是什么让服务植物对传粉者具有吸引力？对38种开花植物特征对其吸引力的影响的探究

《Agriculture, Ecosystems & Environment》：What makes a service plant attractive to pollinators? An exploration of the influence of plant traits among 38 flowering plant species

　　浅花冠与长花期植物更吸引食蚜蝇、蜜蜂及野生蜂，但年际关系存在波动，提示需结合本地环境调整生态种植策略。

　　
新疆地区开花植物与传粉昆虫的关联性研究为农业生态实践提供了重要参考。这项由新疆农业科学院、荷兰瓦赫宁根大学等机构联合开展的研究，通过两年期野外试验系统评估了38种引入和本地植物对萤火虫、蜜蜂及野生蜂群落的吸引力特征，揭示了植物形态学与传粉者分布的复杂关系。

研究区域位于天山北麓的灌溉农业区，面临干旱少雨（年均降水160毫米）、蒸发量大（1256毫米）的气候挑战。实验采用随机完全区组设计，设置三个重复小区，每个小区7×6米，重点考察棉花、香梨等经济作物周边的生态服务植物。两年间共进行28次系统抽样，结合定点观测与网捕法采集数据，发现：
1. **主要传粉者组成**：共观测到2751只萤火虫、1350只蜜蜂和621只野生蜂。其中，印度扁尾萤（Sphaerophoria indiana）和欧亚角蝽（Eupeodes corollae）成为优势萤火虫种群，中华束腰蜂（Lasioglossum pseudannulipes）和东北黑脉蜂（Pseudapis mandschurica）成为主要野生蜂类。
2. **关键植物选择**：茴香（Foeniculum vulgare）、莳萝（Anethum graveolens）和欧芹（Pug---）等浅冠花植物表现突出，其花冠深度与传粉者数量呈显著负相关（p<0.001），印证了短喙昆虫（如蜜蜂）对浅花结构（冠深<5mm）的偏好。而滨菊（Lobularia maritima）等长花期植物（12-14周）在2021年表现出更强的持续吸引力，萤火虫和野生蜂日均访问量较2020年提升40%以上。

3. **生态适应性差异**：
- **花形态适应性**：研究显示浅冠花（冠深<5mm）比深冠花（冠深>5mm）多吸引3.2倍传粉者。例如，莳萝（冠深4.9mm）在2021年每平方米吸引87只萤火虫，显著高于波斯菊（冠深8.3mm，仅23只）。
- **花期协同效应**：具有12周以上持续开花期（如欧芹12周、茴香10周）的植物，其传粉者种群稳定性指数（SSI）达0.78，较短期开花植物（SSI=0.42）提升87%。但发现2021年波斯菊（Zinnia elegans）的花期延长并未提升传粉者数量，提示需结合具体物候分析。
- **本土与引进植物表现**：在新疆本地适应度测试中，18种引进植物（如茴香、欧芹）与14种本土植物（如骆驼刺、紫花地丁）的传粉者多样性指数（PDI）无显著差异（p=0.32），但引进植物的花冠结构（平均冠深4.2mm）比本土植物（平均冠深6.8mm）更适应当地传粉者生理特征。

4. **传粉者行为特征**：
- **体型分布规律**：研究揭示传粉者体型（长≥12mm）与植物高度（p=0.055）、冠深（p=0.04）存在弱关联，但未发现体型与花结构（冠深、面积）的显著相关性。这与欧洲研究不同，可能源于中亚昆虫群落的独特体型分布（本地蜜蜂平均体长11.36mm，显著短于欧洲标准蜂种）。
- **物种间关联**：构建的植物-传粉者网络显示，茴香与6种传粉者形成稳定连接（网络中心度0.78），而莳萝（0.65）和滨菊（0.52）次之。值得注意的是，在新疆特有的沙漠番茄（Solanum lycopersicum var. xinjiangense）上，传粉者多样性指数（PDI=2.3）显著低于其他植物（PDI=3.8-5.1）。

5. **管理启示**：
- **花期调控**：通过播种时间调整（如茴香3月播种较常规提前15天），可使花期与当地农业活动（如香梨花期4-5月）匹配度提升至82%。
- **空间配置优化**：实验数据显示，将浅冠花（冠深<5mm）与深冠花（冠深>8mm）按1:2比例混植，可使传粉者活动均匀性指数（EHI）从0.31提升至0.67。
- **本土适应性验证**：尽管研究显示引进植物（如茴香）与本土传粉者匹配度较高（协同进化指数CEI=0.89），但需警惕其可能对本地传粉者（如新疆特有胡蜂属）造成20%以上的竞争压力。

研究同时发现年际波动特征：2020年蜜蜂种群密度（均值28.5只/㎡）显著高于野生蜂（均值9.2只/㎡），可能与当年气候异常（7月极端高温达42℃）导致蜜蜂活动减少有关；而2021年野生蜂密度增长2.3倍，可能与当年实施农药减量政策（减少45%广谱杀虫剂使用）相关。这种波动性要求生态服务植物配置方案需具备动态调整机制。

未来研究建议重点关注：
1. **传粉者功能评估**：需补充传粉者效能指数（PEI），量化其对不同作物（如香梨单性花需特定传粉者）的实际授粉贡献。
2. **微生物组关联**：当前数据未考虑植物根际微生物群与传粉者肠道菌的互作效应，建议后续研究引入宏基因组分析。
3. **抗逆性筛选**：针对新疆极端气候，需建立包含耐旱指数（SDI＞80）、耐热指数（HTI＞75）的植物筛选体系。

该研究为干旱区农业生态实践提供了关键数据支撑，证实通过科学选择具有适应当地传粉者特征的植物（如冠深4-5mm、花期＞10周），可在维持作物授粉服务的同时，提升农田生态系统的稳定性（年波动率降低至12%）。建议在新疆棉田（平均传粉者密度28只/㎡）周边配置30%生态服务区，优先种植茴香、滨菊等高吸引力植物，并建立基于卫星遥感的物候监测系统，实现精准花期调控。