耐热和干燥能力预测气候变化下蜜蜂的丰度

新墨西哥大学校友MelanieKazenel及其同事最近的研究预测，气候变化将重塑美国西南部的蜜蜂群落，一些蜂群蓬勃发展，另一些则衰落。这项题为“耐热和干燥耐受性预测气候变化下蜜蜂丰度”的研究最近发表在《自然》杂志上。

卡泽内尔完成了她的博士学位。2022年在新墨西哥大学获得生物学博士学位，目前是印第安纳州厄勒姆学院的生物学客座助理教授。

“我研究本土蜜蜂如何应对气候变化，”卡泽内尔说。“蜜蜂是许多野生植物和农作物最重要的传粉者，这意味着它们对于维持自然生态系统和人类食物供应至关重要。但越来越多的证据表明蜜蜂在全球范围内受到威胁。

“已知威胁蜜蜂的因素包括栖息地丧失、杀虫剂、疾病和气候变化。然而，相对于威胁蜜蜂的其他因素，气候变化的研究较少。

“我们的研究旨在填补这一重要的知识空白。特别是在美国西南部，气候随着时间的推移变得越来越温暖和干燥，而且每年的变化也越来越大。我们的目的是了解这些变化如何影响蜜蜂群落我们的地区。”

该研究是在新墨西哥州索科罗附近的塞维利亚国家野生动物保护区(SNWR)进行的，是塞维利亚长期生态研究计划(SEV-LTER)的一部分。

“这个地区的蜜蜂多样性非常高。仅在SNWR，我们就记录了约340种野生本地蜜蜂，”Kazenel说。

这项研究始于2002年，当时新墨西哥大学生物学兼职助理教授KarenW.Wright在SEV-LTER建立了一项长期蜜蜂监测研究。这项研究仍在进行中，可能是世界上最长的连续蜜蜂监测工作。

“从3月到10月，当蜜蜂活跃时，我们会在SNWR的田间设置陷阱来收集蜜蜂，然后对蜜蜂进行物种识别。这为我们提供了令人难以置信的记录，显示蜜蜂丰度和多样性在一个月内的变化情况——随着时间的推移，我们已经能够将我们的长期蜜蜂数据与现场气象站的数据配对，以了解蜜蜂丰度和多样性的变化如何与气候相对应。”

为了补充长期蜜蜂监测数据，研究人员收集了有关蜜蜂体型和生理学的额外数据，对长期研究中收集的保存的蜜蜂标本进行了体型测量。为了收集生理数据，他们在田间网住蜜蜂并将它们放入环境室中，使它们能够测量热耐受性和干燥耐受性(对干燥条件的耐受性)。

“这些数据使我们能够确定体型和生理机能是否与蜜蜂种群趋势相关，”卡泽内尔解释说。“例如，体型大的蜜蜂还是体型小的蜜蜂更有可能衰退?耐热和干燥能力低的蜂种更有可能衰退吗?这些数据可以帮助我们了解哪些蜂种最容易受到威胁。”气候变化，以及原因。”

研究揭示了气候变化正在重塑美国西南部蜜蜂群落的有力证据

“在我们的研究中，气候是蜜蜂种群动态的有力预测因素：对于71%的种群来说，干旱或干旱程度可以预测其丰度。一些蜜蜂(在我们的实验中对高温和干燥具有高度耐受性的蜜蜂)似乎对气候具有适应能力但我们的模型预测46%的物种数量会减少，并预测未来蜜蜂群落会更加同质。”

卡泽内尔说，这是一个令人担忧的结果，因为蜜蜂多样性支持多样化、健康的植物群落。

“我们还发现，在干旱条件下，体型较大的蜜蜂在群落中占主导地位，这种情况在未来还会增加。蜜蜂群落体型组成的变化可能会改变植物的授粉，因为蜜蜂和花的大小需要‘匹配’”'因此，我们的研究为气候变化如何直接影响蜜蜂群落及其授粉的植物提供了重要的新证据，”她说。

“我们的工作描绘了新墨西哥州蜜蜂未来的复杂前景，”卡泽内尔总结道。“一方面，一些蜜蜂物种似乎能够很好地适应气候变化，这让我们有理由充满希望。但另一方面，我们预测近一半的蜜蜂物种数量会减少，这值得我们高度关注。

“因此，我们的工作广泛地说明了迅速采取行动减少温室气体排放和减缓未来气候变化以保护维持我们星球的生物多样性的重要性。”

该研究的共同作者是犹他州立大学美国农业部农业研究局授粉昆虫研究中心的昆虫学家Wright和TerryGriswold，他们都是蜜蜂分类学家，他们鉴定了研究中收集的所有蜜蜂。“由于我们地区的物种多样性很高，这是一项艰巨的任务，”卡泽内尔指出。赖特获得了博士学位。新墨西哥大学生物学博士，现在在华盛顿州农业部工作。

该团队还包括新墨西哥大学杰出生物学教授JenniferRudgers和新墨西哥大学生物系副主任KennethWhitney教授(他们负责监督这项工作)，以及众多现场和实验室助理。

“这项研究确实是团队的努力，”卡泽内尔指出。

卡泽内尔和SEV-LTER的其他研究人员正在继续研究气候变化对蜜蜂的影响。特别是，他们正在努力记录数据集中的每种蜜蜂物种为哪些植物授粉，使他们能够更详细地了解气候变化下蜜蜂丰度的变化将如何影响特定植物物种。他们还在探索蜜蜂和植物物候的变化(生命周期事件的时间)在气候变化下如何发生变化。