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西方蜜蜂群势与气候的周年变化及相关性分析

范文

胡宗文杨娟苗春辉黄新球周春涛

摘要：為研究西方蜜蜂群势因子与气候的周年变化及相关性，采用Vantage Pro 2气象仪记录气候变化，以测子框测定群势、蜜、粉存储量，记录工蜂浆和携螨量，作周年统计和相关性分析。结果表明，群势在3月、7月、10月出现峰值，分别为（6.943±0.245）、（7.306±0.162）、（8.076±0.099）脾，工蜂携螨量在3月、8月和11月出现峰值，分别为（14.076±1.116）、（16.950±0.943）、（16.230±1.085）只;工蜂浆在2月分泌量最高，为（93.286±0.030） mg;温度（22.607%）和工蜂浆（21.259%）是构成蜂群影响的主要成分;气候因子对蜂群表现出显著或极显著的相关性，其中温度对群势（r=0.170）和蜂螨（r=0.160）有极显著正相关，湿度与蜂群采粉（r=0.15）有极显著正相关，而工蜂浆的分泌量与温度（r=-0.327）、湿度（r=-0.351）表现出极显著负相关。说明蜂群自身节律性可以适应气候的变化，这对蜜蜂资源的发掘、生物多样性的保存具有深远意义。

关键词：西方蜜蜂;工蜂浆;气候;周年变化;相关性

中图分类号： S891文献标志码： A文章编号：1002-1302（2020）13-0192-05

收稿日期：2019-06-27

基金项目：云南蚕桑蜜蜂研究专项（编号：2018CF07）。

作者简介：胡宗文（1987—），男，云南曲靖人，硕士，主要从事蜜蜂生物学研究。E-mail：hzongwn@163.com。随着气候与环境的变化，蜂群尤其是野生蜂群的数量，在全球范围内发生了变化[1]。自2006年蜂群崩溃综合症（colony collapse disorder，CCD）被报道以来，仅Nature杂志关注蜂群损失程度的文章已达539篇。蜂类与植物的相互作用——传粉效应，促使许多植物进化成为了专一依赖性虫媒传粉植物[2]，因此蜂群的变化引起了人们极大的关注。西方蜜蜂是世界上人工饲养量巨大的蜂种之一，工蜂的数量及健康状况直接表现在蜂群势的强弱上。有研究表明，气候[3]、寄生虫[4]、病毒[5]、病原体[6]、甲虫[7]、长期的低毒环境[7]、管理方式都会引起西方蜜蜂群体及个体在行为、生理上产生影响，因此了解和掌握当地蜂群的群势变化规律对于掌握授粉力量有重要意义。在我国西方蜜蜂群势的周年变化与气候因子间的相关性还未见报道，本研究跟踪定地饲养蜂群的周年状况，以探究气候与西方蜜蜂内部因子间的相关性。

1材料与方法

1.1材料

蜂群：6群西方蜜蜂群，常年饲养于国家蜂产业体系红河试验站西方蜜蜂场，供观察蜂群遗传背景清晰。

群势测定工具：测子框、镊子、移虫针、1.5 mL离心管、电子天平、双甲脒针剂。

气候因子测定：气象观测仪（美国Davis公司生产的Vantage Pro 2气象仪）。1.2方法

1.2.1蜂螨与蜂群势的周年变化用测子框测定蜂群势，以2只蜜蜂不叠加时蜜蜂完全排满整张蜂脾记为1脾蜂量，此时工蜂数量约为1万只，在平常蜂群管理时也统计蜂群势。随机选取蜂箱内10只工蜂，采用镊子夹住工蜂后足，观察每只工蜂所携带蜂螨数量，记作10只工蜂携带蜂螨数。每月7～8日为固定蜂群检查日，随机记录时根据日常蜂群管理中工作量确定是否记录，统计西方蜜蜂群势和蜂螨数。

1.2.2蜂蜜、花粉和工蜂浆的周年变化工蜂浆测定：先将1.5 mL离心管称质量，记为m1，在蜂场上随机选取巢脾幼虫区，用镊子夹出10只2日龄工蜂幼虫后，采用移虫针取浆，工蜂浆置于离心管内，带至实验室称质量，记为m2，按下列公式计算工蜂浆质量：

蜂蜜、花粉存储量：采用测子框测量10群巢脾上完全存储满的花粉和蜂蜜区域，称量出测子框上每一小格的平均质量，作为基数，蜜为31.25;粉为28.13，之后再以测子框测量试验蜂群上蜜粉存储格数，两者相乘即为蜂蜜、花粉存储量。

1.2.3气候因子的记录以气象观测仪记录全年的温度、湿度、降水量、风速、气压。

1.3数据分析与处理

采用Excel进行数据整理，SPSS 17.0进行方差分析和χ2检验以及相关分析，利用Sigmplot 10.0进行绘图。偏相关分析是一种研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向及相关程度，研究随机变量间相关关系的一种统计方法。当数据文件包括多个变量时，直接对2个变量进行相关性分析往往不能真实地反映出二者之间的相关关系，此时就要用到偏相关分析，本研究以偏相关分析气候和群势消长的相关性，探讨这两变量间的相关性，以方差分析和χ2检验分析群势的变化差异。

2结果与分析

2.1蜂群群势与蜂螨的周年变化

本研究追踪了3个群势相同的西方蜜蜂在1年内的蜂群势与工蜂携带蜂螨量，饲养管理方式对西方蜜蜂的群势影响较大。蜂群的常规管理可分为3个阶段：冬季11月、夏季4月初和秋季9月初扣王治螨。由图1可知，在上一年的扣王治螨后蜂群准备越冬，群势和工蜂携螨量降到最低值，随即春季后群势增加，蜂螨也随之繁殖。在3月群势和工蜂携螨量出现峰值，分别为（6.943±0.245）脾和（14.076±1.116）只，扣王治螨后群势和蜂螨量也随之降低，之后进入食物短缺的夏季。到7月时蜂群群势再次到达高峰，为（7.306±0.162）脾，然而受气温的影响，蜂螨在8月到达顶峰，为（16.230±1.085）只，随着秋季的扣王治螨，10月群势再次升高到（8.076±0.099）脾，携螨量在11月出现峰值，为（16.23±1.08）只，蜂群进入越冬期。在严峻的季节里，蜂群减少不必要的怠工劳动力对蜂群的生存有重要影响。

2.2蜂群食物存储量与工蜂浆的周年变化

食物量是蜂群繁殖的基礎，尤其是花粉的作用更为重要。由图2可知，红河州地区的西方蜜蜂在1年中有3次储蜜高峰，分别为11月、3月和8月，在管理上与蜂群扣王的第1个月时间相吻合，这是因为蜂群没有幼虫需哺育，多余的劳动力都积极参与采集花蜜中。蜂群中花粉的采集有着明显的起伏状，在早春2月和晚秋11月花粉采集最多，然而

蜂群中哺育幼虫的食物（工蜂浆）分泌顶峰均在春季，最高在2月，为（93.286±0.030） mg，这与蜂群在春季有个爆发式的增长有着对应关系，说明食物的充裕度是蜂群势的基础。

2.3蜂群因子间的相互比较

比较西方蜜蜂蜂群因子组间与组内的差异性，从而可以找到是哪个因子对蜂群的影响最大。由表1可知，本研究所记录的5组因子对蜂群均有极显著影响（P<0.01），其中工蜂浆的F值最高（F=109 994.923），表示在蜂群中受其他因子的干扰较大，蜂螨的F值最低（85.114），表示受其他因子影响较小。工蜂浆是7～12日龄工蜂上颚腺分泌以饲喂3日龄内工蜂幼虫和蜂王的食物，工蜂幼虫取食称为工蜂浆，蜂王取食称为蜂王浆，受蜂群内青年工蜂数量及质量影响。从蜂螨的繁殖历程观察，蜂螨的主要食物为蜜蜂的血淋巴，食物（蜂蜜和花粉）经过蜜蜂的消耗处理后再流向蜂螨，因此受影响较小。工蜂浆和群势是蜂群主要的影响因子。

2.4? 群是因子与气候因子进行主成分分析

对3群西方蜜蜂群势因子与气候因子进行主成分分析，由表2可知，第1特征值的贡献率为22.607%，第2、3、4、5特征值的贡献率分别为21.259%、17.000%、11.861%、9.515%。

按照累积贡献率超过85%，信息损失量低于15%的选择原则，选取前6个特征值，定义为第1、2、3、4主成分。表3反映了主成分结合的变异信息，用如下数学式表达：

2.5蜂群因子与气候间的相关性分析

由表4可知，西方蜜蜂群势因子与气象间有显

显著正相关，与蜜（相关系数r=-0.259）、温度（相关系数r=-0.323）、湿度（相关系数r=-0.351）有极显著负相关，说明在温湿度趋于平和、蜜少粉多、天气晴朗微风时工蜂浆分泌量越大。蜂群内存储蜜的状况与气候因子相关性未达显著性，花粉的存储量与湿度呈现极显著正相关性（相关系数r=0.150），说明湿度越大越容易存储花粉。

3讨论

气候能影响蜜蜂的诸多方面，如能直接影响蜂群的生长周期[7]，改变外界花朵的数量，从而增加或减少蜂群的收益和发展[8]，同时也改变了与寄生虫和病原体的关系[9]，养蜂员需要变换管理方式[10]，不得不转移蜂场以获得收益并选育新品种[11]，还得测试这些新品种对新环境的适应[12]。本研究发现，随季节的变换，蜂群的管理方式发生了变化，西方蜜蜂的群势随之改变，出现起伏状，寄生类螨害也表现出较大的波动。同时，工蜂浆也随着蜜、粉的存储量变化而变化。气候因子对西方蜜蜂群势影响表现在不同方面，气温与群势（相关系数r=0.170）、蜂螨（相关系数r=0.160）呈正相关性，湿度对花粉采集影响较大（相关系数r=0.150），风速（相关系数r=0.365）和气压（相关系数r=0.255）与工蜂浆的分泌量有极显著的正相关性。与前期调查的夏季蜂群表现相同，西方蜜蜂群势的动态变化具有季节性的模式特征[13]。

西方蜜蜂群受到群内因子的影响显著，主要表现在5个因子上：蜂螨、工蜂浆、工蜂数量、蜜和粉的存储量。蜜蜂的营养完全依赖于显花植物的花粉和花蜜，蜂巢内花粉和蜂蜜存储量在一定程度上反映出外界食物状况[14]。蜂螨通过吸食蜜蜂血淋巴传递多种病毒，改变蜜蜂机体免疫，最终促使感染蜜蜂的死亡[15]。Drijfhout等认为蜂王浆能够抑制蜂螨种群的发展，而蜂王浆的生产与群内蜜粉存储直接相关[16]。因此，从蜂群内部来看，西方蜜蜂工蜂的数量及质量与蜂螨、食物相互关联。

在某种程度上，气候的变化能引起蜜蜂的分布范围改变并引起新的物种间的竞争关系[2，17]。胡宗文等认为，在寒冷的冬季蜂类具有较高的生态位宽度，从而成为当地植物授粉的优势昆虫[18]，但在生态位上有较高的重叠，表明蜂类之间又存在较大的竞争压力[8，19]，人为参与管理降低了西方蜜蜂这一方面的竞争压力，在一定程度上也解释了近年来中国蜜蜂土著种在引入外来西方蜜蜂后逐渐减少的现象。

尽管气候因子的变化对蜂群有深远影响，但蜂群本身具有节律性，能维持蜂群本身的动态平衡，因此掌握生物的遗传性、变异性和生存适应性对蜜蜂资源的发掘、生物多样性的保存具有深远意义。

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