蜜蜂的食物较为单一,完全以花蜜和花粉为食,因此对野生植物和农作物的授粉有着巨大影响。往返于花丛中的能量消耗非常高,尤其是例如蜜蜂和大黄蜂,因为他们的体型较大,所以它们在平衡能量摄入方面必须考量清晰。觅食条件无法达到最优的时候,会导致觅食过程中能量的损失。蜜蜂已经进化出许多适应性来地定位和获悉花卉资源,包括学习、导航和交流能力。这些是它们生存和成功繁殖的关键,因为可以提供的后代数量取决于成年蜜蜂可以收集的剩余食物。然而,人类活动给野生蜜蜂带来了相当大的挑战。特别是,工业化农业深刻地改变了全球大部分地区的状态,使得花卉资源的可用性和多样性都收到影响。最广泛种植的作物(小麦、水稻和玉米等谷物,占全球作物面积的79%)是风传粉的,因此对蜜蜂传粉的这种方式的依赖度较少。同时当单一栽培中种植时,使用除草剂来消除大多数杂草,导致没有花朵。尽管油菜、向日葵和许多水果和蔬菜等作物确实需要授粉并为蜜蜂提供花卉资源,但这种情况也带来了挑战。例如,油菜田,可以为传粉者提供短暂的食物,大约3周,但在之前或之后很少。在短暂的开花期之后,果园也出现了类似的情况。蜜蜂比其他物种更能从这种高度聚集的作物中受益,因为它们可以通过摇摆舞其他蜜蜂一起来采花粉,具有相对较广的觅食范围,并且能够长期在蜂巢中酿造蜂蜜。然而,已经一再证明,传粉媒介的多样性是授粉的关键,而依赖单一的驯化蜜蜂物种会限制作物产量。
蜜蜂在农田觅食的另一个挑战是接触农药。蜂蜜样品通常含有10 种或多种复杂组合的杀虫剂,通常包括强效杀虫剂,如新烟碱类。蜜蜂接触可以通过多种方式发生,而不仅仅是通过以采花粉导致的,包括田间边缘的野花和木本植物的污染以及水源的污染都是重要原因。新烟碱类是神经毒素对蜜蜂造成伤害,在花粉和花蜜中通常检测到的浓度。亚致死影响包括使得蜜蜂导航失灵,这增加了蜜蜂觅食时迷路的频率。新烟碱类物质还损害了对气味和花香之间的关联,导致蜜蜂无法识别花朵。暴露于新烟碱类会降低将花粉带回巢穴的工蜂比例,以及每次收集的花粉量,这可能是因为会损害工蜂的运动技能。其他类型的杀虫剂,如磺胺嘧啶、氟吡呋喃,甚至除草剂草甘膦也被发现对各种蜜蜂物种的觅食行为、记忆和学习方面具有负面的亚致死影响。
这些亚致死影响很少通过监管测试进行评估,监管测试通常侧重于对蜜蜂死亡率的短期影响,但对觅食效率的亚致死影响可能会严重降低蜂群和筑巢成功率。例如,如果觅食者在觅食时经常迷路,那么随着工蜂数量的下降,社交蜂巢可能会迅速变弱并死亡。对于必须单独收集所有食物资源以提供各自巢穴的独居蜜蜂而言,低效觅食对繁殖和种群规模的影响可能更加明显。此外,农药用于含有添加剂成分也不受监管。最近的研究表明,“Roundup”(基于草甘膦的除草剂)和“Amistar”(广泛使用的基于嘧菌酯的杀菌剂)中使用的表面活性剂对大黄蜂有毒。例如,Amistar 中的醇乙氧基化物表面活性剂会导致肠道损伤,降低食欲和觅食,最终导致大黄蜂 30% 的死亡率。
由于城市化的蔓延、工厂的建设、交通基础设施、高尔夫球场等等,生物多样性、花卉丰富的自然和半自然栖息地可能遭到破坏。这种栖息地破碎化意味着蜜蜂经常需要飞得更远才能找到食物。对于一些觅食范围小于100 m 的独居物种,建筑物或道路等新发展可能对觅食造成相当大的障碍。就食物和筑巢地点而言,污染物以及与工业和运输相关的干扰可能会对蜜蜂产生影响。已发现蜜蜂会主动减少在交通湍流影响的地区觅食,柴油尾气排放会降低花香,使蜜蜂更难使用感官线索来检测和识别有益的花朵。花粉和花蜜受到微粒污染的污染会使蜜蜂暴露在一系列工业污染物中,包括锰、铜和铅等金属,并且已发现这些物质具有各种行为影响,包括诱导蜜蜂较早觅食,减少每只蜜蜂的觅食次数。
蜜蜂接触花朵也有感染疾病的风险,其中许多疾病是通过与花朵表面的共同接触传播的。尽管蜜蜂具有适应的自然特性,但对蜜蜂健康的威胁已因在全球范围内驯化蜜蜂之时,而导致大大加剧,导致引入本地蜜蜂防御能力有限的疾病。
气候变化可能会进一步加剧蜜蜂高效觅食的困难。大黄蜂适应凉爽、温带的气候,在温暖的天气里会过热,无法觅食。在食用植物范围狭窄的蜜蜂中,蜜蜂出现和开花的时间可能会错位,它们的后代可能缺乏消化和利用替代花粉来发育。CO2浓度升高会降低花粉的蛋白质含量,而热浪、火灾和干旱等极端气候事件可能会改变植物生产花卉资源的能力,而且这种影响在未来几十年无疑会加剧。
还有可能还有其他人为因素影响蜜蜂觅食,但尚未得到证实。例如,电磁辐射(无线电波、微波和高压电线周围的场)可能会合理地干扰蜜蜂探测和使用地球磁场进行导航的能力,但缺乏可靠的实验。颗粒物污染是否会阻塞蜜蜂气管?昆虫是否受到其他环境污染物的影响,例如多氯联苯(PCB)、多溴联苯醚 (PBDE) 或进入全球环境的大约 144,000 种不同的人造化学品中的任何一种?此外,对于这些压力源如何相互作用知之甚少。效果是叠加的还是协同的?例如,在大黄蜂中,暴露于亚致死浓度的杀虫剂噻虫胺已被证明会导致觅食持续时间的温度依赖性减少。在蜜蜂中,最近一项使用飞行磨坊的研究表明,营养压力与接触杀虫剂氟吡呋喃会增加死亡率并增加飞行速度。这些只是蜜蜂目前面临的众多综合压力源中的几个例子,变化的步伐如此之快,以至于生态学家和生态毒理学家无法跟上测试新农药上市时的影响。
人们越来越关注在花园和其他城市绿地中种植蜜蜂友好型花朵,以及管理道路边缘以鼓励野花的保存。减少或消除城市地区使用杀虫剂的举措,例如法国全国禁止城市杀虫剂的使用,进一步提高了城市地区觅食蜜蜂的价值。有证据表明,蜜蜂和大黄蜂群在城市地区的生活可能比在农业地区更好,这被认为部分是由于全年花卉资源更加多样化和可用性原因所致。公众对蜜蜂减少的兴趣增加也导致了城市养蜂业的兴起,许多企业和酒店通过为城市蜂巢提供空间。然而,增加管理蜂箱的数量并不能支持野生蜜蜂种群,实际上引发了人们对的担忧,以及可能加剧花朵之间的传播疾病风险。
在农田中寻找支持野生授粉媒介的方法是一项更大的挑战。支持传粉媒介特定管理的农业环境计划可能会在当地增加蜜蜂数量,但并未阻止整体下降趋势。为了更好地了解蜜蜂和大黄蜂以外的蜜蜂物种的饮食需求和觅食行为,可以改进此类计划的设计,目前这些蜜蜂从野花带等干预措施中受益最多。然而,使用豆类覆盖作物、提高作物多样性以及减少或消除杀虫剂的使用才是根本措施。