传粉互作在自然、农业以及城市生态系统中发挥了至关重要的作用。当前,传粉动物多样性快速下降已成为全球面临的重大生态危机之一,与环境保护、粮食安全等人类核心关切息息相关。在这一背景下,分析和评估传粉对农业生产的影响变得十分重要、并受到了广泛关注。与农作物产量相比,传粉对作物品质的影响仍知之甚少。
利用水果完备的质量性状评价体系,武汉植物园植物繁殖生态学研究团队在系统收集全球依赖传粉的主要水果相关文献基础上(图1),展开了深入分析。结果证实动物传粉总体上显著提升了果实品质,但对不同的质量性状的影响程度并不一致。感官质量性状(如大小、色泽、硬度、商品等级等)对是否存在动物传粉的依赖远大于营养质量性状(如糖分等大量营养成分以及维生素等微量营养成分)。然而,传粉强度(分别用访问频率和传粉者物种丰富度来衡量)的提升对除果实硬度之外的感官质量性状的改变并不明显,但营养性状随传粉强度的提升表现出了显著改善。值得关注的是,访问频率提升(可通过人为提供商品传粉动物来实现)主要改变糖分等大量营养成分,而提升传粉者多样性(如各类野生传粉动物的存在)则显著促进了水果的微量营养成分。研究系统解析了传粉对水果不同质量性状的差异化影响,证实了传粉者多样性在提升水果品质中发挥了不可替代的作用,为相关水果产业的果园管理提供了科学参考,并为传粉者多样性保护的必要性和迫切性提供了科学证据。
研究论文Global meta-analysis shows an indispensable role of pollinator diversity in promoting fruit quality发表在国际期刊Agriculture, Ecosystems & Environment上,杨春锋研究员为通讯作者。中国科学院中-非联合研究中心博士研究生Anne Christine Ochola为第一作者,王青锋研究员、Robert Wahiti Gituru教授提供了重要指导;武汉植物园已毕业研究生Denis Mburu Njoroge博士、湖北省生态环境研究院邵晓莉工程师参与了本研究。研究工作得到了湖北省科技厅国际合作项目(2023EHA062)和国家自然科学基金(32270243)的资助。
图1. 研究案例全球分布情况