昆虫传粉功能已成为乡村生物多样性的2个热点

乡村生物多样性中昆虫传粉服务功能保护对策研究

 

摘要：【目的】昆虫传粉服务功能对乡村生物多样性至关重要，亦是中国乡村生态振兴的基础。目前，昆虫传粉服务功能的快速衰退对乡村生物多样性造成威胁，亟待对其保护对策展开深入研究。

 

【方法】通过文献分析，针对国际上昆虫传粉功能保护研究进行系统性梳理。

 

【结果】基于传粉昆虫科学研究协同不同尺度乡村景观特征，已形成“国际—国家—地方”的多层级保护策略体系，其保护途径包括乡村生态系统传粉服务评估、传粉者友好型乡村景观格局优化、作物生境与非作物生境协同管控及多元的支撑措施体系。

 

【结论】提出针对中国农业景观规划实践中传粉昆虫及其传粉服务功能保护策略的优化建议：深化基于传粉昆虫的乡村生物多样性保护政策体系；推动基于传粉者友好型的乡村景观多样性规划；完善基于传粉服务功能提升的生态基础措施。

 

乡村生物多样性对自然生态系统的稳定和城乡公众福祉具有重要支撑作用，是实现中国乡村振兴重大战略的关键支点[1-2]。在中国城乡一体化进程中，乡村作物生境及非农半自然生境等快速丧失、破碎，严重影响了乡村生物多样性的稳定。全球约 87.5% 的开花植物由动物传粉，超过 70% 的农作物依赖以昆虫为主的传粉服务[3-4]。传粉昆虫及其授粉服务对乡村生物多样性和农业生态系统服务功能具有重要影响[5-7]。传粉昆虫是帮助虫媒植物传播花粉，将雄蕊花粉传播到不同植株的雌蕊柱头，完成异花授粉过程的昆虫类群总称，包括膜翅目（Hymenoptera）、双翅目 （Diptera）、鞘翅目（Coleoptera）、鳞翅目 （Lepidoptera）等数十类[8]。

近年因栖息地的丧失、烟碱类等化学药剂的污染、外来物种的入侵与全球气候变暖等多种因素胁迫，全球多个地区的传粉昆虫数量和多样性急剧下降[9-11]。传粉昆虫的种群数量的急剧下降会导致乡村生物多样性及其生态系统服务严重丧失。2000 年联合国《生物多样性公约》第五次缔约方大会（COP5）正式通过了《国际传粉 者 倡 议》（ International Pollinator Initiative,IPI），强调了传粉昆虫是维持生物多样性和生态系统功能稳定的关键驱动因素，将传粉昆虫的保护和授粉的可持续利用作为促进农业生态系统可持续发展的优先事项。

 

在此背景下，传粉昆虫保护成为全球乡村生物多样性研究关注的重点和热点，英国、爱尔兰、德国、美国等多个国家已相继形成了昆虫传粉保护措施体系[12]。然而中国对乡村景观中昆虫传粉服务的保护体系亟待提升[13]。本研究聚焦于乡村景观中昆虫传粉服务功能保护体系，分析当前乡村生物多样性中昆虫传粉服务功能研究重点与方向，旨在为中国乡村生物多样性保护、乡村可持续发展与乡村景观规划设计提供理论支持。

 

 1  昆虫传粉功能已成为乡村生物多样性的热点

 

  

  昆虫传粉功能的相关研究始于以粮食生产为核心的农业生态领域[14]。传粉昆虫是农业生态系统中的关键种，具有维持植物遗传多样性，提高作物产量和质量以及控制农作物病虫害等多方面作用[5-7]。2006 年，蜂群崩溃综合征（colony Collapse Disorder）暴发，促使欧美多个国家开始进一步对传粉昆虫开展系统研究。相关研究涉及昆虫学（Entomology）、农 业 综 合 学（ Agriculture Multidisciplinary）、生态学（Ecology）、植物学（Botany）等多学科，涵盖传粉昆虫的基因演化机制[15]、个体层面生物学特征[6]、访花行为、野生种的驯化和管理[16-17]，以及群体层面昆虫多度、丰富度[4, 16-19]、种群动态变化与管理[16, 20]、传粉昆虫种群病虫害传播机制[21-22]等多个层面。

  

  乡村景观以农田、园地等作物生境为主，明显有别于城市和自然区域。2016 年生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台 （ Intergovernmental Science Policy Platform onBiodiversity and Ecosystem Services, IPBES）首次发布全球范围传粉专题评估成果——《传粉 者、 授 粉 和 粮 食 生 产 评 估 报 告 》（ TheAssessment Report on Pollinators,  Pollination andFood Production)，强调了环境要素对昆虫传粉服务的影响，进一步推动了乡村景观中昆虫传粉功能的研究[23]。

  

  相关研究重点不仅关注以粮食系统为中心的作物生境、非作物生境中的生物多样性，亦包括生态系统与管理活动之间的相互影响[2, 7]，并在研究内容上体现出空间尺度特征。在乡村及其与城市和自然交错区域等区域尺度上，相关研究着重关注景观异质性、连通性、作物及非作物生境的数量与质量等对传粉昆虫多样性、传粉服务功能的影响，特别关注受城镇化影响严重、空间格局变化较大的城乡过渡区[4, 24-25]。在景观尺度（1 km×1 km），乡村景观通常包含若干个自然村，相关研究较为关注农业与林业相结合的农林复合生态系统中传粉昆虫物种多样性、空间分布、群落多样性及质量等。

  

  在农田、草地、林地与树篱等景观要素为主的局地尺度（100 m×100 m），相关研究则侧重于群落之间的传粉昆虫物种多样性，植物与传粉者网络结构特征等，其中蜜粉源植物种类与丰富度对乡村生态系统传粉服务的驱动机制为重点内容[26-28]。乡村生物多样性中昆虫传粉服务功能的保护还应对不同尺度的乡村景观进行针对性重构和提质[13, 29- 30]。

  

  总体来看，乡村景观中昆虫传粉服务功能的研究从早期对传粉昆虫存量、行为等的关注逐渐拓展，具有从关注以农业生产为主体的农业生态系统向包括非农半自然生境生物多样性的乡村生态系统拓展的趋势[31-33]，关注重点也从局部农业管理措施逐渐转移至乡村景观的全尺度、全方位协同管控[34-35]。

  

 

   

   随着乡村景观中昆虫传粉服务功能多尺度影响机制的研究深入，乡村景观中昆虫传粉服务功能多尺度的管控受到政府管理部门的高度重视，因此各国、各级政府开始颁布相关政策以突破跨地区甚至跨国的行政管制隔阂，逐步形成了与多尺度传粉昆虫保护需求相呼应的“国际—国家—地方”多层级保护政策体系。

   

   国 际 层 级 上 保 护 政 策 多 侧 重 于 国 际合 作 倡 议， 以 《 国 际 传 粉 者 行 动 计 划 》 （International Pollinator Initiative-Plan of Action）与《抢救传粉媒介联盟宣言》（Declaration ofthe Coalition of the Willing on Pollinators） 为 代表[8, 36]，二者均强调将传粉者保护纳入主要政策以指导国家、地方级别的传粉者保护行动，并倡议建设信息与技术共享平台，促进各国的合作研究[36]。此外，2016 年 IPBES 发布的 《传粉者、传粉与粮食生产评估报告》，直接强调了国家与社会群体在解决传粉者数量下降问题中的中心作用，影响了多国后续有关传粉者健康保护、农药生产和使用等相关政策的制定和实施[37-38]。

   

   在国家层级上，保护政策则聚焦于保护原则与策略方面的顶层设计，主要涉及科学研究、监督管理、监测评估等方面。其多依托本国生物多样性行动计划、环境土地管理计划等本国国情进行本土化，因此也体现出一定的差异。如法国传粉战略指出土壤条件、森林腐烂木材对传粉友好型生境建设的重要性[39]；西班牙与挪威的相关政策则特别强调了预防外来入侵物种的必要性[40]。受到 IPBES评估报告的影响，国家层级传粉多样性保护政策的制定到实施逐渐形成了“国际倡议—专题评估—政府关注—限制性措施”的新模式[23]。

   

   保护政策于地方层级上多侧重于具体农业产区的土地管理与公众引导以落实国家层级政策。在土地管理方面，重点在建设之中加强当地传粉物种种群与栖息地保护、恢复[40-41]，如完善当地传粉者栖息地网络和多尺度的绿色传粉走廊体系，以及将传粉者群落整合至生物多样性保护网络中。公众引导方面则强调提高公民的传粉者保护意识，如美国所有州均指定了“传粉者周”（PollinatorWeeks），并有 5 个州的立法机构通过了“传粉者周”法案[37]。