论文部分内容阅读
意大利蜜蜂Apis mellifera L.（Hymenoptera:Apidae）是世界范围内的重要传粉昆虫,对植物传粉和作物增产至关重要。近年来,工业生产等人类活动造成的重金属污染日益严重,对意蜂的生长发育和种群健康造成严重威胁。特别是蜂群崩溃综合症（colony collapse disorder,CCD）频发更引起了人们对意蜂重金属胁迫的关注。因此,为研究常见重金属物质对意大利蜜蜂生长发育和种群健康的影响,以及重金属由植物向意蜂的传递和生物富集,进而为意蜂所受环境重金属胁迫状况提供基础数据、探索意蜂种群保护的理论基础,本研究从意蜂幼虫和采蜜工蜂个体水平、种群水平以及植物与传粉意蜂互作水平进行了系统研究。通过给幼虫饲喂含梯度浓度重金属的人工饲料（幼虫长期毒性实验）、给采蜜工蜂饲喂含不同浓度重金属的蔗糖溶液（成虫短期毒性实验）,测定了铜（Cu）、镉（Cd）、铅（Pb）单独存在时幼虫和工蜂存活率、相对增长指数、半致死浓度、重金属富集等指标,以及Cd与Cu共存对幼虫和工蜂的亚致死效应和相互作用关系。其次,通过给种群提供含重金属的蔗糖溶液和花粉蛋白饲料,测定了Cu、Cd、Pb和硒（Se）对意蜂育幼能力、活动性和产蜂蜡能力的影响及蜂王、工蜂、蛹和蜂蜜中重金属积累量。再次,通过给萝卜Raphanus sativus L.植株定期浇灌重金属水溶液,测定了Cd、Cu和Pb在萝卜中的富集度和意蜂访花率。在测定意蜂、萝卜中重金属积累量时,运用微波炉消解法和电感耦合等离子发射光谱法（ICP-OES）。研究发现,Cd、Cu和Pb对意蜂个体的生长发育具有显著抑制作用;Cd和Cu 1:1共存时对意蜂的相互作用关系为协同效应,两者共存时对意蜂的危害比单一重金属更加严重;Cd、Cu、Pb和Se不利于意蜂种群的健康持续发展;Cd、Cu和Pb能够在萝卜花器官富集并沿食物链向采蜜工蜂传递。具体来说,Cd、Cu和Pb对幼虫的半致死浓度(LC50)分别为0.275 mg/L、6.970 mg/L和1.120 mg/L;对工蜂的LC50分别为78 mg/L、72 mg/L和345 mg/L;Cd和Cu 1:1共存时对幼虫的LC50为1.575 mg/L,对工蜂的LC50为72.3 mg/L。Cd、Cu和Pb单独处理与Cd和Cu 1:1混合时均能显著降低意蜂相对增长指数、延长发育历期、增加幼虫和成虫的死亡率、降低成虫食欲和食量;Cd、Cu和Pb能够在采蜜工蜂和幼虫体内显著积累,且呈现剂量依赖型趋势;Cd与Cu同时作用能够降低采蜜工蜂对蔗糖溶液的临界反应浓度,表明重金属胁迫下工蜂对食物的鉴别选择能力降低。Cd、Cu、Pb和Se导致种群内死蛹比例显著增加、种群增长量降低、工蜂活动性降低;Cu处理显著降低蜂巢内蜂蜡面积;处理组中蜂王、巢内工蜂、采蜜工蜂活蜂、采蜜工蜂死蜂、蛹和蜂蜜中均能够显著积累重金属。Cd、Cu和Pb处理改变植物生殖生长策略、显著降低萝卜开花数量、增加萝卜花中重金属积累量、导致意蜂体内重金属含量升高,但意蜂访花率无显著差异。总之,本文从个体、种群和植物-意蜂互作三个维度系统研究了环境中常见重金属物质对重要传粉昆虫意大利蜜蜂的胁迫,从定量生态学和毒理学角度为Cd、Cu、Pb和Se等重金属物质对意蜂的影响提供了基础数据,为意蜂种群保护提供了理论支撑,同时建立了重金属对资源昆虫影响的研究模式,对蜂群健康和可持续发展具有重要意义。