优化园林植物配置,改善城市中华蜜蜂在秋冬季的食物供应
2021-10-23赵岳祥李俊梅
赵岳祥,周 晶,李俊梅
(云南大学生态与环境学院,云南 昆明 650091)
蜜蜂对于生态系统平衡的维持具有重要作用,了解蜜蜂的一系列行为可有助于维持生态系统的稳定性,如果传粉昆虫的种类下降,生态系统中的传粉服务就会受到很大影响,从而对经济作物的产量必然产生较大影响,间接性地威胁到人类的生存与发展[1]。所以生物多样性的保护是一个全球性的热点问题,由于受到人类活动的影响,蜜蜂等传粉昆虫的数量正在不断下降,其主要原因是生境丧失。现代城市化使得城市面积扩大,自然植被不断被破坏,随之代替自然植被的就是园林植物[2]。近期研究显示,城市园林中的开花植物种类较多,为蜜蜂提供了大量的花粉和花蜜,且能够被采集利用[3]。但是由于城市居民生活水平的提高,加上我国有四千多年的冬季开花植物栽培历史[4],所以城市园林建设中冬季开花植物的栽培受到市民的推崇和支持,而且我国大部分城市已经形成了一套完整的冬季开花植物的引种选育系统。由此可见,城市园林植物将作为蜜蜂等传粉昆虫的主要食物来源。
由于中华蜜蜂和被子植物长期共存而形成我国独特的生态系统,具备西方蜂种无法替代的生态作用,自然界的其他蜂种及昆虫无法替代其作用[5]。由此可见中华蜜蜂在我国本土的不可取代的重要性,通过城市园林建设为中华蜜蜂最大效益的提供食物资源的利益性。本土中华蜜蜂因城市化建设被破坏掉原始生境的同时也有了人工生境,全年都有城市开花植物为其提供相应的花粉和花蜜。但是由于城市园林建设中有花植物的栽培主要参考因素为人类审美、经济成本等,传粉昆虫的生境在参考因素中所占的比例并不大,使其食物资源偏少。本研究通过在秋冬季对四川南部地区城市中的蜜粉资源、中华蜜蜂的拜访频次等进行了调查,统计出了城市中华蜜蜂在秋冬季拜访的有花植物种类及其拜访频次,为在秋冬季对城市园林建设有花植物的栽培提供相关理论和实践指导。
1 研究地区与研究方法
1.1 研究地概况
四川省内江市地处四川盆地南部,属亚热带湿润季风气候,气候温和,雨量充沛,年均气温15~28℃,年均降水量1 000 mm 左右,无霜期达330 d,年均日照时数1 100~1 300 h。城区中公园、绿地分布面积较大,开花园林植物丰富。
1.2 调查和观测方法
1.2.1 开花植物资源调查
采用样线法对选定的城市区域进行调查,记录处于花期的植物种类、开花强度和生活型等。同时,结合研究期间和其他时段的观察,记录开花植物的栽培方式,包括固定栽培、更替式栽培、花盆移动式栽培等信息。
1.2.2 访花行为观测
以本土传粉者中华蜜蜂Apis cerana cerana为对象,观测其在秋冬季拜访的开花植物及其访花行为,并以此确定能否成为中华蜜蜂的食物资源。在不同地点、不同时段,对每种植物多个植株上有无中华蜜蜂拜访进行观察,并用秒表对主要植物上中华蜜蜂采集花粉或花蜜的单花停留时间和访花频次进行记录。单花停留时间为采集蜂停留在花上开始到飞离花朵的时间,每种植物观测30 次;访花频次为跟踪某一只中华蜜蜂记录到的单位时间拜访花朵总数。
1.3 数据分析
采用Excel 2019 和SPSS 25.0 对数据进行分析和作图。用t 检验分析单花观测和单只跟踪中华蜜蜂的单花拜访时间的差异性。
2 结果与分析
2.1 秋冬季城区中华蜜蜂的食物资源
城市园林中开花植物的种类繁多,主要有乔木、灌木、草本植物。由于乔木、灌木在园林建设中是具有长效性的植物,不会随意改动,所以本次调查对象主要是城市园林建设中的草本植物。且观察到的蜜蜂访花的植物来源也多属于草本植物,多数植物为常用的城市绿化植物。部分植物可为中华蜜蜂提供花蜜和花粉,部分植物仅提供其中一种食物类型。此次调查的植物具有代表性,多属于不同的科,总共有19 个科,20 种开花植物(表1)。
表1 秋冬季城区中华蜜蜂的食物资源
2.2 城区秋冬季中华蜜蜂的拜访时间和拜访频次
2.2.1 城区秋冬季中华蜜蜂的单花拜访时间
应观测可操作性和样本的重复性,故选取在城区园林分布较广泛的黄金菊、金鱼草、万寿菊、萼距花和十大功劳这5 种中华蜜蜂的食物资源植物为观测对象进行观测。每种植物观测并记录30 次中华蜜蜂单次访花时间,得到如下数据(表2)。对比分析发现,中华蜜蜂在这5 种开花园林植物采集食物所停留的时长顺序依次为:T金鱼草>T黄金菊>T万寿菊>T十大功劳>T萼距花。
表2 中华蜜蜂拜访同种植物不同花的时间
2.2.2 城区秋冬季中华蜜蜂的跟踪总时间和拜访频次
同时做了单只中华蜜蜂访花观测记录,即在视线范围内跟踪1 只中华蜜蜂,从它进入视野内第一朵花开始记录,直到其离开视野范围内的该片区域为止。结果表明:跟踪单只中华蜜蜂访花的总时间依次为:T金鱼草>T黄金菊>T万寿菊>T萼距花>T十大功劳,与其花的形态大小呈正相关趋势(即花的表面积越大,时间越长);其访花频次(跟踪时间内中华蜜蜂所拜访的花朵数) 依次为:F萼距花>F十大功劳>F万寿菊>F黄金菊>F金鱼草,与其花的形态大小基本呈负相关趋势(即花的表面积越大,频次越低)。用单只蜜蜂跟踪时间除以其对应访花频次即得到中华蜜蜂在该种植物上的单花停留时间,其所呈现的规律与中华蜜蜂单只跟踪时间所表现出的规律基本一致。综上,中华蜜蜂在访花的总时间与其拜访频次呈负相关趋势,从单花平均停留时间也可以看出,花的表面积越大,其所能为中华蜜蜂所提供的蜜粉量(食物) 也越多,中华蜜蜂在对其进行拜访取食时所停留的时间也越长。(表3)
表3 单只中华蜜蜂跟踪时间及其拜访频次(即记录时间内访花数量)
2.2.3 城区秋冬季中华蜜蜂的单花拜访时间和跟踪时间、拜访频次结合分析
将2 种调查方法得出的中华蜜蜂拜访单花时间的平均值进行整合,得出如表4 数据。
表4 采用2 种观测方法得出中华蜜蜂拜访单花的平均时间 T/s
通过整合分析2 种观测方法得出的中华蜜蜂单花拜访时间,A 和B 并无显著差异(t=0.670 85,P>0.01)。单花拜访时间中,两种观测方法所呈现的趋势一致,即:T金鱼草>T黄金菊>T万寿菊>T十大功劳>T萼距花。因为数据A 是观测了30 次中华蜜蜂拜访单花的实际时间后计算得出的平均值,所以其更具有参考价值;数据B 是用总跟踪时间除以拜访频次而计算出的,忽略了中华蜜蜂在花间飞行所花费的时间,故存在一定的误差。利用数据A 分析(图1),中华蜜蜂拜访金鱼草的单花时间是所观测的5 种植物中最高的,均值为23.15,其拜访萼距花的单花时间是所观测的5种植物中最短的,均值为1.77 s。
图1 城区秋冬季中华蜜蜂拜访五种食物资源植物的单花拜访时间
3 讨论和结论
城市园林对中华蜜蜂的保护作用主要体现在提供食物资源和营巢地方面。在本次研究中,发现在城区秋冬季有20 种开花园林植物可为中华蜜蜂提供食物资源,只是在城区进行,并未对郊区秋冬季开花植物进行调查。若研究范围扩展为整个城市(即城区范围加郊区范围),因郊区在秋冬季的开花农作物也能为中华蜜蜂提供食物资源,故所能发现的秋冬季开花植物种类会不止20 种。因此,可证明城市范围内秋冬季园林开花植物完全可满足中华蜜蜂在秋冬季的食物需求。已有研究证明城市园林能够为中华蜜蜂提供食物资源,为城市养蜂业提供支持[6]。
访花昆虫的拜访行为与植物提供的食物资源等因素密切相关,对不同植物的拜访行为存在差异[7,8]。在实验观测时发现:中华蜜蜂所拜访的这几种开花植物的气味、花的形态、花瓣的颜色都有很大不同。其中花的形态大小占了相对较大的因素,在相同的时间范围内,中华蜜蜂拜访萼距花的次数远高于拜访金鱼草的次数,萼距花的花瓣面积是远小于金鱼草的花瓣面积的。上述所描述的只是单方面的从开花植物花瓣面积来分析该植物对中华蜜蜂的吸引力。还有花的颜色以及气味也是对中华蜜蜂产生吸引力的重大因素[9]。
实验证明[10]:蜜蜂至少能区分700 种不同的花香,而且花粉的香味与花香不同,蜜蜂可借花粉的气味来区分植物种类。加上蜜蜂对不同气味的偏好性不同,所以对不同气味的植物的拜访频次也就不同。加上有些开花植物开花数量多且蜜粉含量较高,从而对中华蜜蜂也会产生较大的吸引力。
综上所述,城市园林开花植物可对中华蜜蜂产生不同程度的吸引力并且提供食物资源,能够支持本土中华蜜蜂的生存[11]。但是秋冬季的开花植物相对春季而言较少,所以应该在秋冬加大种植开花植物的面积或者开花数量多且蜜粉含量高的植物的种植比例加大。同时应不断筛选出蜜粉含量丰富的植物,更高效的为中华蜜蜂提供更充足的食物资源。这一举措的实施为中华蜜蜂的保护具有重要意义,间接性的为城市植物传粉提供了更大的平台,为城市园林生态也起到了维持和保护作用。