从交尾和花粉采集方面分析欧洲地熊蜂对中国熊蜂的潜在威胁

摘要

熊蜂是设施作物重要的传粉昆虫。随着设施农业的快速发展，以欧洲地熊蜂Bombus terrestris为主的商品化熊蜂被推广至世界各地，在创造巨大经济价值的同时在很多地区也造成了生物入侵现象。中国是全球熊蜂资源最丰富的国家，但是本土商品化熊蜂的研究相对滞后，长期依赖进口欧洲地熊蜂以满足设施作物授粉需求。但是欧洲地熊蜂对中国的入侵风险尚缺乏研究。本文从交尾与花粉采集两个方面评估了欧洲地熊蜂对中国本土熊蜂的潜在威胁，取得主要结果如下:
　　(1)欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂的雄性蜂头部分泌物比较采用四级杆飞行时间-气质联用系统（gas chromatography-quadrupole time of flight mass spectrometry,GC-Q-TOF/MS）测定了欧洲地熊蜂和我国本土9种熊蜂的雄性蜂头部分泌物，并进行聚类分析。结果显示:雄性蜂头部分泌物的物质组成在同一熊蜂种内高度相似，但在不同熊蜂种间差异明显;红光熊蜂B.ignitus、兰州熊蜂B.lantschouensis与欧洲地熊蜂的雄性蜂头部分泌物相似度较高，分别为58.49％与49.23％。
　　(2)欧洲地熊蜂雄性蜂对我国兰州熊蜂交尾的影响在人工控制环境下，按照蜂王和雄性蜂为1∶8的比例设置兰州熊蜂交尾组，在此基础上，分别增加与兰州熊蜂雄性蜂比为1/4、1/2和1/1的欧洲地熊蜂雄性蜂，统计分析欧洲地熊蜂雄性蜂对兰州熊蜂交尾的影响。结果显示:在人工条件下，欧洲地熊蜂雄性蜂可以与兰州熊蜂蜂王杂交，并且随着欧洲地熊蜂雄性蜂密度的增加，兰州熊蜂的交尾成功率极显著降低(P＜0.01)。
　　(3)欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂采集花粉比较在我国红光熊蜂和兰州熊蜂等自然分布区放置欧洲地熊蜂蜂群与本土熊蜂蜂群，收集工蜂归巢时携带的花粉，通过双索引高通量条形码技术对花粉进行鉴定，分析欧洲地熊蜂和本土熊蜂采集的花粉种类与花粉构成的重叠率。结果显示:在相同的植被环境中，欧洲地熊蜂与本土熊蜂采集花粉的种类与构成重叠率都在50％～100％之间。欧洲地熊蜂采集的花粉是本土熊蜂采集花粉的关键组成成分。
　　本研究结果表明，欧洲地熊蜂与我国兰州熊蜂、红光熊蜂的雄性蜂头部分泌物相似度较高，欧洲地熊蜂雄性蜂的头部分泌物中极可能包含吸引兰州熊蜂和红光熊蜂蜂王的性信息素物质;在人工条件下，欧洲地熊蜂可以和兰州熊蜂杂交并能显著降低后者的交尾成功率。在相同的植被环境中，欧洲地熊蜂与兰州熊蜂、红光熊蜂、密林熊蜂采集花粉的组成类似。说明，欧洲地熊蜂一旦在我国自然界营巢，极有可能对我国本土熊蜂造成生殖干扰，竞争食物资源。本研究从生殖干扰和食物竞争的角度分析了欧洲地熊蜂对我国本土熊蜂的潜在威胁，为外来物种管理及我国本土熊蜂资源保护政策的制定提供了重要的参考依据。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 熊蜂传粉的重要性

1．1．1 熊蜂为设施作物传粉的优越性

1．1．2 熊蜂传粉技术在设施农业生产中的应用

1．2 欧洲地熊蜂生物入侵现状

1．2．1 竞争生存资源

1．2．2 破坏生态系统

1．2．4 引进病虫害

1．2．5 干扰本土熊蜂交尾

1．3 雄性蜂性信息素对熊蜂交尾的影响

1．3．1 熊蜂雄性蜂性信息素

1．3．2 雄性蜂性信息素在熊蜂交尾过程中的作用

1．4 研究目的及意义

1．5 研究内容

第二章 欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂雄性蜂头部分泌物比较

2．1 材料与方法

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验方法

2．2 结果与分析

2．2．1 雄性蜂头部分泌物典型气相色谱质谱图

2．2．2 雄性蜂头部分泌物聚类分析

2．2．3 雄性蜂头部分泌物鉴定结果

2．3 讨论

第三章 欧洲地熊蜂雄性蜂对我国兰州熊蜂交尾的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 欧洲地熊蜂雄性蜂对兰州熊蜂交尾成功率的影响

3．2．2 欧洲地熊蜂雄性蜂对兰州熊蜂交尾时间的影响

3．2．3 讨论

第四章 欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂野外采集花粉比较

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验方法

4．2 结果与分析

4．2．1 北京地区欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂的花粉采集情况

4．2．2 陕西地区欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂的花粉采集情况

4．2．3 河北地区欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂的花粉采集情况

4．3 讨论

第五章 全文结论

5．1 欧洲地熊蜂与我国熊蜂雄性蜂头部分泌物比较

5．2 欧洲地熊蜂雄性蜂对我国兰州熊蜂交尾的影响

5．3 欧洲地熊蜂与我国本土熊蜂野外采集花粉比较

5．4 前景展望

参考文献

致谢

作者简历