苹果园中凹唇壁蜂和紫壁蜂的生态位比较研究

本文对凹唇壁蜂OsmiaexcavataAlfken和紫壁蜂O．jacotiCockerell的时间、空间、营养和筑巢生态位进行了研究。结果表明，在苹果园内人工释放和管理条件下，两种壁蜂在不同的资源序列上具有不同的生态位宽度、生态位重叠和不同程度的竞争关系。其中在营养上的竞争最为激烈，生态位重叠值和种间竞争系数分别高达0．9690和0．9994。日活动时间生态位竞争次之，其重叠值和种间竞争系数分别为0．7960和0．9350；时间生态位（季节）和空间生态位重叠值则分别为0．6500和0．6710，种间竞争系数为0．8213和0．8234；并且在人工巢管的选择上竞争性最小，生态位重叠值仅为0．4930，种间竞争系数为0．6052。凹唇壁蜂在营养生态位和时间生态位上较高的专一性均表现出其比紫壁蜂对苹果传粉作用更为显著。紫壁蜂在苹果开花后期的传粉作用较强。

凹唇壁蜂成蜂体重与取食对其飞行能力的影响

凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken被广泛应用于我国北方果树的传粉,而其飞行能力是影响其传粉效率的重要因素。本研究通过飞行磨吊飞试验,评估了凹唇壁蜂雌蜂和雄蜂飞行能力的差异以及取食对其飞行能力的影响。结果表明,凹唇壁蜂雌蜂体重(116.30 mg)显著大于雄蜂(59.80 mg)(P<0.001),雌蜂的最大飞行速度(3.44 km/h)显著大于雄蜂(2.36 km/h),雄蜂的飞行距离和最大飞行速度与其飞行前体重成显著的正相关性,雌蜂的飞行时间与其飞行前体重成显著正相关性,而雌蜂的平均飞行速度与其体重成显著负相关性;雌蜂的日平均飞行距离为0.23 km,根据雌蜂以巢为中心,采集花粉繁殖后代的生物学习性,蜂巢之间的放置距离应少于100 m。取食蜂蜜后,雌雄壁蜂的飞行距离、飞行时间、最大飞行速度均有提高的趋势,建议在田间应用时,可在蜂巢附近放置蜂蜜或种植其他蜜源植物给初羽化的凹唇壁蜂提供食物补充能量。本研究明确了雌、雄壁蜂的飞行能力和出茧后补充食物对于壁蜂飞行的促进作用,为有效地利用凹唇壁蜂进行传粉提供了理论依据。

陕西省壁蜂区系调查与利用研究(膜翅目:切叶蜂科)

陕西当地存在3种壁蜂:叉壁蜂Osmia pedicornis Cockerell、凹唇壁蜂Osmiaexcavata Alfken、角额壁蜂Osmia cornifrons(Radoszkowski),其中凹唇壁蜂和角额壁蜂在陕西为首次发现。3种壁蜂于早春苹果、梨、桃、杏等果树开花前后出来活动,均有较强的访花授粉特性,野生自然条件下,多在土洞、石缝、房屋墙壁等处营巢,对人工制作的芦苇管巢和纸管巢营巢率也很高。

凹唇壁蜂的访花习性及必要放蜂量

凹唇壁蜂雌蜂用腹毛刷采集携带花粉 ,访花植物种类主要为苹果、梨、桃、杏、李、樱桃等北方常见落叶果树 ,也采访早春开花的十字花科及少数杂草。雌蜂访花频率为 8～1 6朵 /min,日访花数约为 5486朵 (苹果花 )。单位面积必要放蜂量为雌蜂 52 5～ 885只 /hm2 。

凹唇壁蜂繁殖特性研究

凹唇壁蜂雌蜂卵巢由 6根卵巢管组成 ,卵母细胞总数平均为 55.9± 4 .4 6个 ,卵原区在成虫卵期不再产生卵母细胞。雌蜂实际产卵量受花期长短影响很大 ,雌蜂最大产卵量平均为 2 9.8粒。果园释放后 ,雌蜂营巢率为 1 4.75%～ 65.57%,平均为 3 7.1 5%± 1 6%;种群逐年增长倍数 ,苹果园为 2 .4 8,梨园为 2 .2 4 ;最大增长倍数 ,苹果园为 4 .3 8,梨园为 3 .96。

山东省凹唇壁蜂为樱桃授粉坐果增产及经济价值评估

通过设置凹唇壁蜂授粉区和隔离授粉区,统计樱桃的花朵数、花序数、坐果数,并计算花朵坐果率和花序坐果率;采用蜜蜂依存度市场估价法,计算山东省凹唇壁蜂的授粉服务价值。结果表明,凹唇壁蜂授粉区的花朵坐果率、花序坐果率比隔离授粉区分别增加了6.87、3.06倍;凹唇壁蜂对樱桃的授粉功能量超过30万吨,授粉经济服务价值超过180亿元。综之,凹唇壁蜂授粉有利于提高樱桃产量,具有重要的经济价值,生产上应注重对凹唇壁蜂的进一步推广应用。

果园六种常用杀虫剂对凹唇壁蜂的毒性及生态风险评估

为研究甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、乙基多杀菌素、苏云金杆菌、石硫合剂和氟吡呋喃酮6种果树常用杀虫剂对凹唇壁蜂的毒性以及生态风险性,采用饲喂法和接触法测定了6种杀虫剂对凹唇壁蜂雌性成蜂48 h的急性毒性影响,并对6种农药在喷施场景下对凹唇壁蜂的风险性进行了评估。结果表明,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、乙基多杀菌素、苏云金杆菌、石硫合剂、氟吡呋喃酮对凹唇壁蜂的急性接触毒性、急性经口毒性均为低毒;根据6种杀虫剂在喷施场景下的危害熵(HQ)值,6种杀虫剂经接触法和饲喂法对凹唇壁蜂的风险性均为低风险。这为凹唇壁蜂的保护利用及果树合理施药提供了理论支持。

气象因素对凹唇壁蜂活动规律的影响研究

经对试验结果进行分析，发现日平均温度是影响凹唇壁蜂出茧速率的主要气象因素，其次是日照时数和最高温度。成蜂出茧后，在访花活动期间，雌蜂的活动频率除了受花期的影响外，主要受日平均温度的影响，即温度越高，活动频率就越高，而与风速呈负相关。在阴雨较少的情况下花期温度是影响繁殖率高低的主导因素，其次为日照时数和平均风速。

山东省凹唇壁蜂为苹果授粉坐果增产及经济价值评估

凹唇壁蜂(Osmia excavata Alfken)是山东省苹果园的主要授粉昆虫。为探究凹唇壁蜂授粉对苹果坐果率的影响,设置了隔离授粉区、凹唇壁蜂授粉区,记录开花数、坐果数等;采用蜜蜂依存度市场估价法,结合2016年间山东省果树生产情况,评估苹果凹唇壁蜂授粉的经济价值,并探索凹唇壁蜂对苹果生产的重要性。结果表明:凹唇壁蜂授粉区的花序坐果率、花朵坐果率是隔离授粉区的9.55倍、11.82倍;2017年凹唇壁蜂对苹果的授粉功能量大于850万t,凹唇壁蜂对苹果的授粉服务价值大于600亿元。总之,组织凹唇壁蜂在苹果花期进行辅助授粉,是提高苹果坐果率的一条重要途径,我们应当重视对凹唇壁蜂的生产投入。

六种新烟碱类杀虫剂对凹唇壁蜂的毒性及风险评估

【目的】为评价新烟碱类杀虫剂对凹唇壁蜂Osmia excavata的毒性和风险性。【方法】分别采用饲喂法和接触法测定了啶虫脒、噻虫嗪、氟啶虫胺腈、吡虫啉、噻虫胺、呋虫胺6种新烟碱类杀虫剂对凹唇壁蜂雌成蜂的24 h和48 h的急性经口和接触毒性。并依据农药对蜜蜂生态风险的危害熵值(hazard quotient,HQ)评估其对凹唇壁蜂的风险性。【结果】经口毒性测定中,氟啶虫胺腈对凹唇壁蜂雌蜂毒性最高,噻虫嗪毒性最低;接触毒性测定中,噻虫胺对凹唇壁蜂雌蜂毒性最高,氟啶虫胺腈毒性最低。啶虫脒、噻虫嗪、吡虫啉对凹唇壁蜂表现为中等风险;噻虫胺经对凹唇壁蜂表现为高风险。氟啶虫胺腈和呋虫胺经接触途径表现为中等风险,而经口途径表现为高风险。【结论】本研究所选的6种新烟碱类杀虫剂对凹唇壁蜂雌成蜂的毒性均为高毒。在果园中应尽量避免使用噻虫胺、氟啶虫胺腈及呋虫胺,在植物花期谨慎使用啶虫脒、噻虫嗪、吡虫啉等新烟碱类杀虫剂。

凹唇壁蜂在云南高原苹果产区的应用

本文开展了凹唇壁蜂Osmia excavata(Alfken)授粉技术在云南高原苹果产区的研究与应用,结果表明:凹唇壁蜂在高海拔、低纬度的苹果种植区能正常发育与繁殖,田间羽化率可达88.8%,雌雄比1:3,雌蜂繁殖率1:5.36,蜂管可单用芦苇本色,不需染色处理;长15cm的蜂管能满足凹唇壁蜂繁殖要求。昭通市的放蜂时间可确定在3月10日至4月中下旬凹唇壁蜂繁殖基本结束。壁蜂授粉区的座果率、果形周正率、果形指数分别达到了79.9%、73.44%、0.84,分别比对照区增加31.32%、44.11%、0.05,苹果外观质量得到了明显改善,示范效果显著。利用壁蜂授粉已成为高原优质苹果生产的一项关键新技术。

凹唇壁蜂的营巢生物学研究

凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken是我国早春果园重要的野生传粉昆虫,具有重要的农业价值。本研究分别在山东烟台、江西赣州和重庆沙坪坝地区利用人工放养滞育状态下的凹唇壁蜂成虫,并通过野外观察和室内解剖该蜂的筑巢巢管,系统研究了该蜂的筑巢习性、访花行为、日活动规律和生活史等营巢生物学及相关生物学特性。结果表明:凹唇壁蜂的雌蜂偏好选择长度平均为121.86±48.44 mm,内径平均为8.01±1.42 mm的巢管筑巢。经室内解剖,该蜂的巢管结构主要包括前庭、虫室、间室和空室共四个部分,平均长度分别为18.24±7.24 mm,12.84±2.72 mm,20.92±8.88 mm,11.64±5.39 mm。野外观察发现,该蜂在重庆沙坪坝地区1年发生1代,卵期3~4 d、幼虫期20~25 d、蛹期25~30 d,以滞育状态下的成虫在茧内越冬。翌年3月下旬成虫陆续破茧出巢,一般雄蜂较雌蜂早1~2 d出巢,雌蜂出巢后即可完成访花、交配、筑巢和产卵等行为。该蜂收集巢内杂物时间平均为38.73±19.75 s,出巢处理杂物时间平均为10.58±6.05 s,出巢收集泥团时间平均为67.33±21.32 s,筑巢时间平均为58.08±18.90 s,采集花(粉)蜜时间平均为371.00±152.06 s,携粉回巢滞留的时间平均为104.39±37.58 s。该蜂采集(粉)蜜源植物主要有苹果Malus pumila Mill、梨Pyurs spp.、樱桃Cerasus pseudocerasus、风轮菜Clinopodium chinens、女贞Ligustrum lucidume和酢浆草Oxalis corniculata等。本研究通过野外观察和人工巢管技术对凹唇壁蜂雌蜂日常活动行为及筑巢规律等生物学特性的观察,旨在明确该蜂的营巢习性以期为后续该蜂的规模化利用提供基本依据。

胶东地区凹唇壁蜂种群调查及限制因子分析

凹唇壁蜂(Osmia excavata Alfken)是山东苹果园的主要授粉昆虫,明确其种群特点及限制因子对于发挥其传粉增产功能有重要意义。本文通过取样调查蜂管,比较研究了山东省栖霞和牟平2个地点不同材质蜂管的壁蜂种群。结果表明:芦苇管和塑料管内巢室数、茧数显著多于塑料管;2个地点蜂茧长度差异显著,其中牟平的蜂茧长度大于栖霞;被螨寄生率、被捕食率与成茧数呈显著负相关关系。总之,壁蜂种群受到巢室材料和自然天敌等因子的影响。

凹唇壁蜂的耐寒性及生殖潜力研究

在滞育期和滞育结束后 (成虫出茧之前 ) ,分别测定凹唇壁蜂越冬成虫的耐寒性 ,结果表明 :滞育期成虫的过冷却点和体液冰点分别为 -2 6 4 8℃和 -2 0 91℃ ,解除滞育后分别为 -1 8 4 0℃和-1 1 78℃。自然条件下 ,凹唇壁蜂在我国北方大部分地区可安全越冬。在筑巢前期 ,对雌蜂的生殖系统解剖观察发现 ,卵巢由 6根卵巢管组成 ,卵母细胞总数平均为 55 9± 4 4 6个 ,卵原区在成虫筑巢期不再产生卵母细胞。

凹唇壁蜂雌成虫滞育期、休眠期和破茧期肠道菌群多样性分析

为明确凹唇壁蜂Osmia excavata雌成虫滞育期至破茧期肠道菌群的多样性及差异,解析其在宿主健康与调控宿主生长发育中的作用,采用Illumina NovaSeq二代高通量测序技术对不同时期肠道细菌16S rRNA V3~V4区域进行测序,分析雌成虫滞育期至破茧期肠道菌群的多样性变化。结果显示,凹唇壁蜂雌成虫在滞育期至破茧期肠道细菌菌群中共检测到41门96纲198目325科637属,其中核心菌门是变形菌门,相对丰度介于75.98%~91.41%之间;核心菌属是Sodalis,相对丰度介于59.65%~74.66%之间。Alpha多样性分析显示,从滞育期到休眠期,雌成虫肠道内菌群多样性指数明显升高,从休眠期至破茧期,其肠道菌群多样性指数出现降低趋势;休眠期其肠道菌群的物种丰富度和均匀度均最高,滞育期其肠道菌群的物种丰富度和均匀度均最低;Beta多样性分析结果显示,从滞育期至破茧期,其肠道菌群结构相对稳定;LEfSe分析结果显示,从滞育期至破茧期其肠道菌群在门、纲、目、科、属水平均存在显著差异,且差异显著菌群主要出现在休眠期。预测的不同时期的肠道菌群功能不同,这与其成虫解除滞育进入休眠再破茧的生理过程密切相关。表明凹唇壁蜂雌成虫从滞育期至破茧期肠道核心细菌种类一致,群落结构相对稳定,但是群落多样性发生明显变化。

凹唇壁蜂为油菜授粉的行为特征及经济价值评估

【目的】凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken是近年来被迅速应用的一种传粉昆虫。明确凹唇壁蜂对油菜的授粉行为、授粉效果,评估凹唇壁蜂对油菜的授粉功能量及经济服务价值,有利于加深社会对凹唇壁蜂的认知并促进其在油菜上的推广应用。【方法】在油菜田内,于油菜开花前,把油菜区域划定为凹唇壁蜂授粉区、隔离授粉区两个区域,实验过程中用摄像机记录凹唇壁蜂授粉行为和效果。采用蜜蜂依存度市场估价法,结合我国国情,评估2015年间油菜凹唇壁蜂授粉的经济价值,并探索凹唇壁蜂对油菜生产的重要性。【结果】60%以上的凹唇壁蜂在上午7:00到8:00出巢,下午4:30到5:30归巢,日出巢活动时间约9.58 h。凹唇壁蜂在每朵花上平均停留时间达10.89 s。凹唇壁蜂授粉区在单角果鲜重、结角果率、单角果籽粒数上比隔离授粉区分别提高2.74%、4.81%、11.48%。结合2015年数据,计算得出凹唇壁蜂对我国各省份油菜的授粉功能量超过373.3万吨,授粉服务总价值超过194.102亿元,从凹唇壁蜂授粉功能量和服务价值来看,凹唇壁蜂具有极大的生态价值、经济价值。【结论】凹唇壁蜂具有传粉优势,组织凹唇壁蜂在油菜花期进行辅助授粉,是提高油菜产量的一条重要途径,对提高油菜产生的经济效益具有积极的作用。凹唇壁蜂授粉是应该得到重视的生产投入,应当提高民众对凹唇壁蜂授粉价值的认知度。

凹唇壁蜂滞育后阶段过冷却能力及生化物质动态变化

【目的】凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken是我国北方果树的主要授粉昆虫,发挥着重要的传粉增产生态服务功能。掌握其滞育后阶段抗寒性特点,并从生理生化水平上探讨耐寒机制,对于凹唇壁蜂的保护与利用具有重要意义。【方法】本文系统测定了滞育后阶段及出茧后凹唇壁蜂雌蜂、雄蜂的过冷却点、冰点,自由水、脂肪、蛋白质、海藻糖含量,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性。【结果】凹唇壁蜂雌蜂、雄蜂的抗寒性差异不大,滞育后阶段过冷却点和冰点在出茧前逐渐升高、出茧后降低。其中,出茧日凹唇壁蜂雌蜂、雄蜂的过冷却点、冰点最高(抗寒性最低),分别为﹣12.35℃、﹣9.98℃和﹣12.63℃、﹣8.91℃。在滞育后阶段雄蜂脂肪含量显著高于雌蜂,雌蜂的蛋白质含量显著高于雄蜂,出茧后雄蜂的脂肪含量均迅速下降,雌蜂的蛋白含量迅速下降。出茧前,雄蜂的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、乙酰胆碱酯酶酶活性高于雌蜂;出茧后,雌蜂的酶活显著升高。在滞育后阶段,凹唇壁蜂雌蜂、雄蜂体内的海藻糖均呈显著降低趋势,出茧日雌蜂的海藻糖含量比茧后190 d下降了64.5%。【结论】滞育后阶段凹唇壁蜂有较强的抗寒性。在出茧前抗寒性逐渐降低,出茧后抗寒性升高。海藻糖代谢可能是凹唇壁蜂滞育后阶段能量消耗的重要途径。雄蜂的个体较小,但是有比雌蜂功能更强的抗氧化系统。

山东苹果园凹唇壁蜂种群的制约因子分析

【目的】凹唇壁蜂Osmia excavata Alflken是山东苹果园的主要授粉昆虫,明确影响凹唇壁蜂种群的自然因子,对于发挥其传粉生态服务功能有重要意义【方法】本文应用生命表方法,比较研究了山东省6个地点的壁蜂种群参数。【结果】各个地点的成茧率(7.64%~73.84%)和每管成茧数量(0.80~5.56)存在非常大的差异;6个地点的种群趋势指数大于1,变化范围为1.80~11.80;壁蜂种群的致死因子包括卵败育、螨寄生、蜂捕食和自然死亡,排除作用控制指数分别为1.07、1.10、1.03、2.53,各地所有致死因子的排除作用控制指数为1.19~5.50,如果没有寄生、自然死亡等因子,凹唇壁蜂种群将增加19%~450%。【结论】自然死亡是限制山东省果园凹唇壁蜂种群的主要因子,因此需要加强凹唇壁蜂饲养管理,减少其自然死亡率。

苹果园周围生境对凹唇壁蜂种群的维持作用

【目的】凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken是我国重要授粉昆虫之一,在北方苹果树授粉有极其重要的作用。如何通过管理措施,维持壁蜂种群成为急需解决的重要问题之一。【方法】以苹果园和周围生境为研究区域,在四类不同生境类型中(苹果园中心区与边缘区,苹果周围生境中心区和边缘区),共选取18个点,采用粘虫板(白板和黄板)和蜂巢(芦苇管和塑料巢箱)两种不同调查方式监测凹唇壁蜂及其天敌叉唇寡毛土蜂种群数量动态,重点分析苹果园周围生境对凹唇壁蜂种群的维持作用。【结果】粘虫板调查结果表明:整体上凹唇壁蜂的数量在苹果园周围生境(65%±17%)高于苹果园生境(35%±12%)。芦苇巢管调查表明:凹唇壁蜂筑巢数量在苹果园周围生境(69%±26%)高于苹果园生境(31%±9%);塑料巢管调查表明,凹唇壁蜂筑巢数量在苹果园周围生境(48%±13%)与苹果园生境(52%±13%)基本相同。苹果园的周围生境可以为释放在果园内的壁蜂提供稳定觅食筑巢条件,起到有效维持凹唇壁蜂种群的作用。【结论】苹果园景观中的凹唇壁蜂种群受生境类型的影响,果园周围的生境可以为凹唇壁蜂等授粉昆虫提供栖息空间与食物资源,具有重要价值。在苹果园实际生产与管理时,应考虑在其周围生境中保护与种植更多的开花植物,为以凹唇壁蜂为代表的授粉昆虫提供适宜的栖息环境和补充食物,维持其种群。

信息素促进凹唇壁蜂访花提高苹果座果率和果实品质

【目的】凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken是我国北方早春重要的果树传粉昆虫之一,但是其访花活动容易受到早春低温等不良天气的影响。为应对低温等不良天气,研究信息素(蜜蜂活动增强剂)对凹唇壁蜂活动规律、苹果树花朵座果率以及果实产量的影响具有重要意义。【方法】测定苹果树在释放信息素与不释放信息素的条件下,凹唇壁蜂的访花活动规律、花朵座果率及果实产量等数据。【结果】苹果对凹唇壁蜂授粉的依赖程度为0.95。释放信息素区域的凹唇壁蜂访花效率是对照的1.34倍,显著提高苹果的座果率,增加程度为12%;增加平均单果重3.53 g;显著提高0.15 mg/100 g的维生素C含量。【结论】在低温等不良环境条件下,可以通过释放信息素等人工管理措施,提高授粉昆虫对作物的访花效率,进而改善作物品质,提高作物产量,减少损失。