蟲(chóng)媒傳粉與糧食生態(tài)

宋立民

蕾切爾·卡遜于1962年出版的《寂靜的春天》描繪了人類生存環(huán)境中的春天沒(méi)有鳥(niǎo)語(yǔ)花香，并因此讓人類警惕殺蟲(chóng)劑和化學(xué)藥品污染可能改變?nèi)祟惡妥匀簧鷳B(tài)的命運(yùn)。近50年后人們的擔(dān)心更多了，例如，蟲(chóng)媒的減少使得人類可能擁有“沒(méi)有蜜蜂的春天”。而在以蜜蜂為代表的傳粉昆蟲(chóng)大量減少背后的更大憂慮是，人類賴于裹腹生存的食糧會(huì)不會(huì)大幅減少，全球的糧食危機(jī)會(huì)不會(huì)因此而變本加厲?

蜜蜂與作物的增產(chǎn)和減產(chǎn)

從2006年起，蜜蜂死亡成為了一種全球性的現(xiàn)象。僅從2006年11月到2007年5月，美國(guó)的蜂農(nóng)們就損失了四分之一的蜜蜂，這個(gè)數(shù)字幾乎達(dá)到正常年份損耗數(shù)量的5倍。研究人員將這種現(xiàn)象稱為基因疾病，或者寄生蟲(chóng)引起的蜂群滅絕癥。而且這種神秘的疾病已經(jīng)擴(kuò)散到美國(guó)27個(gè)州。與此同時(shí)，加拿大、巴西和歐洲部分地區(qū)也發(fā)生了類似現(xiàn)象，稱為蜜蜂的“群體崩潰紊亂”現(xiàn)象。

在中國(guó)也發(fā)生了類似的現(xiàn)象。2006年6月2日至5日，新疆烏魯木齊兵團(tuán)農(nóng)四師104團(tuán)西山農(nóng)場(chǎng)一隊(duì)、二隊(duì)：八隊(duì)的20多戶蜂農(nóng)所養(yǎng)400多箱600余萬(wàn)只蜜蜂突然死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)30多萬(wàn)元。

蜜蜂的大量和突然死亡自然引起了人類的警惕并尋找原因。其中有一種是與《寂靜的春天》所提到的原因相同，即殺蟲(chóng)劑的大量使用導(dǎo)致了蜜蜂等蟲(chóng)媒的大量死亡。例如，新疆的蜜蜂死亡就是因?yàn)闉豸斈君R縣永豐鄉(xiāng)所轄草場(chǎng)噴灑的“銳勁特”農(nóng)藥造成的。

美國(guó)的昆蟲(chóng)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，除了殺蟲(chóng)劑外，造成蜜蜂死亡的可能殺手還包括病毒、真菌和電磁輻射。而發(fā)電站和汽車(chē)排放污染物也是罪魁禍?zhǔn)字唬驗(yàn)檫@些污染物會(huì)破壞鮮花產(chǎn)生的香氣分子，進(jìn)而擾亂昆蟲(chóng)聞香識(shí)花，尋找食物的能力，并阻撓它們?yōu)檗r(nóng)作物傳花授粉。食物不足更導(dǎo)致蜜蜂等傳粉昆蟲(chóng)數(shù)量大幅下降。

于是，一種擔(dān)憂便自然產(chǎn)生，并且在2000年的世界糧農(nóng)組織會(huì)議上提了出來(lái)：蟲(chóng)媒傳花的減少是否會(huì)影響全球的農(nóng)作物產(chǎn)量?世界上大多數(shù)作物和植物的繁殖是兩性繁殖。在兩性繁殖方式中，除了作物的自花傳粉外，大部分是異花傳粉。而異花傳粉又主要靠?jī)纱蠓绞健L(fēng)媒和蟲(chóng)媒。而蜜蜂則是蟲(chóng)媒中最重要的傳粉授花者，據(jù)統(tǒng)計(jì)蜜蜂承擔(dān)了80％的傳粉任務(wù)。

由于蜜蜂擔(dān)當(dāng)了如此重大的傳粉任務(wù)，它們數(shù)量的增加和減少對(duì)作物產(chǎn)量也就有極其重要的影響。例如，世界自然基金會(huì)(WWF)自然資源保護(hù)科學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人泰勒·立克次和其研究小組于2004年在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》報(bào)道說(shuō)，蟲(chóng)媒使哥斯達(dá)黎加離森林1000米之內(nèi)的咖啡的產(chǎn)量增加了20％，而且每年為規(guī)模為46～111公頃的農(nóng)場(chǎng)帶來(lái)6萬(wàn)美元的收入。而2005年，英國(guó)里茲大學(xué)的雅各布斯·比斯梅耶的研究小組則發(fā)現(xiàn)，英國(guó)和荷蘭的蜜蜂以及被蜜蜂授粉的植物的多樣性已經(jīng)減少了。

研究小組分析了英國(guó)和荷蘭數(shù)據(jù)庫(kù)中1980年以前與以后的蜜蜂和食蚜蠅的觀察記錄，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)國(guó)家當(dāng)?shù)氐拿鄯涿芏榷加兴陆担逞料壍淖兓瘺](méi)有固定的趨勢(shì)。而且，靠蜜蜂授粉的植物物種相對(duì)其他植物物種也有所下降。不過(guò)，研究者并不清楚是植物還是蜜蜂先減少的，或者兩者是否都是在回應(yīng)某種其他因素，但是它們的下降是并行發(fā)生的。這種情況與異型雜交作物種類的下降相吻合。

作物并未減產(chǎn)

為了弄清以蜜蜂為代表的蟲(chóng)媒減少是否影響到全球的糧食和農(nóng)作物產(chǎn)量的降低，更多的研究人員進(jìn)行了研究。

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的亞歷山德拉·克萊因與其研究小組進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，盡管在全球各地看來(lái)蜜蜂的數(shù)量在減少，但依賴于傳粉昆蟲(chóng)的農(nóng)業(yè)并未受到嚴(yán)重影響，也并不會(huì)影響到糧食產(chǎn)量，因?yàn)檗r(nóng)作物并不需要如此多的蜜蜂來(lái)傳粉。克萊因與其研究小組搜索聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的資料，獲得了全球1961年到2006年的作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，并將需要傳粉昆蟲(chóng)生產(chǎn)的糧食產(chǎn)量與不需要傳粉昆蟲(chóng)產(chǎn)出的糧食產(chǎn)量作比較。

資料對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩種類型的糧食產(chǎn)量在45年的時(shí)間內(nèi)都有大量的增產(chǎn)，平均年增長(zhǎng)率為1.5％。而且，把發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家的糧食產(chǎn)量分開(kāi)來(lái)統(tǒng)計(jì)，兩種類型的糧食增產(chǎn)也沒(méi)有差異。

對(duì)幾乎是熱帶地區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量的對(duì)比更能說(shuō)明問(wèn)題。由蟲(chóng)媒(包括鳥(niǎo)媒)授粉的作物產(chǎn)量，如油棕(棕櫚科油棕屬的一個(gè)種，熱帶木本油料作物，單位面積產(chǎn)油量較高，有“世界油王”之稱)、可可和巴西堅(jiān)果等的產(chǎn)量，與那些只用風(fēng)媒傳花授粉的作物如水稻、玉米等的產(chǎn)量之間并沒(méi)有差異。他們的研究結(jié)果在線發(fā)表于2008年10月16日的《現(xiàn)代生物學(xué)》雜志上。這個(gè)結(jié)果引起了極大關(guān)注并讓人們吃驚，因?yàn)槿藗円恢痹趽?dān)心蟲(chóng)媒減少可能造成世界性的糧食和農(nóng)作物減產(chǎn)。

早在2000年聯(lián)合國(guó)的會(huì)議上，關(guān)于自然資源保護(hù)和可持續(xù)地利用蟲(chóng)媒傳粉國(guó)際行動(dòng)(IPI)的討論就十分擔(dān)心蟲(chóng)媒傳粉危機(jī)，并成為一個(gè)國(guó)際政治話題。但是，科學(xué)家認(rèn)為蟲(chóng)媒傳粉危機(jī)被過(guò)高估計(jì)了。瑞士蘇黎世理工學(xué)院的植物生態(tài)學(xué)家雅布里·格左爾認(rèn)為，對(duì)蟲(chóng)媒傳粉危機(jī)的擔(dān)心主要是因?yàn)槊襟w報(bào)道北美的蜜蜂作物授粉和歐洲的大黃蜂和蝴蝶作物授粉大量減少所致。

另一些資料顯示，其他地方的自然蟲(chóng)媒群體對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)是復(fù)雜的，而且很少有主要糧食作物是靠蟲(chóng)媒傳粉。在IPI倡議形成之時(shí)，研究人員就對(duì)當(dāng)今自然生態(tài)中蟲(chóng)媒傳粉減少了多少有不同看法。世界糧農(nóng)組織(FAO)與生物多樣性相關(guān)的作物問(wèn)題的高級(jí)官員林達(dá)·柯里特就持這種觀點(diǎn)。

不是大危機(jī)卻是小危機(jī)

雖然統(tǒng)計(jì)表明，全球約有30％的作物是靠蟲(chóng)媒授粉，但實(shí)際上可能只有約20％。而且，世界上主要的糧食作物是靠白花授粉和風(fēng)媒形式的異花授粉。例如，水稻、玉米等是風(fēng)媒異花傳粉，而大麥、小麥、大豆、豌豆、芝麻等都是白花傳粉。蟲(chóng)媒授粉也不只是蜜蜂一種，還有馬蜂(胡蜂或大黃蜂)、蠅和蝶等。同時(shí)，蟲(chóng)媒傳花的作物也有限，如油菜、桃、杏等。

而且，在蟲(chóng)媒中，還有相當(dāng)一部分是鳥(niǎo)媒傳花授粉。例如，最重要的傳粉鳥(niǎo)包括蜂鳥(niǎo)、太陽(yáng)鳥(niǎo)、啄花鳥(niǎo)、繡眼鳥(niǎo)、食蜜鳥(niǎo)和具刷狀舌的鸚鵡。鳥(niǎo)類傳粉的作物較多，無(wú)特定專一性，只有啄花鳥(niǎo)、太陽(yáng)鳥(niǎo)似乎對(duì)桑寄生更偏愛(ài)，而鳥(niǎo)媒是含羞草科植物最常見(jiàn)的傳粉方式。中國(guó)有十幾種鳥(niǎo)類作物傳粉。如在海南島，太陽(yáng)鳥(niǎo)、啄花鳥(niǎo)、繡眼鳥(niǎo)不僅為熱帶森林或灌木叢中許多植物傳粉，也為栽培的椰樹(shù)、油棕、荔枝、芒果、腰果等作物傳粉。

所以，綜合以上因素，即使全球以蜜蜂為代表的蟲(chóng)媒減少，也不會(huì)造成大規(guī)模的糧食減產(chǎn)。不過(guò)，克萊因認(rèn)為她的研究小組的發(fā)現(xiàn)并不足以否認(rèn)世界正處于蟲(chóng)媒傳粉危機(jī)壓力之下，雖然不是大危機(jī)，但也可能是小危機(jī)。在這樣的危機(jī)下，農(nóng)民或許要改變生產(chǎn)方式。

例如，在杏花傳粉中，許多種植者是把蜜蜂轉(zhuǎn)移到他們的果園并用費(fèi)洛蒙刺激蜜蜂的授粉行為。一些果農(nóng)甚至把相互兼容的花粉放置到蜂巢，以便蜜蜂能把花粉傳送到所期盼的杏樹(shù)品種上。而在巴西，一些果農(nóng)是用手對(duì)西番蓮果(又名百香果、熱情果)進(jìn)行授粉。

現(xiàn)在的主要問(wèn)題是，如果蟲(chóng)媒傳粉減少，還可以由人工來(lái)代替，但是這主要涉及勞動(dòng)成本的問(wèn)題，還不至于造成作物減產(chǎn)。因?yàn)椋M管在全球的發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量對(duì)蟲(chóng)媒的依賴在逐步上升，如從1961年的8.4％上升到2006年的14.7％，但還不是全球農(nóng)業(yè)的主要支柱。所以，盡管蟲(chóng)媒傳粉減少可能導(dǎo)致作物產(chǎn)量減少，但可以通過(guò)其他方式來(lái)彌補(bǔ)作物的傳粉授花，以維持產(chǎn)量。

但是，蟲(chóng)媒，如蜜蜂的減少更可能反映的是生態(tài)問(wèn)題，不能不引起關(guān)注。而且，另一種情況也值得關(guān)注蟲(chóng)媒傳粉，如為應(yīng)對(duì)石油危機(jī)和減少石化燃料對(duì)環(huán)境和生態(tài)的負(fù)面影響，各個(gè)國(guó)家都在尋求和研發(fā)生物燃料。在這種需求下，用于提取和制作生物燃料的作物就會(huì)大量栽培，如油菜、油棕和麻風(fēng)樹(shù)(麻風(fēng)樹(shù)是一種能夠提供食用油和非食用油的重要經(jīng)濟(jì)作物，被認(rèn)為是非常有發(fā)展前景的生物能源作物)。而這些作物大都需要蟲(chóng)媒傳粉。如果蟲(chóng)媒，如蜜蜂減少，這些作物的產(chǎn)量當(dāng)然不會(huì)增加，因而對(duì)生物燃料也是一種制約。更何況以蜜蜂為代表的蟲(chóng)媒減少已經(jīng)在提示全球的生態(tài)已經(jīng)處于退化的狀態(tài)。

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