小峰熊蜂的生物學及傳粉生態(tài)學研究.pdf

1、熊蜂是一類多食性的社會性昆蟲，是多種蟲媒植物，特別是豆科、茄科及一些瀕危植物的重要傳粉者。熊蜂與蜜蜂同屬于一個科，都以花蜜和花粉為主要食物，但熊蜂授粉特性比蜜蜂優(yōu)越，它們更適應低溫、低光照和高濕環(huán)境；此外，熊蜂還具有聲震授粉特性。20世紀80年代末，歐洲一些國家的野生熊蜂的人工周年繁育技術獲得突破，使得熊蜂的人工授粉應用取得重大進展。目前，地熊蜂(Bombus terrestris)已應用于多種溫室作物的授粉，取得良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效

2、益，成為歐洲一些國家優(yōu)良的授粉蜂種。
　　 由于商業(yè)利益，國外熊蜂繁育公司對熊蜂的人工繁育技術進行嚴格保密，使得進口熊蜂成本特別高，另外進口熊蜂可能會對本土熊蜂資源造成嚴重危害。因此，90年代末，我國科學家也開始了熊蜂的人工繁育和授粉應用技術研究。目前，已從本國熊蜂種類中篩選出6種具有授粉應用價值的蜂種，小峰熊蜂即是其中的一個優(yōu)良授粉蜂種。
　　 本論文通過采取實地調(diào)查、分子生物學技術、實驗室飼養(yǎng)及溫室實驗等技術手段，研

3、究了小峰熊蜂的地理分布、形態(tài)學特征、系統(tǒng)發(fā)育地位、生物學特性、溫室傳粉生態(tài)學等內(nèi)容，旨在為我國熊蜂資源的保護及合理的人工利用研究提供科學依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容和結果如下：
　　 1.通過實地調(diào)查及查閱文獻和中國科學院動物所館藏標本，研究了小峰熊蜂的地理分布；并根據(jù)實地調(diào)查記錄的數(shù)據(jù)，了解了小峰熊蜂采訪植物的種類。結果表明，小峰熊蜂屬于古北區(qū)、東洋區(qū)和日本區(qū)蜂種，分布于中國、朝鮮、日本和俄羅斯，在我國主要分布于華北地區(qū)、東北地區(qū)和

4、青藏高原東部，在海拔50～3500m之間都有分布，其中，尤以海拔1000～2500m之間分布最為豐富。小峰熊蜂采訪植物種類涉及到11個科28個種，偏向于采訪菊科、豆科、薔薇科和唇形科植物。
　　 2.利用細胞色素氧化酶Ⅰ基因（COI基因）序列對9個亞屬13種熊蜂的系統(tǒng)發(fā)育進行預測，結果表明，該基因序列能夠反應亞屬級的系統(tǒng)進化關系，在Bombus s.str亞屬內(nèi)B.hypocrita和B.patagiatus這兩種蜂分化最晚，而

5、B.ignitus分化最早。
　　 3.實地調(diào)查結果顯示，華北地區(qū)小峰熊蜂的活動規(guī)律為：3月中下旬蜂王開始出蟄，5月上旬第一批工蜂就會羽化出房，7月群勢達高峰，雄蜂和子代蜂王羽化出房，蜂王出房后1個星期左右開始交配，9月下旬至10月上旬老蜂王、工蜂和雄蜂逐漸解體消亡，10月上旬蜂王進入休眠狀態(tài)。
　　 4.比較了不同的花粉（新鮮杏花粉、干杏花粉、新鮮油菜花粉及新鮮杏花粉和新鮮油菜花粉的混合花粉）對實驗室飼養(yǎng)條件下野生蜂王

6、產(chǎn)卵率、第1只工蜂出房時間、蜂王產(chǎn)卵前期時間、蜂群成群前期時間、子代蜂王數(shù)量的影響。結果顯示，4種花粉（組合）對野生蜂王產(chǎn)卵率和第一只工蜂的出房時間影響差異不顯著，但對蜂王的產(chǎn)卵前期時間、蜂群成群前期時間、子代蜂王數(shù)量影響差異顯著。其中，新鮮杏花粉、干杏花粉和混合花粉有利于縮短蜂群成群前期時間，提高成群率；油菜花粉不利于蜂群飼養(yǎng)開始階段，但其與杏花粉混和利于子代蜂王的產(chǎn)生。
　　 5.比較了不同飼料（5種花粉和2種糖類組合飼料及

7、不添加花粉的2種糖類飼料，共12組）對無王小峰熊蜂工蜂群生長發(fā)育的影響。結果表明，只飼喂糖類食物時，工蜂壽命顯著短于有花粉的飼料組，而且工蜂不產(chǎn)卵。含有花粉的各飼料組之間工蜂壽命存在顯著差異，飼喂玉米花粉的工蜂壽命小于其他4種花粉組。在工蜂產(chǎn)卵前期時間和卵杯數(shù)量方面，10種含有花粉的飼料組之間差異不顯著；但在產(chǎn)卵量、幼蟲拖出數(shù)、雄蜂出房時間和子代雄蜂數(shù)量等方面，各飼料組之間差異較大。白砂糖和杏花粉組的產(chǎn)卵量最高；杏花粉組和茶花粉組的幼蟲

8、拖出數(shù)量顯著低于其它花粉組；油菜花粉組和杏花粉組的雄蜂出房時間顯著短于其它花粉組；杏花粉組的子代雄蜂數(shù)量顯著高于其它飼料組。
　　 6.研究了4種常見的設施作物農(nóng)藥（莫比朗、清源保、世高、綠乳銅）對3種熊蜂［小峰熊蜂、密林熊蜂(B.patagiatus)和火紅熊蜂(B.pyrosoma)］的毒性。結果顯示，4種農(nóng)藥對小峰熊蜂的致死率顯著低于對密林熊蜂和火紅熊蜂的致死率，對密林熊蜂和火紅熊蜂致死率則沒有顯著差異。莫比朗對小峰熊蜂的

9、內(nèi)吸毒性LD50(0.0028 ug.a.i/蜂)顯著高于對火紅熊蜂(0.0023μg.a.i/蜂)和密林熊蜂(0.0021 ug.a.i/蜂)的內(nèi)吸毒性LD50。莫比朗對熊蜂的致死率顯著高于其他3種農(nóng)藥和空白對照組，清源保對熊蜂的致死率顯著高于空白對照組，但是世高和綠乳銅對熊蜂的致死率與空白組相比沒有顯著差異。本研究結果表明，3種試驗蜂種中，小峰熊蜂對4種農(nóng)藥的毒性敏感性最低，同時本研究結果認為設施農(nóng)業(yè)中，當應用熊蜂進行授粉時，可施用

10、低毒農(nóng)藥如世高和綠乳銅代替毒性大的農(nóng)藥。
　　 7.對溫室杏園小峰熊蜂的活動變化及其影響因子進行觀測。結果表明，整個花期熊蜂的采集活動比較活躍，小峰熊蜂日采集活動呈現(xiàn)兩個明顯的高峰期，分別在9∶30～11∶00和13∶30～15∶30。熊蜂采集活動變化與濕度、花蜜濃度呈負相關，而與溫度、光強、花蜜重量、花粉量呈正相關，但只有與濕度、花蜜量、花粉量的相關性達到顯著水平。多重逐步回歸分析表明濕度和花粉量是影響熊蜂采集活動變化的主要因

11、子，具有顯著的直接效應，而其它影響因子起間接效應。
　　 8.比較了小峰熊蜂和意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)在溫室授粉時的傳粉行為，及不同傳粉方式花粉活力及柱頭上花粉量的差異。結果表明，意大利蜜蜂和小峰熊蜂采集行為存在很大的差異，小峰熊蜂出巢溫度和工作溫度都低于意大利蜜蜂，意大利蜜蜂訪花速度比小峰熊蜂快。經(jīng)小峰熊蜂、意大利蜜蜂和人工傳粉三種授粉方式傳粉的柱頭上花粉數(shù)量有顯著差異，其中，小峰熊蜂傳粉

12、后柱頭花粉量最多，意大利蜜蜂授粉次之，人工授粉最少。意大利蜜蜂、小峰熊蜂和人工采集的花粉活力分別為79.95％、53.25％和33.30％。蜂類采集的花粉活力顯著大于人工采集的花粉活力；蜜蜂采集的花粉活力大于熊蜂采集的花粉活力，這可能是蜜蜂的進化程度較高，其對花粉識別能力較強的結果。
　　 綜上所述，本論文研究通過連續(xù)3年對我國小峰熊蜂的分布進行調(diào)查、查閱相關文獻和館藏標本，了解了小峰熊蜂的地理分布、形態(tài)學特征、分布海拔高度、年