植物(龙舌兰酒的基本成分)的抗病性。

虽然传粉不是叶用蔬菜和块根作物的生产要素,但是它们对于种子生产很关键。由于最佳传粉,对结实率增长量的估计数从萝卜的100%到洋葱的350%以上。

货币价值。人类粮食生产对动物传粉的依赖程度是很难量化的。但是根据一项估计,全球农业中每年传粉服务提供的货币价值可能会高达2000亿美元。最近在哥斯达黎加对咖啡生态系统的研究表明,生长在附近林地的野蜂传粉使产量提高了20%。

北美洲的保护运动
在北美洲的一项传粉媒介保护运动中,90多个组织开展合作。该运动的关注重点是“传粉媒介的困境”,并将目标确定为在五年之内使传粉媒介种群数量和健康取得明显的改善。作为该项运动的组成部分,美国环境保护机构正在制定一份影响传粉媒介的杀虫剂的清单和以降低风险为目的的杀虫剂施用者培训手册的建议。
有关传粉中断对植物繁殖影响的评估基本上未进行过探索。但是科利特说,即便在自然条件下,缺乏传粉媒介日益明显的情况表明,在诸如农田和零散森林等受人类影响严重的地区缺乏传粉媒介也可能像气候、土壤肥力或疾病一样,成为植物繁殖的主要限制因素。

有关传粉媒介保护的知识是很零散的。科学家缺少有关植物授粉需求、重要传粉媒介和传粉媒介种群发展趋势方面的信息。为了筑巢、哺食和繁殖,传粉媒介有其自身的资源需求,它们需要特殊的植被和栖息环境。因此,采用“传粉媒介友好”的土地使用管理方法有助于确保它们的生存。但是,实际上几乎没有关于野生传粉媒介特殊需求方面的知识,在发展中国家这一情况尤为突出。

目前正处于筹备阶段的项目将通过在全球七个发展中国家开展的活动,寻求填补这方面的空缺。一个主要的目的将是通过“生态系统方法”来确定、试验并记录有关保护和管理传粉媒介的良好农业规范。例如,可以鼓励农民保护连接自然栖息地的“走廊”或处于耕作区以内和周围的未经耕作的地区。

该项目还强调了生态系统功能保护、可持续生产体系和减贫之间的重要联系。“我们希望制定一套适用于世界范围传粉媒介保护工作的工具、方法、战略和最佳管理规范,” 琳达(科利特说。“作为回报,它将促进实现更为广泛的目标:改善农村社区的粮食安全、营养和生计。”

  • 有关保护和可持续利用传粉媒介的国际倡议的更多信息
  • 预订PollenBytes、Ecoport传粉生态学通讯
2005年12月出版
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