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为探究降雨变化对传粉者可获取花蜜的影响，圣保罗州立大学等机构的研究人员以西葫芦（Cucurbita pepo L.）为模型作物展开研究。结果发现不同降雨情景会改变花蜜特征和产量，影响传粉者觅食。该研究对保障粮食安全意义重大。
在全球气候变化的大背景下，极端降雨和干旱事件愈发频繁。这不仅直接威胁农作物生产，还会通过改变植物的花蜜分泌等特征，影响植物与传粉者之间至关重要的互利共生关系。许多作物依赖动物传粉来繁殖，其中蜜蜂在水果和种子生产中扮演着关键角色。一旦传粉过程受到干扰，全球众多作物的产量都可能大幅下降。在此情况下，研究气候变化引发的降雨变化如何影响花蜜对传粉者的供应，就显得尤为重要。
来自巴西圣保罗州立大学、阿根廷国立科尔多瓦大学等机构的研究人员，以完全依赖蜜蜂传粉的西葫芦（Cucurbita pepo L.）为研究对象，开展了一项极具意义的研究。他们模拟了四种降雨情景：对照组、强降雨、降雨减少和干旱，从花、植物和农业三个尺度探究降雨变化对花蜜供应的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要运用了实验模拟和统计分析两种关键技术方法。在实验模拟方面，他们根据 IPCC（政府间气候变化专门委员会）对未来几十年降雨情景的预测，设置不同的灌溉条件模拟降雨变化，在温室中培育西葫芦植株。统计分析上，利用广义线性模型（GLM）、广义线性混合模型（GLMMs）和线性模型（LM）等方法，分析不同处理下花蜜特征、花的数量以及糖含量等数据的变化情况。
研究结果如下：
- 花蜜产量（每朵花）：在模拟的不同降雨情景处理中，只有干旱处理显著影响了花蜜的体积、浓度和每朵花的糖含量（mg S）。与对照组相比，干旱处理使雌花和雄花的这些指标均降低。而强降雨处理则使两种花类型的每朵花糖含量增加。
- 花的数量和每株植物的花蜜产量：各处理对雌花的总产量有显著影响，强降雨处理下的植株产生的雌花数量多于对照组，降雨减少和干旱处理下的植株产生的雌花数量少于对照组。只有干旱处理显著影响雄花产量，导致每株植物的雄花数量低于对照组。强降雨处理的植株产生的糖总量高于对照组，而降雨减少和干旱处理的植株产生的糖总量低于对照组。
- 每作物面积的花蜜产量：与对照组相比，强降雨处理使每公顷作物对传粉者潜在提供的热量值增加 74%，降雨减少处理导致热量值降低 34%，干旱处理使热量值降低 95%。
在讨论部分，研究人员指出，不同降雨情景确实会影响花蜜生产，改变对传粉者的热量供应。强降雨增加了每朵花的糖含量和雌花产量，从而提高了每株植物的热量供应；降雨减少虽未影响单朵花的花蜜特征，但因雌花数量减少，导致每株植物的糖含量降低；干旱则使花蜜的各项指标均下降，且减少了雌花和雄花的数量，大幅降低了每株植物的糖含量。
从花尺度来看，植物在面对不同降雨变化时，会展现出不同的生理调节机制。在强降雨或适度降雨减少时，西葫芦能维持花蜜的体积和浓度，体现出一定的可塑性，这或许有助于维持传粉者的访问。然而，在极端干旱条件下，花蜜体积和浓度会大幅下降。因为干旱时气孔关闭，减少了水分蒸发的同时，也降低了二氧化碳吸收和光合作用速率，进而影响花蜜生产。而且，花蜜体积的变化较为常见，这表明其可能并非传粉者选择花朵的关键因素，相比之下，花蜜浓度对传粉者的能量供应和采集能力影响更大。
在植物尺度上，各处理下每株植物的花蜜糖总量变化，至少部分归因于每株植物开花数量的变化。雌花生产受水分变化的影响比雄花更大，这可能与子房和胚珠生产对水分的高需求有关。花产量的减少，加上每朵花糖含量的降低，导致植物尺度上对传粉者的热量供应减少。这可能会对西葫芦的授粉产生负面影响，因为更高的花蜜产量通常与更多的传粉者访问相关。传粉者可能需要访问更多的植物来获取足够的能量，这会增加其能量消耗，影响能量获取效率。
从农业尺度考虑，强降雨情景下虽然对传粉者的热量供应增加，但频繁的强降雨会对植物、传粉者以及植物 - 传粉者相互作用产生诸多负面影响，如土壤侵蚀、传粉者活动减少等，还会增加农业生产成本，导致环境污染。而降雨减少和干旱情景下，作物灌溉需求增加，会加重水资源短缺问题，影响家庭农场和农村社区的经济收入。
根据 IPCC 的气候变化预测情景，研究人员通过拟合线性模型发现，花蜜对传粉者的供应会随着降雨变化而增减，直到达到植物的生理极限。基于不同的 IPCC 预测，在一些地区，降雨可能减少，花蜜对传粉者的热量供应预计会下降；在另一些地区，降雨增加，热量供应则会上升。
综上所述，该研究通过多尺度分析，展示了气候变化预测情景下花蜜对传粉者供应的变化情况。这一研究结果呼吁进一步在田间条件下研究降雨变化对花蜜生产的影响，以及传粉者对花蜜供应变化的反应。同时，也强调了保障传粉者食物安全对维护人类粮食生产的重要性，尤其是在依赖小农户农业的发展中国家。
