蒙自石榴果園農(nóng)藥施用對傳粉蜜蜂種群結(jié)構(gòu)的影響

張 睿 段志成 李杰 閆振華 劉 娜 文易進(jìn)

（紅河學(xué)院生物科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院，云南蒙自 661199）

全球75.7%的主要作物依賴?yán)ハx傳粉，其中膜翅目蜜蜂類群是最重要的傳粉昆蟲。在傳粉蜜蜂中，家養(yǎng)的意大利蜂和中華蜜蜂分布廣、種群數(shù)量大，是傳粉的優(yōu)勢種。除了家養(yǎng)蜜蜂，世界上還存在約2萬種野生蜜蜂，它們分布于有開花植物的各個角落，不少種類對環(huán)境的適應(yīng)力以及對某類花結(jié)構(gòu)的適應(yīng)力都遠(yuǎn)超家養(yǎng)蜜蜂，眾多野生蜜蜂創(chuàng)造的效益遠(yuǎn)高于家養(yǎng)蜜蜂。近幾十年來，受環(huán)境污染、生物多樣性降低、不合理使用農(nóng)藥等諸多因素的影響，傳粉蜜蜂的數(shù)量銳減，給農(nóng)林業(yè)的發(fā)展也帶來直接影響[1-3]。

蒙自，是我國最大的石榴生產(chǎn)基地之一，是芳名遠(yuǎn)揚(yáng)的“石榴之鄉(xiāng)”，迄今為止已經(jīng)有700 多年的石榴種植歷史[4]，蒙自石榴是當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)作物。蒙自石榴花期3—6 月，是典型的異花授粉植物，自花的結(jié)果率低，花期主要依靠昆蟲授粉。但是，石榴果園中農(nóng)藥的不合理施用，使得傳粉蜜蜂數(shù)量銳減。在傳粉蜜蜂種類和數(shù)量不斷下降的背景下，石榴花期需要投入大量人工輔助授粉，以提高坐果率。而人工授粉不但費(fèi)事、費(fèi)力，效果還遠(yuǎn)不如蜜蜂授粉[5]。因此，想要獲得質(zhì)量均優(yōu)的石榴果品，須對果園農(nóng)藥施用進(jìn)行科學(xué)研判，以期最大限度地保護(hù)和利用傳粉蜜蜂資源。

1 材料和方法

1.1 試驗地選取

通過訪問調(diào)查方式，走訪蒙自市內(nèi)石榴果園種植戶，了解石榴果園花期（2—6 月）農(nóng)藥施用情況，選取樹齡相近的幾乎不施用農(nóng)藥的樣地A、較少施用農(nóng)藥樣地B、較頻繁施用農(nóng)藥樣地C 石榴園各一塊，作為試驗調(diào)查樣地。詳細(xì)記錄各樣地農(nóng)藥施用實際情況，各樣地農(nóng)藥施用情況統(tǒng)計見表1。

表1 各石榴園農(nóng)藥施用情況

1.2 調(diào)查方法

石榴花期（2—6 月），在蒙自市石榴園內(nèi)開展實驗調(diào)查，采用馬氏網(wǎng)誘捕法、網(wǎng)捕調(diào)查法和黃盤誘集法定期采集傳粉蜜蜂標(biāo)本，每7 d收集一次采集到的昆蟲標(biāo)本。

1.3 標(biāo)本鑒定

將采集到的蜜蜂制作為針插標(biāo)本，根據(jù)文獻(xiàn)資料中的形態(tài)描述和分類檢索表，在解剖鏡下先將標(biāo)本歸合至蜜蜂總科中不同科，再依次鑒定至屬、種。根據(jù)鑒定結(jié)果編制已知種名錄和檢索表。本研究采用Michener 2007分類系統(tǒng)[6]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用SPSS 23.0 對不同農(nóng)藥施用石榴果園傳粉蜜蜂種群分布進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒙自石榴園傳粉蜜蜂種類記述

調(diào)查發(fā)現(xiàn)蒙自石榴園傳粉蜜蜂15種，隸屬于4科10屬，收集傳粉蜜蜂標(biāo)本511件。其中蜜蜂科種類最為豐富，有6屬10種；其次為切葉蜂科，有2屬3種；分舌蜂科與隧蜂科各有1屬1種，種類名錄見表2。

表2 蒙自石榴園傳粉蜜蜂名錄

2.1.1 蒙自石榴園已知傳粉蜜蜂分屬檢索表。

1.前翅具2個亞緣室………………………… 2

-.前翅具3個亞緣室………………………… 4

2.體小型，光滑無毛；喙短… 葉舌蜂屬Hylaeus

-.體中型，被毛；喙長………………………… 3

3.體具金屬光澤；足具爪墊 壁蜂屬Osmia

-.體黑色，無金屬光澤；足無爪墊 切葉蜂屬M(fèi)egachile

4.前翅緣室等寬，幾乎達(dá)翅頂角；后足脛節(jié)無距……………………………………… 蜂屬Apis

-.前翅緣室遠(yuǎn)離翅頂角……………………… 5

5.亞緣室?guī)缀醯却蟆?6

-.亞緣室大小不等…………………………… 8

6.前翅第1亞緣室不被斜脈分割，第1亞緣室下部寬于第2亞緣室下部；單眼呈三角形排列 …… 7

-.前翅第1亞緣室被斜脈分割，第1亞緣室下部窄于第2亞緣室下部；單眼呈直線排列熊蜂屬

7.前翅回脈與第2 亞緣室中部相接；足不具中墊 ……………………………… 無墊蜂屬Amegilla

-.前翅回脈與第2亞緣室端部相接；足具中墊…………………………… 迴條蜂屬Habropoda

8.第3亞緣室顯著大于第1、2亞緣室，第2亞緣室近三角形 ……………………… 木蜂屬Xylocopa

-.第1亞緣室與第3亞緣室等大，第2亞緣室最小，非三角形……………………………………… 9

9.前翅基脈直；腹部毛稀疏 … 蘆蜂屬Ceratina

-.前翅基脈拱起；腹部具毛帶……………………………… 隧蜂屬Halictus

2.1.2 蒙自石榴園已知傳粉蜜蜂主要鑒別特征描述。小蜜蜂Apis floreaFabricius。工蜂：體長7～8 mm；體黑色，上顎端部、腹部1～2 節(jié)背板紅褐色；顱頂具黑褐色毛，胸部具黃色毛，后足具白色毛，腹部3～5節(jié)背板具白色毛帶，腹部腹面具灰白色毛；頭寬于胸，唇基具細(xì)而密的刻點(diǎn)，顎眼距寬大于長。

大蜜蜂Apis dorsataFabricius。工蜂：體長16～18mm；體黑色，上顎、觸角柄節(jié)黃褐色，翅黑褐色具紫色光澤，腹部1～3節(jié)黃色；顱頂、中胸具黑褐色毛，足、小盾片、并胸腹節(jié)、腹部1～3節(jié)背板具黃色毛。

東方蜜蜂Apis ceranaFabricius。工蜂：體長9.5～13.0 mm；體黑色，唇基、上唇、上顎端部具黃斑，觸角柄節(jié)黃色，小盾片顏色多變（黃色、褐色或黑色），足、腹部背板3～4 節(jié)紅黃色；體毛淺黃色，后足具花粉籃；后翅中脈分叉。

西方蜜蜂Apis melliferaLinnaeus。工蜂：體長12～14 mm；體色多變化，黃褐色至黑褐色，唇基黑色無黃斑；后翅中脈不分叉；第6腹節(jié)背板上無絨毛帶。

云南迴條蜂Habropoda yunnanensisWu。體長10～11 mm；黑褐色，上顎大部分、顏面兩側(cè)黃色，觸角柄節(jié)具細(xì)黃紋，翅基片、腹部背板1～6節(jié)端緣黃褐色；顱頂具黑色毛，胸部、腹部具黃色毛；上唇端緣具凹陷，上顎細(xì)長具2 尖齒；觸角鞭節(jié)第1 節(jié)的長度為第2～3節(jié)長度總和。

綠條無墊蜂Amegilla zonata（Linnaeus）。體長12～14 mm；體黑色，上顎基部、上唇、唇基、眼側(cè)區(qū)、額區(qū)、觸角柄節(jié)前表面具黃色斑；顱頂及胸部密被黃及黑褐色混雜的毛，腹部背板1～4 節(jié)端部具藍(lán)綠色毛帶，第5節(jié)背板端緣具整齊的黑褐色毛；唇基稍隆起，上顎狹長具2齒。

藍(lán)胸木蜂Xylocopa caerulea（Fabricius）。體長23～24mm；體黑色，翅黑褐色，具紫色金屬光澤；頭、胸、前足腿節(jié)外側(cè)、腹部第1 節(jié)背板及第2 節(jié)背板兩側(cè)被藍(lán)色絨毛，其他部分被黑色毛；頭部、腹部背板刻點(diǎn)較稀；小盾片、腹部背板第1節(jié)前緣具脊。

黃蘆蜂Ceratina flavipesSmith。體長8～9 mm；體黑色閃光，具黃斑，唇基中央黃斑“山”字型；體毛稀疏、淺黃色；上顎具2 齒，顱頂后緣稍凹陷；胸部背板刻點(diǎn)細(xì)密，并胸腹節(jié)背區(qū)中央具縱向皺。

莫蘆蜂Ceration morawitziSickmann。體長4～6 mm；體黑色閃光，具黃斑，唇基中央黃斑倒“T”字型；體毛稀疏、淺黃色；胸部僅中胸背板周緣刻點(diǎn)粗大，其余細(xì)密，并胸腹節(jié)背區(qū)中央基部具皺。

黑足熊蜂Bombus atripesSmith。體長18～25 mm；體黑色，翅紫褐色具金屬光澤；頭部、胸部側(cè)板、足具黑色毛，胸部、腹部背板具紅褐色毛，腹部腹板端緣具黃褐色毛帶；單眼呈直線排列，顱頂后緣平直。

粗切葉蜂Megachile sculpturalisSmith。體長22～23 mm；體黑色，足轉(zhuǎn)節(jié)、腿節(jié)外側(cè)紅色；觸角窩具黑色毛，腹部背板第2 節(jié)端部具黃色毛帶，第3～5 節(jié)端部具黑褐色毛帶，腹部毛刷黃褐色；上顎3 齒，基部具疣狀突起。

小突切葉蜂Megachile disjunctaFabricus。體長15～16 mm；體黑色，翅基具紫色光澤；并胸腹節(jié)、腹部第1～2節(jié)背板基部具白色毛；唇基刻點(diǎn)密，端緣具2 個小突起，上顎具4 齒；腹部第2～5 節(jié)背板基部具橫溝。

凹唇壁蜂Osmia heuderiCockerell。體長9～12 mm；體黑色，閃綠色光澤；中胸背板被灰白、黑色混雜的長毛，中胸側(cè)板、并胸腹節(jié)兩側(cè)被淺黃色毛，腹部各節(jié)背板端緣具淺黃色毛帶，腹部腹毛刷黃色；唇基隆起，端緣中央凹陷，具不達(dá)基部的縱脊，上顎具2齒。

艷葉舌蜂Hylaeus variagatus Fabricius。體長5～6mm；體黑色，上顎褐色，觸角鞭節(jié)下表面灰褐色；腹部第1節(jié)紅色；體毛稀疏，僅胸部腹面被少量白色短毛；中胸背板刻點(diǎn)粗且密，小盾片中部刻點(diǎn)稀、四周刻點(diǎn)粗且密；腹部背板刻點(diǎn)稀疏。

銅色隧蜂Seladonia aerariusSmith。體長7～8mm；體具有銅色金屬光澤；顏面密被淺灰色毛，腹部背板1～4 節(jié)端緣具黃色毛帶，1～2 節(jié)背板毛帶常中斷。唇基微隆起，端部中央凹陷，刻點(diǎn)分布不均勻。

2.2 不同施藥方式下石榴園傳粉蜜蜂種群結(jié)構(gòu)特征比較

用多樣性、豐富度、均勻度、優(yōu)勢度特征指數(shù)來比較不同樣地傳粉蜜蜂種群的結(jié)構(gòu)。樣地A 多樣性、豐富度、均勻度3項種群特征指數(shù)均高于其余兩地塊，樣地B種群分布特征指數(shù)較其余樣地居中，樣地C 多樣性、豐富度、均勻度較其余兩樣地最低，優(yōu)勢度最高。3 塊樣地傳粉蜜蜂種群物種數(shù)、個體數(shù)比較：樣地A＞樣地B＞樣地C；3塊樣地傳粉蜜蜂種群多樣性、豐富度、均勻度比較：樣地A＞樣地B＞樣地C；三塊樣地傳粉蜜蜂種群優(yōu)勢度比較：樣地C＞樣地B＞樣地A，見表3。

表3 不同地塊傳粉蜜蜂種群特征指數(shù)

2.3 不同施藥方式下石榴園傳粉蜜蜂種群結(jié)構(gòu)隨時間變化分析

由圖1A可知，不同樣地傳粉蜜蜂多樣性指數(shù)隨時間的變化表現(xiàn)為：樣地A 多樣性曲線穩(wěn)定，樣地B、C曲線波動較大，曲線波動規(guī)律相似，均在5月份出現(xiàn)最大值，但樣地C 由于生態(tài)系統(tǒng)受但嚴(yán)重破壞最低值出現(xiàn)在6月。

由圖1B可知，不同樣地傳粉蜜蜂均勻度指數(shù)隨時間的變化表現(xiàn)為：樣地A、B均勻度曲線平穩(wěn)，樣地A曲線位于樣地C上方，樣地B均勻度曲線出現(xiàn)極其不穩(wěn)定的波動，5月出現(xiàn)最大值，3月出現(xiàn)最小值。

由圖1C可知，不同樣地傳粉蜜蜂豐富度指數(shù)隨時間的變化表現(xiàn)為：樣地A豐富度曲線有輕微波動，4 月出現(xiàn)最低值，其余月份無明顯波動，樣地B 豐富度曲線隨時間線性上升，樣地C曲線4月波動較大，三條曲線均在6月份達(dá)到最大值。

由圖1D 可知，不同樣地傳粉蜜蜂優(yōu)勢度指數(shù)隨時間的變化表現(xiàn)為：樣地A 優(yōu)勢度曲線隨時間波動小，樣地B 波動較大，5 月出現(xiàn)峰值，樣地B 曲線與樣地A 曲線在4 月出現(xiàn)交點(diǎn)，樣地C 優(yōu)勢度曲線位于最高處，曲線波動較小，2 月出現(xiàn)最大值。

圖1 不同施藥方式石榴果園中傳粉蜜蜂種群結(jié)構(gòu)的時間格局

3 結(jié)論與討論

本研究系統(tǒng)調(diào)查了蒙自石榴果園傳粉蜜蜂的種類及分布，共發(fā)現(xiàn)傳粉蜜蜂4 科10 屬15 種，編制了已知種分屬檢索表，并對已知種主要形態(tài)特征進(jìn)行了描述，實驗結(jié)果可為果園傳粉蜜蜂種類的鑒定提供第一手資料。

研究針對不同石榴園的農(nóng)藥施用情況，探討了其對傳粉蜜蜂的種群分布的影響，調(diào)查結(jié)果顯示，不同施藥情況對傳粉蜜蜂種群分布影響顯著。樣地A農(nóng)藥施用頻率、濃度較低，傳粉蜜蜂種類及數(shù)量高于樣地B、C；樣地B農(nóng)藥施用頻率、濃度適中，傳粉蜜蜂種類及數(shù)量介于樣地A與樣地C之間，但種群結(jié)構(gòu)傾斜向優(yōu)勢種西方蜜蜂；樣地C農(nóng)藥施用頻率、濃度較高，傳粉蜜蜂種類及數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于樣地A、B。從種群結(jié)構(gòu)分析，樣地C由于農(nóng)藥施用嚴(yán)重，傳粉蜜蜂種群遭受嚴(yán)重破壞，其多樣性、豐富度、均勻度均為最低，優(yōu)勢度則最高；從蜜蜂種群結(jié)構(gòu)隨時間變化也可看出，樣地A的穩(wěn)定性要高于樣地B和樣地C。表明農(nóng)藥的大量使用打破了傳粉蜜蜂種群的生態(tài)平衡，導(dǎo)致種群結(jié)構(gòu)單一且脆弱、群落中物種匱乏，生態(tài)系統(tǒng)功能難以發(fā)揮，種群優(yōu)勢種突出。研究結(jié)果與武文卿、沈宇濤等[7-8]研究結(jié)果一致，進(jìn)一步證實了農(nóng)藥對傳粉蜜蜂的種群分布結(jié)構(gòu)存在負(fù)面影響，為果園傳粉蜜蜂資源的保護(hù)和利用提供了一定的研究基礎(chǔ)。