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雖然昆蟲(chóng)體形很小,但由于數(shù)量巨大也會(huì)影響生物演化的方向和進(jìn)程。保護(hù)昆蟲(chóng)不僅會(huì)讓作物產(chǎn)量提升,還會(huì)讓生態(tài)向有利于自然和人類社會(huì)的方向演化。
近日,法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心和蒙彼利埃大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),生長(zhǎng)在農(nóng)田里的開(kāi)花植物越來(lái)越不需要昆蟲(chóng)授粉了。隨著授粉昆蟲(chóng)逐漸減少,這些開(kāi)花植物的繁殖變得更加困難,它們正在向自花授粉的方向演化。在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的約140萬(wàn)種生物中,約六分之一的被子植物與35萬(wàn)種傳粉動(dòng)物構(gòu)成了陸地生態(tài)系統(tǒng)中復(fù)雜的植物-傳粉者互動(dòng)網(wǎng)絡(luò),創(chuàng)造了全球豐富的生物多樣性。其中,傳粉昆蟲(chóng)具有重要作用。
昆蟲(chóng)數(shù)量巨大、種類繁多,已經(jīng)被人類記錄在案的昆蟲(chóng)約有100萬(wàn)種,占自然界中生物種類的一半以上。傳粉動(dòng)物包括1000多種鳥(niǎo)類、200多種蝙蝠和100多種不能飛行的哺乳動(dòng)物,但數(shù)量和種類最多的還是昆蟲(chóng)。其中,鱗翅目(蝶和蛾)昆蟲(chóng)占所有傳粉者種類的40%,約有14萬(wàn)種;鞘翅目(甲蟲(chóng)類)約有7.7萬(wàn)種;膜翅目(蜂類等)約有7萬(wàn)種。
蜜蜂、蝶、蛾、蟻、甲蟲(chóng)都是重要的傳粉昆蟲(chóng),大約84%供人類食用的農(nóng)作物都要依賴它們傳粉?,F(xiàn)在,法國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn),授粉昆蟲(chóng)的逐漸減少導(dǎo)致一些植物向自花授粉演化,由此造成了人們難以察覺(jué)的后果—植物的葉、花、果實(shí)變小了。與二三十年前生長(zhǎng)在巴黎地區(qū)的三色堇相比,如今生長(zhǎng)在同一地區(qū)的三色堇花朵小了10%,花蜜產(chǎn)量減少20%,傳粉昆蟲(chóng)也更少造訪這類植物了。這種情況形成了一種循環(huán),傳粉昆蟲(chóng)越來(lái)越少導(dǎo)致花蜜減產(chǎn),花蜜減產(chǎn)又會(huì)加劇昆蟲(chóng)數(shù)量的下降。
這種惡性循環(huán)有根可尋,農(nóng)業(yè)的集約化是造成昆蟲(chóng)減少的重要原因。2022年,在《自然》雜志上發(fā)表的文章介紹了這樣一項(xiàng)研究。研究人員觀察并計(jì)算了近2萬(wàn)種昆蟲(chóng)(蜜蜂、螞蟻、蝴蝶、蚱蜢、蜻蜓等)的活動(dòng)范圍和數(shù)量,涉及約6000個(gè)不同的地點(diǎn)。結(jié)果表明,最近40年來(lái),農(nóng)業(yè)集約化和氣候變暖的疊加,使得全球昆蟲(chóng)豐度減少近50%,物種數(shù)量減少27%,歐洲野生蜜蜂和蝴蝶種群分別下降31%和37%。
農(nóng)業(yè)集約化讓昆蟲(chóng)減少的原因在于,作物的單一化會(huì)影響到生物多樣性。單一化種植會(huì)使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)綜合服務(wù)功能縮減,造成農(nóng)田肥力和生產(chǎn)力下降、養(yǎng)分循環(huán)失衡、病蟲(chóng)害多發(fā),同時(shí),無(wú)法吸引更多的傳粉昆蟲(chóng)。
大量使用農(nóng)藥也是造成昆蟲(chóng)減少的重要原因。農(nóng)藥包括殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、除草劑和殺螨劑等,它們對(duì)主要的授粉昆蟲(chóng)—蜜蜂的危害比人們想象的要大得多。即便使用非致命劑量(即明顯無(wú)害的劑量),一種殺蟲(chóng)劑也會(huì)將蜜蜂的壽命縮短約50%?,F(xiàn)在人工飼養(yǎng)的蜜蜂平均壽命為17.7天,而在20世紀(jì)70年代,這一數(shù)據(jù)為34.3天。原因在于,作物上某些毒性較強(qiáng)的殺蟲(chóng)劑殘余會(huì)使蜜蜂在采集花粉時(shí)中毒而亡,有些毒素則會(huì)使蜜蜂失去辨別方向的能力,無(wú)法將花粉帶回蜂巢。另外,一些蜜蜂帶回蜂巢的花粉中包含了各類殺蟲(chóng)劑、除草劑、殺菌劑中的有毒成分,這會(huì)使整個(gè)蜂巢受到污染,蜜蜂的免疫系統(tǒng)會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p害。
氣候變化也會(huì)造成昆蟲(chóng)生存困難。與人和其他生物一樣,昆蟲(chóng)的生存也需要適宜的溫度。一般最適宜昆蟲(chóng)生存的溫度是25~30℃,低于10℃,昆蟲(chóng)活動(dòng)減少,高于35℃,昆蟲(chóng)會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)甚至死亡。
除了人類的農(nóng)業(yè)行為和氣候變化,人類的其他行為也影響著傳粉昆蟲(chóng)的數(shù)量和多樣性。并非一切人類的干擾都對(duì)傳粉昆蟲(chóng)的生存不利,二者之間的關(guān)系比較復(fù)雜??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn),人類活動(dòng)的干擾強(qiáng)度在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),對(duì)傳粉昆蟲(chóng)的物種多樣性可能產(chǎn)生有利影響,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;人類活動(dòng)的干擾強(qiáng)度過(guò)大,則會(huì)影響傳粉昆蟲(chóng)的生存和傳粉的穩(wěn)定性。
中國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)研究解釋了人類行為對(duì)傳粉昆蟲(chóng)數(shù)量和多樣性可能存在的影響,有利于理解人與昆蟲(chóng)的關(guān)系。研究人員在河南鞏義市境內(nèi)捕獲了18576只傳粉昆蟲(chóng),分屬14目, 147科。為了便于觀察和統(tǒng)計(jì),研究人員根據(jù)干擾指數(shù)將人類的活動(dòng)分為輕度、中度和高強(qiáng)度干擾三種。結(jié)果顯示,人類活動(dòng)對(duì)不同傳粉昆蟲(chóng)有不同的影響。雙翅目物種(包括蚊、蠓、虻和各種蠅類)的多樣性在三種干擾強(qiáng)度下都能達(dá)到一個(gè)高水平, 在輕度干擾下多樣性最高;膜翅目物種(如蜜蜂、胡蜂、蟻等)的多樣性在中度干擾下達(dá)到最高;鞘翅目物種(如金龜子、天牛、象鼻蟲(chóng)等)的多樣性在輕度干擾下呈現(xiàn)稍高狀態(tài),但整體上水平較低。不過(guò),在人類的高強(qiáng)度干擾下,如城市、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)的興建等,所有昆蟲(chóng)都會(huì)在多樣性和數(shù)量上受到抑制。
此外,有一個(gè)現(xiàn)象值得注意:蜜蜂科動(dòng)物的生態(tài)位寬度隨著人類活動(dòng)干擾強(qiáng)度的增加而增加;反之,隨著干擾強(qiáng)度的降低而降低。生態(tài)位寬度是指一個(gè)物種所能利用的各種資源的總和。當(dāng)資源的可利用性減少時(shí),物種的生態(tài)位寬度會(huì)增加。例如,在食物供應(yīng)不足的環(huán)境中,生物將被迫攝食一些過(guò)去不習(xí)慣的、次等的食物;在食物供應(yīng)充足的環(huán)境中,物種的生態(tài)位寬度會(huì)降低,生物僅需攝食最習(xí)慣攝食的少數(shù)食物。以蜜蜂為例,如果人類活動(dòng)增強(qiáng)導(dǎo)致其食物(農(nóng)作物和野生植物)數(shù)量減少,它們就會(huì)減少對(duì)花蜜的采集,轉(zhuǎn)而攝食其他食物,這就會(huì)造成某些開(kāi)花植物的繁殖變得更加困難,果實(shí)也會(huì)減少。這些植物也會(huì)向自我授粉的方向演化,正如法國(guó)科學(xué)家揭示的蜜蜂與三色堇的關(guān)系。
這些情況表明,關(guān)心和保護(hù)微小的生靈就是在守護(hù)人類的安全和健康。阻止對(duì)森林的亂砍濫伐,增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的多元化,減少使用農(nóng)藥,采取多種行動(dòng)減緩氣候變暖等措施對(duì)昆蟲(chóng)的繁衍生息意義深遠(yuǎn)。比如,增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的多元化可以采用建設(shè)植被緩沖帶、生態(tài)溝渠和喬灌草斑塊等農(nóng)田生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,還可以采用最新的“田內(nèi)條帶輪間作—田邊生態(tài)廊道構(gòu)建—田外非農(nóng)斑塊生態(tài)修復(fù)”技術(shù)模式。減少農(nóng)藥使用有多種方式,不能簡(jiǎn)單理解為減少農(nóng)藥使用量,而是要讓農(nóng)藥使用結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化,采取綠色防控措施,全面禁止高毒農(nóng)藥使用,既能保證作物產(chǎn)量,又對(duì)環(huán)境友好。
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