论文部分内容阅读
传粉动物对生物多样性和人类生存都具有重要意义,而其活动和分布受温度制约。研究表明气候变化在未来几十年内将会影响传粉动物地理分布和活动模式,热带传粉昆虫尤为脆弱。了解未来气候变化对传粉动物活动和分布的影响将有助于我们制定相关保护策略,减少气候变化对热带传粉系统的影响并保护其生物多样性。天气与气候相比对传粉动物的影响更为直接,因此我们首先需要了解天气对传粉者活动的影响。为了更纯粹地检测气候因子对其的影响,避免食物资源对其活动的限制,我们将实验地点选在西双版纳热带植物园。其位于中国云南的西南角(21°41′N),属于热带北缘地区,这里花卉资源丰富,访花者种类繁多。我们结合样线法和定点样地调查的方法,观察记录了样线和样地内的所有日行性访花动物,以及其访花时植物附近的温度、湿度和太阳辐射。分析了该植物园内的日行性传粉动物组成和季节活动模式,并着重研究了蜜蜂和蝴蝶——最重要的两类传粉昆虫——的季节和日活动规律以及天气对其的影响。结果如下: (1)在西双版纳热带植物园共观察到51,418个日行性访花动物个体,经分类鉴定,分别隶属于8目,约243种。膜翅目和鳞翅目为主要访花类群,其个体数量分别占访花动物总个体数的71%和24%,物种数量分别占访花动物总物种数的38%和42%。两个目访问植物种类也最为广泛,共占所有观察到的植物种类的87%。各目访花动物活动显示了不同的季节变化趋势,形成生态位互补,可全年为该区域提供相对稳定的授粉服务。 (2)西双版纳热带植物园中观察到的膜翅目中隶属于蜜蜂属(Apis)的物种占主导地位,占膜翅目所有个体数量的66%。蜜蜂属四种蜂包括:小蜜蜂(A.florea)、黑小蜜蜂(A.andreniformis)、东方蜜蜂(A.cerana)和大蜜蜂(A.dorsata)。所有蜜蜂访问植物种类占所有观察到的植物种类的48.6%。大蜜蜂访花的个体数量最多,占所有蜜蜂总数的2/3,尽管一年有1/5的时间并不活动;其次是东方蜜蜂,不过其每天都有活动;另外两种小蜂数量较少。东方蜜蜂的活动气温范围为7.0-41.5℃(包括云南另外两个样地测得),是四个物种中最广的。其它蜂活动对最低气温要求较高,并且小蜜蜂可以在较高的气温下活动(46.5℃)。广义线性模型分析结果显示:东方蜜蜂和大蜜蜂的活动数量和花量呈正相关,与温度呈负相关,小蜜蜂的活动数量与温度呈正相关,黑小蜜蜂的活动与温湿度均呈正相关。预计在未来几十年气候变暖将对不同的物种产生不同的影响,但总体上西双版纳热带植物园的蜜蜂授粉服务预计是有弹性的,在一定范围内可以保持稳定。 (3)蝴蝶是鳞翅目中主要的日行性访花昆虫,在西双版纳热带植物园记录到101种访花蝴蝶,隶属于5个科,73属。物种数量上看:蛱蝶科>灰蝶科>凤蝶科>粉蝶科>弄蝶科,个体数量上,粉蝶科>蛱蝶科>灰蝶科>凤蝶科>弄蝶科。蝴蝶访问植物种类占所有观察植物种类的71%。各科蝴蝶有着明显的季节性活动模式,在版纳植物园冷月1月少有蝴蝶访花,而昆明植物园整个冬季(11月-1月)都没访花蝴蝶。在版纳植物园测得各科蝴蝶种活动时的温度范围接近:18.5-41.5℃。而在昆明植物园蝴蝶的活动最低温限制较低,最低的是粉蝶科15℃。元江干热河谷生态站的某些蝴蝶能在较高的温度下活动,如蛱蝶科最高活动温度达45℃。蝴蝶广义线性模型结果显示:版纳园各科蝴蝶的物种多度和所有蝴蝶的物种丰富度都和温度显著相关,并且在一定范围内呈正比,超过一定温度上限则呈反比。此外粉蝶科的物种多度和花量呈正相关,弄蝶科的物种多度和湿度、温度和太阳辐射的交互项呈显著正相关,凤蝶科的物种多度和太阳辐射呈负相关。总体而言,蝴蝶在应对未来气候变暖可能会比较敏感,冬天温度上升可能增加其物种多度和丰富度,但是夏季温度上升会对其造成整体显著下降,喜欢在林荫下活动的物种风险较高。