重温寂静的春天:改造害虫控制以拯救我们的蜜蜂

煤油灯科技2024-08-28 09:58

最新研究为美国野生蜜蜂种群数量急剧下降主要源于农药使用的怀疑提供了确凿证据。南加州大学多恩西夫学院的科学家表示,要拯救这些至关重要的授粉昆虫,需要采用新的害虫管理方法。

无论是在美国漫步花园,闲逛公园,还是仅仅是在开阔的野外空间游玩,你都可能会注意到蜜蜂在花丛中嗡嗡作响。虽然蜜蜂是从欧洲进口来生产蜂蜜的,最为人所熟知,但它们并不是唯一在工作的蜜蜂。如果你是一个敏锐的观察者,你可能会发现成千上万种不太为人所知的本土蜜蜂种类,这些蜜蜂将这些空间视为家园。

本土野生蜜蜂在生态系统中扮演着至关重要的角色,它们觅食时为无数植物种类(包括许多农作物)传播花粉,确保了这些植物的生存和繁殖。不幸的是,野生蜜蜂的数量似乎在减少,尽管专家提出了多种原因,但确切原因仍是个谜。

农药与蜜蜂数量减少

《自然·可持续性》杂志上发表的一项新研究揭示了可能的一个原因:农药的使用。该研究表明,野生蜜蜂的目击数量急剧下降,在农药使用高发的地区,某些物种的目击数量比没有使用农药的地区下降了56%。

这项研究指出,农药是导致野生蜜蜂数量减少的一个重要因素,并表明,像美国环境保护局所提出的替代性害虫控制方法可以减少这种危害。

调查蜜蜂数量减少的原因

野生蜜蜂的消失可能会扰乱整个生态系统,不仅影响植物,还会影响依赖这些植物为食和栖息地的野生动物。价值数十亿美元的农业产业也可能受到冲击;野生蜜蜂与蜜蜂一起,在三分之二的粮食作物和近90%的开花植物种类的授粉中发挥着至关重要的作用。

认识到蜜蜂种群减少所带来的紧迫威胁,南加州大学多恩西艺术与科学学院的劳拉·梅丽莎·古兹曼与一支国际研究团队一起,着手调查农药对野生蜜蜂的影响。他们还研究了农业实践的影响以及蜜蜂群落的存在如何影响野生蜜蜂种群。

分析蜜蜂目击数据

古兹曼是加比兰分校生物科学和定量与计算生物学助理教授,他和团队检查了博物馆记录、生态调查以及 1996 年至 2015 年间美国各地收集的社区科学数据。

利用先进的计算方法,他们筛选了超过 20 万个独特观测结果,这些观测结果涉及 1000 多个物种——占美国已知蜜蜂物种的三分之一——以评估不同物种在不同地点的观测频率。

此外,他们还分析了来自几个政府机构的数据,如美国地质调查局的国家土地覆盖数据库和农药国家综合项目。前者追踪了2001年至2016年间美国土地覆盖类型(作物、城市、森林、湿地等)的变化,每两到三年拍摄一次快照,而后者则提供了1992年至2021年间各州农药使用的详细数据。

通过整合这些资源,研究人员将土地使用、农药施用、蜜蜂种群存在以及农作物类型等因素与过去二三十年间野生蜜蜂的发现情况联系起来。

农药:罪魁祸首

这项研究提供了确凿的证据,表明农药的使用是导致野生蜜蜂数量下降的主要因素。研究发现农药的使用与野生蜜蜂数量减少之间存在强烈的关联性,这表明农药暴露与蜜蜂种群数量下降之间存在直接联系。

一些科学家推测,某些作物可能会对野生蜜蜂产生不利影响。然而,古兹曼和他的团队发现了相反的证据。在授粉者经常出没的作物中,他们发现农业发达县和农业欠发达县的野生蜜蜂数量一样多。

蜜蜂蜂群的惊人影响

有趣的是,尽管有证据表明事实相反,但这项研究表明,作为入侵物种的蜜蜂群对野生蜜蜂种群几乎没有影响。但研究人员警告说,他们需要更详细的数据和进一步的研究来证实这一结论。

“虽然我们的计算很复杂,但许多空间和时间数据却相当粗略,”古兹曼说。“我们计划改进我们的分析,并尽可能填补这些空白。”

倡导综合虫害管理

研究人员认为他们的发现具有说服力,表明采用替代害虫控制策略(如害虫综合管理)对于保护这些重要的授粉昆虫至关重要。

综合虫害管理涉及通过使用天敌来控制害虫,改变做法以减少害虫的滋生,以及使用陷阱、屏障和其他物理手段,并将农药使用作为最后手段。

研究团队还强调需要更多长期研究,以在较长时间内收集更多本地蜜蜂种群的数据。“我们需要将这些跨越大陆的大规模研究与现场实验结合起来,让蜜蜂在更长时间内并在自然条件下接触化学物质,以更清楚地了解这些化学物质对蜜蜂的影响,”古兹曼说。

需要更好的农药风险评估

目前的研究建立在今年早些时候由古兹曼 (Guzman) 及华盛顿州立大学和加拿大拉瓦尔大学 (Université Laval) 的科学家们发表的研究工作之上。该研究发现,生态风险评估 (ERAs) 低估了农药对野生蜜蜂和其他授粉者的威胁。

目前,生态风险评估(ERA)通常会在实验室研究中衡量农药对蜜蜂的影响,然后将这些发现推及至本土蜜蜂种类。然而,古兹曼和她的同事发现,当前生态风险评估在评估农药对蜜蜂的致死性时差异极大,甚至可能相差一百万倍。而且,研究表明,许多野生蜜蜂对农药的敏感度更高,这加剧了问题的严重性。

古兹曼说:“当我们只关注西方蜜蜂时,我们忽略了其他野生蜜蜂物种对农药暴露的独特反应。”他呼吁监管机构、科学家和决策者重新考虑ERA方法。

“更多关于农药长期影响的数据和分析将有助于指导这些努力,造福所有授粉者,包括野生蜜蜂,”古兹曼说。

参考:“农药使用对美国野生蜜蜂分布的影响”2024年8月27日,《自然·可持续性》。DOI: 10.1038/s41893-024-01413-8

除了通讯作者古兹曼 (Guzman) 之外,该研究的其他作者还包括西蒙弗雷泽大学的伊丽莎白·埃尔 (Elizabeth Elle) 和莱森·麦格尼格尔 (Leithen M’Gonigle);授粉者伙伴关系 (Pollinator Partnership) 的罗拉·莫兰丁 (Lora Morandin);生物多样性宣传网络 (Biodiversity Outreach Network, BON) 的尼尔·科布 (Neil Cobb);BON 和北亚利桑那大学的佩奇·切希尔 (Paige Chesshire);美国农业部农业研究服务局授粉昆虫研究部 (USDA-ARS Pollinating Insects Research Unit) 的林西·麦凯布 (Lindsie McCabe);香港大学的爱丽丝·休斯 (Alice Hughes);以及斯图加特国家自然历史博物馆的迈克尔·奥尔 (Michael Orr)。

资金来源:美国国家科学基金会、南加州大学多恩西夫学院、西蒙弗雷泽大学、加拿大自然科学与工程研究委员会、Liber Ero奖学金计划

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