虫媒传粉与粮食生态

宋立民

蕾切尔·卡逊于1962年出版的《寂静的春天》描绘了人类生存环境中的春天没有鸟语花香，并因此让人类警惕杀虫剂和化学药品污染可能改变人类和自然生态的命运。近50年后人们的担心更多了，例如，虫媒的减少使得人类可能拥有“没有蜜蜂的春天”。而在以蜜蜂为代表的传粉昆虫大量减少背后的更大忧虑是，人类赖于裹腹生存的食粮会不会大幅减少，全球的粮食危机会不会因此而变本加厉?

蜜蜂与作物的增产和减产

从2006年起，蜜蜂死亡成为了一种全球性的现象。仅从2006年11月到2007年5月，美国的蜂农们就损失了四分之一的蜜蜂，这个数字几乎达到正常年份损耗数量的5倍。研究人员将这种现象称为基因疾病，或者寄生虫引起的蜂群灭绝症。而且这种神秘的疾病已经扩散到美国27个州。与此同时，加拿大、巴西和欧洲部分地区也发生了类似现象，称为蜜蜂的“群体崩溃紊乱”现象。

在中国也发生了类似的现象。2006年6月2日至5日，新疆乌鲁木齐兵团农四师104团西山农场一队、二队：八队的20多户蜂农所养400多箱600余万只蜜蜂突然死亡，直接经济损失达30多万元。

蜜蜂的大量和突然死亡自然引起了人类的警惕并寻找原因。其中有一种是与《寂静的春天》所提到的原因相同，即杀虫剂的大量使用导致了蜜蜂等虫媒的大量死亡。例如，新疆的蜜蜂死亡就是因为乌鲁木齐县永丰乡所辖草场喷洒的“锐劲特”农药造成的。

美国的昆虫学家研究发现，除了杀虫剂外，造成蜜蜂死亡的可能杀手还包括病毒、真菌和电磁辐射。而发电站和汽车排放污染物也是罪魁祸首之一，因为这些污染物会破坏鲜花产生的香气分子，进而扰乱昆虫闻香识花，寻找食物的能力，并阻挠它们为农作物传花授粉。食物不足更导致蜜蜂等传粉昆虫数量大幅下降。

于是，一种担忧便自然产生，并且在2000年的世界粮农组织会议上提了出来：虫媒传花的减少是否会影响全球的农作物产量?世界上大多数作物和植物的繁殖是两性繁殖。在两性繁殖方式中，除了作物的自花传粉外，大部分是异花传粉。而异花传粉又主要靠两大方式——风媒和虫媒。而蜜蜂则是虫媒中最重要的传粉授花者，据统计蜜蜂承担了80％的传粉任务。

由于蜜蜂担当了如此重大的传粉任务，它们数量的增加和减少对作物产量也就有极其重要的影响。例如，世界自然基金会(WWF)自然资源保护科学项目负责人泰勒·立克次和其研究小组于2004年在《美国科学院院报》报道说，虫媒使哥斯达黎加离森林1000米之内的咖啡的产量增加了20％，而且每年为规模为46～111公顷的农场带来6万美元的收入。而2005年，英国里兹大学的雅各布斯·比斯梅耶的研究小组则发现，英国和荷兰的蜜蜂以及被蜜蜂授粉的植物的多样性已经减少了。

研究小组分析了英国和荷兰数据库中1980年以前与以后的蜜蜂和食蚜蝇的观察记录，发现这两个国家当地的蜜蜂密度都有所下降，但食蚜蝇的变化没有固定的趋势。而且，靠蜜蜂授粉的植物物种相对其他植物物种也有所下降。不过，研究者并不清楚是植物还是蜜蜂先减少的，或者两者是否都是在回应某种其他因素，但是它们的下降是并行发生的。这种情况与异型杂交作物种类的下降相吻合。

作物并未减产

为了弄清以蜜蜂为代表的虫媒减少是否影响到全球的粮食和农作物产量的降低，更多的研究人员进行了研究。

美国加利福尼亚大学的亚历山德拉·克莱因与其研究小组进行的一项研究发现，尽管在全球各地看来蜜蜂的数量在减少，但依赖于传粉昆虫的农业并未受到严重影响，也并不会影响到粮食产量，因为农作物并不需要如此多的蜜蜂来传粉。克莱因与其研究小组搜索联合国粮农组织的资料，获得了全球1961年到2006年的作物产量数据，并将需要传粉昆虫生产的粮食产量与不需要传粉昆虫产出的粮食产量作比较。

资料对比发现，两种类型的粮食产量在45年的时间内都有大量的增产，平均年增长率为1.5％。而且，把发展中国家和发达国家的粮食产量分开来统计，两种类型的粮食增产也没有差异。

对几乎是热带地区的农作物产量的对比更能说明问题。由虫媒(包括鸟媒)授粉的作物产量，如油棕(棕榈科油棕属的一个种，热带木本油料作物，单位面积产油量较高，有“世界油王”之称)、可可和巴西坚果等的产量，与那些只用风媒传花授粉的作物如水稻、玉米等的产量之间并没有差异。他们的研究结果在线发表于2008年10月16日的《现代生物学》杂志上。这个结果引起了极大关注并让人们吃惊，因为人们一直在担心虫媒减少可能造成世界性的粮食和农作物减产。

早在2000年联合国的会议上，关于自然资源保护和可持续地利用虫媒传粉国际行动(IPI)的讨论就十分担心虫媒传粉危机，并成为一个国际政治话题。但是，科学家认为虫媒传粉危机被过高估计了。瑞士苏黎世理工学院的植物生态学家雅布里·格左尔认为，对虫媒传粉危机的担心主要是因为媒体报道北美的蜜蜂作物授粉和欧洲的大黄蜂和蝴蝶作物授粉大量减少所致。

另一些资料显示，其他地方的自然虫媒群体对环境变化的反应是复杂的，而且很少有主要粮食作物是靠虫媒传粉。在IPI倡议形成之时，研究人员就对当今自然生态中虫媒传粉减少了多少有不同看法。世界粮农组织(FAO)与生物多样性相关的作物问题的高级官员林达·柯里特就持这种观点。

不是大危机却是小危机

虽然统计表明，全球约有30％的作物是靠虫媒授粉，但实际上可能只有约20％。而且，世界上主要的粮食作物是靠白花授粉和风媒形式的异花授粉。例如，水稻、玉米等是风媒异花传粉，而大麦、小麦、大豆、豌豆、芝麻等都是白花传粉。虫媒授粉也不只是蜜蜂一种，还有马蜂(胡蜂或大黄蜂)、蝇和蝶等。同时，虫媒传花的作物也有限，如油菜、桃、杏等。

而且，在虫媒中，还有相当一部分是鸟媒传花授粉。例如，最重要的传粉鸟包括蜂鸟、太阳鸟、啄花鸟、绣眼鸟、食蜜鸟和具刷状舌的鹦鹉。鸟类传粉的作物较多，无特定专一性，只有啄花鸟、太阳鸟似乎对桑寄生更偏爱，而鸟媒是含羞草科植物最常见的传粉方式。中国有十几种鸟类作物传粉。如在海南岛，太阳鸟、啄花鸟、绣眼鸟不仅为热带森林或灌木丛中许多植物传粉，也为栽培的椰树、油棕、荔枝、芒果、腰果等作物传粉。

所以，综合以上因素，即使全球以蜜蜂为代表的虫媒减少，也不会造成大规模的粮食减产。不过，克莱因认为她的研究小组的发现并不足以否认世界正处于虫媒传粉危机压力之下，虽然不是大危机，但也可能是小危机。在这样的危机下，农民或许要改变生产方式。

例如，在杏花传粉中，许多种植者是把蜜蜂转移到他们的果园并用费洛蒙刺激蜜蜂的授粉行为。一些果农甚至把相互兼容的花粉放置到蜂巢，以便蜜蜂能把花粉传送到所期盼的杏树品种上。而在巴西，一些果农是用手对西番莲果(又名百香果、热情果)进行授粉。

现在的主要问题是，如果虫媒传粉减少，还可以由人工来代替，但是这主要涉及劳动成本的问题，还不至于造成作物减产。因为，尽管在全球的发达地区农作物产量对虫媒的依赖在逐步上升，如从1961年的8.4％上升到2006年的14.7％，但还不是全球农业的主要支柱。所以，尽管虫媒传粉减少可能导致作物产量减少，但可以通过其他方式来弥补作物的传粉授花，以维持产量。

但是，虫媒，如蜜蜂的减少更可能反映的是生态问题，不能不引起关注。而且，另一种情况也值得关注虫媒传粉，如为应对石油危机和减少石化燃料对环境和生态的负面影响，各个国家都在寻求和研发生物燃料。在这种需求下，用于提取和制作生物燃料的作物就会大量栽培，如油菜、油棕和麻风树(麻风树是一种能够提供食用油和非食用油的重要经济作物，被认为是非常有发展前景的生物能源作物)。而这些作物大都需要虫媒传粉。如果虫媒，如蜜蜂减少，这些作物的产量当然不会增加，因而对生物燃料也是一种制约。更何况以蜜蜂为代表的虫媒减少已经在提示全球的生态已经处于退化的状态。

责任编辑张田勘