摘要
凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken是我国北方早春重要的果树传粉昆虫,已实现人工半驯化饲养,现广泛应用于山东和陕西等苹果主产区。近年来受早春低温等不良天气的影响,凹唇壁蜂出现了卵自然败育率高、成虫自然死亡率高和繁殖率极低等现象。为应对这一情况,本研究通过介入两种人工管理措施,即人工释放信息素(蜜蜂活动增强剂)和人工设置不同规格(内径和长度)的筑巢巢管,以期增强授粉效果。本论文一方面通过野外定点试验,探究了苹果花期人工释放信息素对凹唇壁蜂访花行为的影响,以及对苹果的授粉作用、坐果率和果实品质的影响;另一方面通过人工设置不同规格(内径和长度)的人工芦苇巢管,研究了巢管尺寸大小对凹唇壁蜂适应性性比调节和性别分配规律的影响。研究结果如下: 1.人工释放信息素对苹果园凹唇壁蜂活动规律的作用 通过对开放区域和网罩区域的苹果产量进行评估,计算得出苹果对凹唇壁蜂授粉的依赖程度为95%;释放信息素区域的凹唇壁蜂访花效率是对照的1.34倍,显著提高了苹果的坐果率12%;同时释放信息素增加了苹果的平均单果重3.53g,显著提高0.15mg/100g的维生素C含量,改善苹果果实的品质。 2.人工放置不同尺寸的巢管对凹唇壁蜂性别分配规律的影响 通过对凹唇壁蜂雌雄蜂的重量和茧长进行测定,证明凹唇壁蜂具有雌雄体型性二型现象,其中雌蜂茧重是雄蜂的1.67倍,雌蜂茧长是雄蜂的1.15倍;通过放置不同尺寸的人工巢管,发现凹唇壁蜂亲本对后代的投资随着巢管内径的增加而增加。一定范围内增加巢管的内径可以显著增加凹唇壁蜂后代的性比(雌蜂比例)、蜂重和茧长。 构建巢室时后代性别分配规律,按照先产雌后产雄,雌性在内雄性在外的顺序排列,封口巢管内侧位置产雌比例最高,随着巢位外移,比例逐渐降低,在巢管外端封口部位产雄比例最高;由偏向产雌向偏向产雄的转换点位置随作茧数增加逐渐向封口端移动,且该点至封口巢管内端的长度占总管长的比例随作茧数增加显著增加。 在直径较小的巢管中,对应亲本所产后代偏向个体较小的雄性;在直径较大的巢管中,对应亲本所产后代偏向个体较大的雌性。可获得的孔穴的尺寸能够通过影响凹唇壁蜂后代种群的体型和性比,进而影响当地壁蜂种群的结构和稳定性。实验结果表明,以筑巢直径8~10mm为最适合范围,因此,在半驯养独居蜂的繁育过程中,可以通过人工控制巢管内径尺寸,来调整后代的蜂重、茧长、性比等,进而优化对半驯养独居蜂的种群管理。通过两方面的研究,有利于明确人工释放信息素和优化管理壁蜂巢管对维持凹唇壁蜂种群数量和保证其对苹果发挥授粉功能的作用。 本研究结果表明,通过释放信息素等人工管理措施,提高授粉昆虫对果树的访花效率,进而改善苹果品质,提高苹果产量,减少损失;凹唇壁蜂可根据外界筑巢条件的变化调整其对子代的亲本投资和性别分配比例。这对苹果的生产实践具有重要的指导意义。