周紫彧 安建東│編譯

中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所

近日，英國雷丁大學等單位研究發(fā)現(xiàn)空氣污染物會與花香氣味物質(zhì)發(fā)生反應，影響傳粉昆蟲的嗅覺和辨別能力，使它們很難找到開花植物，從而降低昆蟲的傳粉服務能力，該成果發(fā)表于《環(huán)境污染》。

常見的空氣污染物

常見空氣污染物主要包括地面臭氧、氮氧化物、硫氧化物和懸浮顆粒物等?？諝馕廴緦θ祟愑绊懞艽?，據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，全球91%人口生活在受污染的空氣中，空氣污染每年造成約400萬人死亡?？諝馕廴静粌H影響人類和其他脊椎動物，也能損害植物光合作用的能力，還能與植物花香物質(zhì)起反應，降低花香氣味對傳粉昆蟲的吸引力。為深入探究空氣污染對傳粉昆蟲訪花行為的影響，雷丁大學等單位的科研人員開展了如下試驗。

為排放一定劑量的氮氧化物和臭氧，研究人員設計了一個特殊試驗田，由8個直徑為8 m的八邊形樣方組成，每2個樣方為一組，共4個處理組，前3組分別用氮氧化物、臭氧、氮氧化物+臭氧進行熏蒸，第4組為空白對照，設置前3組污染物濃度均低于實際污染物濃度的平均值。實驗共種植黑芥192株，每個樣方均勻分布24株。從黑芥開花前一周開始用如上3種處理進行熏蒸，一直到花期結束為止。在污染空氣熏蒸期間，每個處理組選擇6株黑芥花進行觀察，記錄一定時間內(nèi)各傳粉昆蟲類群的數(shù)量，比如膜翅目蜜蜂、熊蜂、獨居蜂和寄生蜂，鱗翅目蛾類和蝶類，雙翅目食蚜蠅和其他蠅類，鞘翅目甲蟲，半齒目蝽類；同時記錄一定時間內(nèi)主要傳粉昆蟲（蜂類、蛾類、蝶類和食蚜蠅4類）的訪花數(shù)量。黑芥成熟后，統(tǒng)計不同處理組黑芥的結莢率、單莢重、單莢種子數(shù)和千粒重，分析空氣污染對植物產(chǎn)量質(zhì)量的影響。

污染空氣對傳粉昆蟲數(shù)量及訪花行為的影響

本研究中，污染空氣中植物的傳粉昆蟲數(shù)量下降高達70%

在某些情況下，空氣污染使傳粉昆蟲對植物的訪花頻率下降了90%

研究發(fā)現(xiàn)，污染空氣會降低傳粉昆蟲的嗅覺和辨別能力，影響植物發(fā)育，最終導致黑芥籽產(chǎn)量降低。在三組污染物空氣中，蜜蜂、熊蜂、獨居蜂、食蚜蠅、其他蠅類、蝶類和蛾類等7類傳粉昆蟲的數(shù)量減少62%至70%，蜂類、蛾類、蝶類和食蚜蠅4類主要傳粉昆蟲的訪花數(shù)量下降了83%至90%。另外，還發(fā)現(xiàn)在污染空氣中黑芥的結莢率、單莢重和單莢種子數(shù)都顯著下降，下降范圍為14%～31%。本研究中使用的黑芥品種可以單性結實，表明空氣污染可能對高度依賴傳粉昆蟲的作物的影響更為嚴重。

全球8%的食物得益于傳粉昆蟲的貢獻，空氣污染對傳粉昆蟲的影響而導致食物減少的損失每年達數(shù)十億英鎊?，F(xiàn)實世界中空氣污染對傳粉昆蟲和其他動物的影響會比本結果更嚴重。論文通訊作者詹姆斯·賴亞爾斯博士表示：“我們的研究結果令人擔憂，因為這些污染物普遍存在于我們每天呼吸的空氣中。我們知道這些污染物對我們的健康有害，也看到傳粉昆蟲數(shù)量和活動顯著減少，表明空氣污染對我們賴以生存的自然生態(tài)系統(tǒng)有明顯的負面影響”。對此，英國政府表示將通過各種技術手段解決空氣污染問題，包括SMS空氣污染預警計劃，為降低微粒和其他污染物設定新的目標。

(編譯自: Ryalls et al.Anthropogenic air pollutants reduce insect-mediated pollination services.Environmental Pollution,2022, 297.https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118847)