中華蜜蜂在我國森林生態系統中的作用
摘要:作者論述了中華蜜蜂在與被子植物共同進化中,形成中國特有的種類眾多,分散,分層闊葉林為主的森林生態系統。自20世紀初引進西方蜜蜂種后,由于西方蜜蜂的競爭,導致中華蜜蜂分布區和數量減少75%以上。作者指出:西方蜜蜂和其他傳粉昆蟲不能代替中蜂的生態作用,并提出建立中蜂保護區、中蜂生產區、選育中蜂優良品系和通過轉基因技術將西方蜜蜂高產性能轉入中蜂等措施,保護中華蜜蜂。
關鍵詞:中華蜜蜂;西方蜜蜂;引進;生態系統;自然保護區
1 中華蜜蜂在森林生態系統中的作用
⑴根據1983年在中國山東山旺地區發現的化石證據,距今2500萬年的中新世的蜜蜂化石中新蜜蜂(Apis miocenica Hong)與近代生存的中蜂的各種形特征,非常接近。特別是后翅中脈分叉上完全一致,因此,可認為是中華蜜蜂的祖先。幾千萬年來中華蜜蜂生息在中國的大地上,是我國各種被子植物的主要傳粉昆蟲。在與植物長期的互相適應過程中共同進化,形成了中國豐富的植物多樣性,同時也塑造了當今的中華蜜蜂種群。
由于中蜂的作用,形成我國獨特的森林生系統,反映在以下幾個方面:
①我國落葉闊葉林植物種類豐富,分布區延伸到高海拔、高緯度地區。海拔3000米山區如阿壩州、藏南林芝地區都廣泛存有落葉闊木林景觀。北緯43°的長白山區落葉闊葉林植物種類依然非常豐富。
②我國的多數被子植物的花筒較短,80%以上顯花植物的花筒深度在6 mm以內。而相配合的中蜂的吻總長在5 mm以下。
③具有種類繁多、分散的陰生和半陰生的小灌木、草本植物,森林中具明顯的植被分層現象。
④與豐富的植物多樣性相伴而存在的是昆蟲種類的多樣性和鳥類種類的多樣性,構成互相依存、互相制約平衡的生態系統。因此,幾千年來,我國的山林中很少發生大規模的的蟲害及其他生物災害。
據初步了解,我國山林的生物多樣性比同緯度的北美州豐富得多,我國具有獨特的森林生態系統。
⑵中華蜜蜂也為中華文明的發展作出了不可磨滅的貢獻,如:在甘蔗沒有傳入中國之前,中蜂蜜是提供各種甜味食品的主要來源;中藥材的許多配方中都用中蜂蜂蜜;蜂蠟又是制造中藥丸的主要原料等。在文化領域也有不少與中蜂有關的文化,如:在成語中“蜂擁而至”等;不少詩詞描寫蜜蜂行為、品德,如:不論平地與山尖,無限風光盡被占。采得百花釀成蜜,不知辛苦為誰甜(唐·羅隱公元847年作)《蜂》。中華蜜蜂作為吉祥物廣受愛戴。農戶庭院中有沒有中蜂群。作為是否興旺的重要標記。
2 逐漸消失的中蜂種群
⑴20世紀初的清朝末年,即距今百年前,在中國大地上人工飼養的中蜂約有500多萬群。而在山林中野生的蜂群更是不計其數。那時,北京城里就有中蜂場,在周邊郊區農戶家中,隨處都能見到飼養的中蜂群。
而現在,只相隔100年。在北京,不單在城里沒有中蜂群,即使在郊區、山區也很難找到農戶飼養的中蜂。整個東北平原、華北平原和山區都難找到農戶飼養的中蜂。全國農村飼養的中蜂群只有百萬群,在山林中也看不到野生的中蜂蜂群了。只在西藏、云南、四川西部和部分南方省份的偏辟地方,還保存野生的中華蜜蜂種群。100年以來,中華蜜蜂群數量減少75%以上,分布區縮小75%以上,現存中蜂種群多數呈零星分散狀態,而密度較大的連續分布區不足10%。
⑵什么因素導致中華蜜蜂如此快地消失,是氣候變化還是人為的因素?
百年來氣候雖然慢慢變暖,而這種變化與地球上幾千萬年來的氣候變遷比較是微不足道的,也并沒有影響到中華蜜蜂賴以生存的植物種群重大改變,基本上保留著原有的顯花植物種類。因此,近代百年問的氣候的變化不是導致中蜂大量消亡的因素。那么就是人為因素所導致的結果?
20世記以來,不斷地引進高產性能的外國優良蜂品種,如意大利蜂,歐洲黑蜂,高加索蜂等,而這些引進的蜜蜂品種屬于西方蜜蜂種,是與中蜂不同的近緣物種。
我深入到農村觀察引進的蜂種與中蜂的關系,以飼養最多的意大利蜜蜂為對象發現:
①當蜜源植物開花結束后,野外可供采集的花蜜缺乏時,在距飼養意大利蜂群3千米半徑范圍內的中蜂群內的蜂王,常常莫名其妙地死亡。蜂王死亡后,中蜂群也很快被毀滅了。在死亡的中蜂蜂王身上尋找到蜇針,經鑒定,這蜇針是意大利蜂的工蜂蜇針。也就是說在外界蜜源缺乏時,意大利蜂為了爭奪食物,而潛人中蜂群內,殺死蜂王,然后掠奪巢內的存蜜。這表明:引進的外來蜂種對中蜂的直接格殺,是造成同一地區野生和人工飼養的中蜂群大量死亡的原因之一。
②根據我及課題組測定:西方蜜蜂的蜂王交尾信息素。有三種主要組分與中蜂相同。當中蜂處 女王在空中交尾婚飛時,受到外來蜂種的雄蜂干擾,致使交尾成功率大幅度下降,破壞了中蜂的正常繁殖。這也是造成蜂群數量驟減的原因之一。
③外來蜂種帶來的各種病蟲害,如:囊狀幼蟲病,歐洲腐臭病,孢子蟲病等。西方蜜蜂對這些病蟲害已形成抗抵力,危害不嚴重,而對中蜂卻是一種新的病蟲害,造成嚴重危害。我們已測定:20世紀70年代,嚴重危害中蜂的囊狀幼蟲病的病原是一種無包膜病毒,這種病毒來源于意大利蜂群的工蜂,通過野外采集花粉、花蜜,把病毒傳染給中蜂。然后,這種病毒在中蜂體內繁殖并發生變異,變異株在中蜂群間大規模傳染疾病。由于中蜂首次被傳染沒有抵抗力,造成100多萬群的大量死亡。
④農戶為了提高養蜂生產的效益,而飼養引進的優良蜂種,放棄中蜂。這也是導致中蜂種群迅速減少的重要原因。
為此,我們可以確定,導致中華蜜蜂近百年來大量消亡的原因,主要是由于引進外來蜜蜂品種在中國飼養后造成的嚴重后果。
中蜂的銳減乃至局部絕跡導致植物多樣性的變化,破壞了原有的生態平衡,造成一些昆蟲種類猖狂繁衍,從益蟲變成危害人畜的害蟲,如近幾年頻繁發生胡蜂大量進入農村危害人、畜事件:
2004年陜西安康地區爆發胡蜂大規模留死、蜇傷村民事件。安康一帶歷史上是中華蜜蜂的棲息地區,山林中有厚密的闊葉林,昆蟲種類多,胡蜂在山林中起著保護林木免受蟲害的平衡作用。而今,中蜂滅絕了,植物多樣性減少,再加上人為改變山林的植物種類,使昆蟲種類及數量減少,造成生態系統中食物鏈斷裂,胡蜂沒有了食物來源。另外昆蟲少了,鳥兒捕不到食物也飛走了,而鳥又是胡蜂的主要天敵。鳥少了,胡蜂就多了。胡蜂在林中找不到食物,必然到林邊的村落營巢找食。在它的巢窩下活動,就會遭到攻擊。唯一解決方法是恢復其原來的生態平衡。
3 西方蜜蜂無法代替中蜂的生態作用
⑴西方蜜蜂在我國自然生態系統中,在生態位上與中蜂雖然有許多重疊,但其個體特性卻有許多差異,如西方蜜蜂的工蜂嗅覺靈敏度較低,不易發現分散、零星開花的低灌木和草本植物,如十字花科、薔蔽料、漆樹科、山茶科、五加科、唇形科、菊科、葫蘆科等。這些種類的植株分散,矮小,多生長在遮蔭處。開花時,中蜂是主要采花者,西方蜜蜂的工蜂很少去。另外,在同一采集地區,中蜂每日外出采集時間比意大利蜂提早和延遲,一般多2~3 h。因此,中蜂對本地植物授粉的廣度和深度都超過西方蜜蜂。中蜂被西方蜜蜂取代導致當地植物授粉總量降低,使多種植物授粉受到影響,一些種類的種群數量逐漸減少直至最終絕滅,結果導致山林中植物多樣性減少。
⑵中華蜜蜂的工蜂在氣溫7℃左右能正常運行采集活動,而在四川阿壩地區的阿壩亞種,當氣溫在3℃~4℃時,工蜂便出外采集。周冰峰等(1988年)測出:12月至次年1月,福建南靖縣八葉五加(Schef flera octophylla Harms)開花期,當在氣溫14℃以下時,中蜂群外出采集的工蜂平均超出意蜂3倍。安全采集氣溫中蜂為6.5℃,而意蜂卻是11.0℃,中蜂工蜂采集氣溫比意蜂低3℃~5℃左右。如果西方蜜蜂取代中蜂,早春和晚秋在較低氣溫中開花的物種,如柃屬。香薷屬,菊科,十字花科等一些種類,其授粉作用受嚴重影響。
⑶西方蜜蜂引進我國已有100多年,依然只有少量蜂群能在東北的大、小興安嶺,新疆北部的自然山林中生存,其他地區必須依靠人工飼養繁衍(葛鳳晨,2003)。而飼養西方蜜蜂的許多蜂場,當主要蜜源結束后,由于無法像中蜂一樣依靠零星、分散的蜜源留在當地繁殖,需追花奪蜜轉地放養。因此,西方蜜蜂雖在一定程度上能代替中蜂的傳粉作用,但由于無法在野外生存,只能依靠人工轉地放養,這種代替的生態作用也就喪失了。
⑷在我國山林中,胡蜂種類眾多。中蜂能夠抵抗胡蜂的攻擊,與胡蜂處于共存的平衡狀態。而我國許多胡蜂種類對引進的西方蜜蜂品種造成毀滅性打擊。在歐州,山區胡蜂種類少,多為小型胡蜂,與當地野生西方蜜蜂種群處于相互共存的平衡狀態。西方蜜蜂引入我國后,不能抵抗我國胡蜂的攻擊,因此無法代替中蜂成為新領地的野生種群,發揮其生態作用。
4 其他傳粉蜜蜂種群無法彌補中蜂的作用
熊蜂(Bumbus)、壁蜂(Osmia)、切葉蜂(Megachile)等其他傳粉昆蟲與中蜂在采集蜜粉源上,已形成各自的范圍,如:熊蜂主要選擇大花朵,花瓣鮮艷的花,如胡蘆科種類;切葉蜂以豆科為主;壁蜂以早春薔薇科種類的花為主。
中蜂主要選擇不鮮艷或白色、無色花,花序復雜的小花朵。依賴中蜂授粉的植物種類,一些傳粉昆蟲雖然可以去采集,但受各自行為特性所限,難以改變其傳粉特性,授粉的效果遠不如中蜂,這種彌補作用很有限。況且,在自然界中傳粉昆蟲種類雖多,但多為個體和小群體,能為植物授粉的個體總數量,大大少于中蜂群,無法滿足眾多植物種類的授粉需要。沒有了中蜂,就會使許多顯花植物因不能得到授粉而滅絕。
5 對于中華蜜蜂的保護提出以下建議
⑴建立自然保護區和品種資源保護區
當前,在中蜂已處于瀕危狀況的東北、華北、西北應首先設立自然保護區。2005年北京市在房山區蒲洼鄉,首先建立以保護當地中華蜜蜂為主的自然保護區。目前許多省都在著手建立省、市級本地中蜂品種資源保護區,不但保護了中蜂種群的遺傳基因,也延緩了中蜂的消亡。
⑵劃出中蜂生產區
在中蜂處于瀕危和稀少地區,如:長江流域各省山區,那里的蜜源植物多為分散分布,缺乏大宗的蜜源供西方蜜蜂采集,而且胡蜂眾多威脅西方蜜蜂的生存。應劃出中蜂生產區,禁止西方蜜蜂進入,以保存當地中蜂。
⑶選育抗病、高產的中蜂品種
①采用遠距離地理品系雜交,利用雜交優勢提高中蜂生產能力;
②采用當地中蜂閉鎖集團選育方法可以提高中蜂生產性能。楊冠煌等從1990年開始在北京房山區蒲洼鄉通過閉鎖集團選育方法,培育出“北一號”中蜂品系,提高生產能力10%以上。
通過選育種雖然提高了中蜂群的生產性能,但其生產性能仍達不到引進蜂種的水平,只能延緩中蜂被取代的進程。
⑷探索采用轉基因培育新品種
通過基因轉移技術,將西方蜜蜂的高產性能,如分泌王漿,采集蜂膠等基因轉移到中蜂,培育出高生產性能轉基因中蜂新品種。這條途徑已引起關注。并開始進行研究,如使用顯微量注射技術將西蜂的基因片段注入中蜂卵,再從變異的子代中選擇優良個體培育成新品系。但由于分泌王漿性能,主要屬于數量性狀,為多基因決定,而這種基因轉移技術還未突破。因此,目前要培育出這種轉基因高產中蜂新品種還有一定困難。但我相信不久的將來,在生物界數量基因轉移技術上會有所突破,而養蜂界就能盡快將這一新技術應用在改進中蜂生產性能上,培育出生產性能趕上西方蜜蜂的新品種。這種新品種就容易被山區農民接受,從而恢復當地中蜂種群數量。這可能是保護和恢復中華蜜蜂種群數量的最佳途徑。
參考文獻(略)
《中國蜂業》2009,59(4)
中國農科院蜜蜂研究所 楊冠煌
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