人类的粮食安全竟然被一群昆虫拿捏住了

食通社说

今年夏天，长江流域罕见的炎热天气让人们感觉“蚊子变少了”。极端高温不仅会让人体中暑，也会影响昆虫的活动。

昆虫活动的变化又会对农业造成怎样的影响？

在食通社联合自然之友主办的《地球不在乎》读书会中，我们已经讨论过气候变化下的农业虫害。9月7日，我们又邀请云南思力生态替代技术中心的王金秀，为我们讲解气候变化对传粉昆虫的影响。

传粉昆虫和植物的亲密关系让我们看到，只有保护好农业所处的生态系统，才能在气候风险面前拥有更强的韧性。

一、什么是传粉昆虫？

我们把凡是习惯于花上活动，并能帮助植物传授花粉的昆虫都统称为传粉昆虫。传粉昆虫遍布世界各地，大约有三十五万种，我们生活中有植被的地方几乎都可以看到它的身影。常见的传粉昆虫主要有五类：蜂、蝴蝶、甲虫、蝇、蛾。

昆虫可以为世界上80%以上的植物授粉，确保了数十万种植物的生存繁衍。昆虫为植物授粉，帮助植物结出果实和种子，我们的餐桌上才会有粮、有菜、有水果。我们每吃的三口食物中就有一口依赖于传粉昆虫。

昆虫传粉效率高，通过它们传粉的植物结出来的果实品质也会更好，对农业生产提质增效有很大的功劳。有研究表明，昆虫传粉使全球作物产量增加了75%。

这是因为通过昆虫传粉，不仅可以使植物得到充分选择授精的机会，提高杂交优势，还可以在植物生殖活性最强的时期授粉，增强植物的生命力和再生机能，有助于改良种质，辅助品种复壮。

而且与风媒传粉相比，昆虫传粉更经济有效。因此，现代经济作物生产越来越依赖人类易于管理的授粉昆虫。

目前，全球农业对生物传粉的需求逐年稳定增长。自上世纪60年代以来，全球依靠昆虫传粉的作物种植面积扩大了3倍。此外，传粉昆虫能为人类提供多种多样的农副产品，如蜂蜜、蜂胶、蜂蜡、蜂王浆等。

二、气候变化如何影响传粉昆虫？

说到“生物多样性”，公众关注多是大型动物，却容易忽略昆虫这类体型小，平日司空见惯的动物。“动物千千万，昆虫占一半”，科学家估计现存的昆虫约有1000万种，占到了已知动物门类的一半以上。

但自人类观测以来，传粉昆虫的多样性和种群数量都在急剧下降。有数据表明，世界上有16.5％的传粉昆虫受到威胁，与1800年末期相比，已有50%的蜜蜂群灭绝，并导致了407对物种间相互作用的缺失，传粉功能退化。这将最终导致食物减产，供应不足，生态安全和粮食安全受到威胁。

而气候变化也是威胁传粉昆虫生存的重要原因。昆虫体型比较小，生活在一个很小的范围内，所以对环境变化特别敏感，即便环境的微小变化它也能很快察觉到。温度、湿度的改变、大风强降雨等极端天气都会影响昆虫的生存状态。

昆虫是变温动物，它的体温会随着外界变化。它们就像蛇一样，早上需要晒晒太阳，体温升高了才出来活动。昆虫的活动也需要适宜的温度。一般昆虫最适的温度是25-30℃，低于10℃活动减少，高于35℃会休眠甚至死亡。

温度也是决定昆虫生长发育速率最重要的因子，外界温度的升高能加快昆虫各虫态的生长发育，影响昆虫的体型和寿命等。外界温度高时，它们从食物中得来的能量可以更多的用于生长发育，少数用于维持体温和生理机能。温度低时，它们会通过减少活动，停止生长发育等来维持生命。

高温条件下，昆虫为了散热，体型逐渐缩小，因为身体尺寸越小，表面蒙皮的散热面积相对于体积越大，越有利于散热。加拿大研究人员发现，随着甲虫物种的天然栖息地变暖，其体型在45年间缩小了20%。

高温还会影响到昆虫的行为活动。温度太高时，传粉昆虫为了避免长时间活动导致体温过高，就会通过避开高温路线或者缩短活动路线来维持体温。这就导致它们的传粉范围缩小、传粉行为减少。

除温度外，其他环境因素的变化也会影响传粉昆虫。当外界环境湿度过高或过低时，会打破昆虫体内的水平衡，继而影响到它的个体发育和耐寒性。因气候变化而频发的降雨、大风等极端天气，不仅会直接限制昆虫活动，其物理冲刷作用也会直接致死昆虫。

物候期改变

昆虫的物候是指昆虫的生长、发育、活动规律对节候季节和气候的反应。而气候变化会导致昆虫活动的时间改变，相比以前提前或延后。时间上的变化会对它们改变所处的生存环境，而昆虫不一定能够适应这样的改变。

分布区域改变

气候变化也会改变昆虫的空间分布范围，导致它们的栖息地改变、破碎化，甚至丧失，这可能威胁到它们的长期生存机会。

有一些本来分布范围较小的物种，只在某些区域生存。当这里的环境因为气候变化不再适合它们生存，周围也没有别的地方可以转移，它就会面临灭绝的危险。

三、气候变化影响下的传粉网络

昆虫为植物传粉，植物为了吸引昆虫来传粉，会提供一些花蜜、花粉作为报酬，二者互利互惠、合作共赢、协同进化。这种关系甚至从1.4亿年前的白垩纪时期就建立起来了。这种昆虫和植物的关系就是我们所说的“传粉网络”的一部分。

但是气候变化可能改变二者长期以来稳定的关系。昆虫和植物中的任何一方发生变化，都会导致传粉关系发生错配或者丢失。具体有下面4种情况：

时间上的错配

植物和昆虫的活动因受其生物钟控制，对气候变化的敏感程度各不相同。这就导致昆虫活动时间与植物开花时间不同步，比如昆虫出现的时候花还没有开，或者是花开了昆虫还没有出现。最后的结果就是，传粉活动减少，植物结果也变少了。

空间上的错配

气候变化使植物和昆虫的生存环境发生改变，为了生存，它们会通过转移到更适宜的生境中来应对，但二者间的迁移方式不一样。

植物一般是定植在一个区域内，需要通过种子被风、水、动物等带走，一代一代地繁殖，才能移到别的地方去。而昆虫的活动性更强，它在个体的生命周期内就可以较快地迁移。

这就导致二者的迁移速度不一致。比如，最开始植物和昆虫都生活在A地，当昆虫为了适应环境变化已经迁移到B地时，但植物还停留在A地。当二者生存的地方不一样时，就没有传粉发生。

另外，植物和昆虫对环境的响应也不一样。虽然昆虫和植物都适应A地的环境，但在气候变化后，却可能出现昆虫更喜欢B地，植物更喜欢C地的情况。这也可能导致它们迁移去了不同的地方。

功能性状不匹配

气候变化使植物和昆虫的生存环境发生改变，为适应环境变化，一些可塑性强的昆虫和植物可能会快速演化，导致功能、性状等发生改变。但由于二者对环境变化的响应机制各不相同，导致传粉昆虫与植物功能性状的改变不同步、不匹配等。

限制传粉

由于气候变化和人类的干扰，传粉昆虫的数量和多样性降低，传粉量不足，进而导致植被的结实率降低，无法维持植物的繁殖和作物的产量。

四、关注气候变化，保护传粉昆虫

气候变化对传粉昆虫的影响目前仍处于一个不断研究和认识的过程，也需要我们持续关注和加深研究。而且，不单单是传粉昆虫，大多数的生物都受到气候变化的影响。只有尽可能地保存下来这些生物资源，我们才有更多机会去应对气候变化。

那么我们要如何保护传粉昆虫呢？

作为农业生产者，你可以通过改变传统的大面积单一化种植模式，改用多样化种植，或采用套种、间作、轮作等模式，增加周边植物多样性，改善传粉生境；

也可以减少杀虫剂的使用，改用对于传粉昆虫更友好的生态防治方式；

还可以构建昆虫野花带、禾草带、甲虫堤等，以及来增加不同种类的开花植物的多样性及花量等。

作为普通人，你也可以积极向身边的人分享传粉昆虫的知识，以身体力行践行环境友好的生活方式。

希望大家跟我们一起来保护传粉昆虫，守护我们充满生机的家园。

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编辑：王昊