这项题为“过度高温对蜜蜂蜂群体温调节和种群动态的负面影响”的研究,在亚利桑那州一个特别炎热的夏季跟踪了九个蜜蜂蜂群。在三个月的时间里,气温经常攀升至40°C (104°F)以上。研究结果表明,全球日益强烈的热浪对蜜蜂及其所支持的重要授粉服务构成了严重威胁。
作者Jun Chen、Adrian Fisher II、Gloria DeGrandi-Hoffman、Cahit Ozturk、Brian H. Smith、Jennifer H. Fewell、Yun Kang、Kylie Maxwell、Kynadi Overcash、Keerut Chahal和Jon F. Harrison写道:“蜜蜂蜂群拥有应对热暴露的详尽记载机制,然而迄今为止,尚无研究评估过这种体温调节的极限,也没有研究探讨自然热浪如何影响蜜蜂蜂群的体温调节和生长能力。”
蜂箱内部危险的温度波动
研究人员发现,尽管蜂群能够将平均子脾温度维持在健康发育所需的34-36°C理想范围内,但蜂箱内部的温度在一天中仍然大幅波动。在子脾中心发育的蜜蜂每天约有1.7小时处于最适温度以下,大约1.6小时高于该范围。
子脾边缘附近的情况要严重得多。这些外部区域的幼蜂每天有近八小时处于安全温度窗口之外,使其暴露于应激和潜在有害的条件下。
这些反复的温度波动产生了明显的生物学后果。暴露于较高峰值气温和较大内部温度变化的蜂群经历了种群数量的下降。根据该研究,“最高温度超过40°C的过度高温,可能通过损害子脾的体温调节或使成年蜂暴露于缩短其寿命的温度,从而减少蜂群数量。”
为何较大的蜂群表现更好
蜂群规模在蜜蜂自我保护免受高温影响方面起着重要作用。较大的蜂群能够更好地维持稳定的内部温度。在最小的蜂箱中,子脾外缘的温度每天波动幅度高达11°C,而在最大的蜂群中波动幅度约为6°C。
由于这种额外的稳定性,较大蜂群中发育中的蜜蜂和成年工蜂暴露于可能威胁其生存的极端温度的时间大大减少。
气候变化与日益加剧的高温风险
研究人员警告说,在亚利桑那州观察到的挑战可能在其他地区变得越来越普遍。作者指出:“气候预测表明,到本世纪末,全球平均气温可能上升约2.7°C,在高排放情景下可能上升高达4°C。”预计这种变暖将使许多地区的热浪更加频繁且更加强烈。
湿度可能会加剧这一问题。作者还指出,“高湿度显著降低了蒸发冷却的效果——这是蜜蜂用来调节蜂箱温度的主要机制——可能使体温调节变得更加困难。”
这对养蜂人和农业意味着什么
这些发现对养蜂人以及依赖蜜蜂授粉的农业系统具有重要意义。研究人员建议,提供补充水源、将蜂箱放置在阴凉处、改进蜂箱设计和隔热性能,以及确保获得优质蜜粉源等管理措施可能变得至关重要。随着气温持续上升,这些措施有助于减少热应激并支持蜂群的稳定性。