全球面临昆虫灭绝危机，粮食安全该如何守护？

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想象一下在夏天的高速公路上驾驶。窗户打开，音乐响亮，风在你头发中呼啸而过。现在想象一下你汽车的挡风玻璃。你可能会看到一些不幸的虫子留下的污点。但是30年前，你的车前面会有显著更多的虫子滑行痕迹。

“当我还是个孩子的时候，你可以在夏天出去开车，回家时你的车挡风玻璃上满是虫子，”华盛顿州立大学的生态学家Cheryl Schultz说。“现在，你在同一季节开车经过很多地方，挡风玻璃却是干干净净的。”

这种现象叫做“挡风玻璃测试”，它反映了一个更大且非常令人担忧的趋势：昆虫，特别是那些为许多作物授粉的飞行昆虫，正在急剧减少。这种急剧下降正在扰乱全球生态系统，并可能危及全球粮食供应。但是，追踪过去三十年昆虫种群的减少证明是棘手的——而阻止这种下降可能更难。

不过，研究人员正在加紧寻找方法来遏制这个趋势，甚至逆转它。关键在于一种合作方式，包括地方和联邦的保护措施、新的授粉者栖息地，以及减少农药的使用。

“昆虫末日”的时代

在科学家观察的几乎所有地方，昆虫的总数量和物种数量已经下降了几十年，这让研究人员称之为“昆虫末日”。根据2021年发布的研究，全球蜜蜂的生物多样性与1995年前相比下降了25%。一项广泛的2025年研究显示，美国的蝴蝶数量在过去二十年中下降了22%。而在德国的一项研究发现，在该国一些森林地区，飞行昆虫在27年内损失了惊人的76%。

“这是一件令人担忧的事情，”非营利组织无脊椎动物保护协会的执行董事Scott Black告诉《生活科学》。

总体来说，专家们知道昆虫为什么变得稀少。第一个原因是气候变化。随着地球变暖，昆虫的关键寄主植物每年开始更早开花。这可能导致某些物种的生命周期不匹配，使许多新孵化或变形的虫子与它们的食物来源不同步。而极端高温、积雪减少、严重风暴和大干旱可能会削弱原本强大的昆虫数量。许多种群根本无法跟上。同时，温和的冬季可能会使一些适应性强的害虫物种受益，它们可能会超越敏感的昆虫，并在某些地区造成生态和农业的破坏。

第二个原因是栖息地的丧失——城市化、森林砍伐和无生气的郊区草坪不断蔓延，这些地方栖息的昆虫种类更少，且多样性降低。随着人类侵占昆虫栖息地，像地面蜜蜂这样的昆虫被迫没有空间筑巢、抚育幼虫和越冬，导致种群下降。

最后，还有农药的问题。例如，烟碱类农药（通常标记为活性成分的阿克替米普、氯噻啶、二氟氯噻啶、吡虫啉和噻虫嗪）已被认定为对野生蜜蜂的主要威胁，并且它们仍在美国和一些其他工业化国家使用，包括加拿大和澳大利亚的部分地区。其他农药，比如常见的除草剂草甘膦，已被证明会削弱蜜蜂调节蜂巢温度的能力，使它们在寒冷的冬季温度中变得脆弱。

“我们看到的是真正极其迅速的环境变化，”Roel van Klink，德国综合生物多样性研究中心的研究员，告诉《生活科学》。 “那些适应于50或100年前条件的物种现在已经不再适应当前的条件了。因此它们正在减少数量。”

然而，收集这些下降的规模和范围的数据一直很具挑战性。首先，有些昆虫比其他昆虫更容易找到。像甲虫和蜻蜓这样的飞行昆虫比像耳虫和蚂蚁这样的地面昆虫更活跃，因此更容易被发现。同样，像蜜蜂和蝴蝶这样的迷人昆虫往往有更多的历史记录，通常也更容易被识别。

但这些昆虫数量下降的另一个原因是它们对全球粮食安全非常重要。

多样化授粉者的重要性

消失的昆虫对全球粮食系统来说是个坏消息。随着世界人口的持续增长，昆虫数量下降——尤其是授粉者数量下降——对食品系统造成的压力可能导致农业经济崩溃，以及食品短缺的加剧。

“防止进一步下降已经不够了，”Francesca Mancini，英国生态与水文学中心的生态模型师，告诉《生活科学》。 “我们需要将昆虫生物多样性恢复到过去的水平。”

仅在英国，昆虫授粉者每年提供的经济价值大约为10亿美元，Mancini说。对于美国，这一数字在340亿美元左右。

全球范围内，我们所吃的四分之三的作物——以及总作物产量的三分之一多——依赖昆虫授粉。这些作物对授粉者的依赖程度呈现一个光谱。有些作物，如大豆，如果没有昆虫授粉，其生产力将会大大降低。其他作物则会消失。“咖啡和巧克力实际上完全依赖昆虫授粉，”van Klink说。

许多授粉工作是由管理的欧洲蜜蜂（Apis mellifera）完成的，全球的养蜂人每年都努力维护、运输并释放这些蜜蜂到各地的田野里。但要让许多作物健康成长，光有蜜蜂是不够的。

例如，北美特有的水果，如蓝莓和番茄（从技术上讲，番茄是一种水果），更有效地被本地大黄蜂授粉，例如 Bombus fraternus。这是因为大黄蜂能进行一种叫做“嗡嗡授粉”的方式，它们落在花上并快速振动，以释放即使是最深处的花粉颗粒。可可树（Theobroma cacao）—— 制作巧克力所用的可可豆的来源——完全依赖巧克力小虫进行授粉。而棉花的产量在没有蝴蝶授粉者的情况下会下降多达 50%。

像大豆这样的主食作物在没有昆虫的情况下也能生长。然而，研究表明，受到授粉者光顾的大豆田的 产量显著更高。

然后，还有像苜蓿（Medicago sativa）这样的作物。这种豆类虽然人类不常吃，但却是牲畜的主食，尤其是奶牛和肉牛。与蓝莓和番茄一样，苜蓿依赖昆虫授粉者才能茁壮成长。然而，蜜蜂只会勉强为其授粉；如果有选择，它们更愿意在花朵更容易接触的植物周围嗡嗡作响。但野生蜜蜂，特别是苜蓿剪叶蜂（Megachile rotundata），是非常有效的苜蓿授粉者。

一项 最近的研究发现，被蜜蜂、野生蜜蜂以及其他授粉者（如黄蜂和蝴蝶）光顾的苜蓿田，产生的种子数量和大小都显著高于仅由蜜蜂光顾的田地。这种更高的产量意味着牛能吃到更多的饲料——因此我们也能得到更多的牛奶、汉堡和牛排。

希望的曙光

当然，想要恢复昆虫的数量和生物多样性可不是件容易的事，尤其是在全球气候变化这样全面威胁面前。专家告诉《生活科学》，为了保护昆虫，必须有协调的联邦法规来减缓气候变化、减少工业农药的使用和防止野生空间的破坏。但人们在地方和个人层面上也可以采取一些行动，产生积极影响。

虽然现在美国政府削减了联邦科学项目和绿色能源的预算，给这些方面的进展带来了很大压力，但许多专家仍然看到乐观的理由。

施尔茨在接受《生活科学》采访时说：“尽管整体形势令人不安，但仍有许多希望的地方。”在与泽克斯协会合作撰写的关于美国蝴蝶状况的详细 报告中，施尔茨强调了一些“成功故事”——这些物种逆势而上，因多年来在联邦和地方层面的集中努力而增加了数量。

其中最重要的是芬德蓝蝶（Icaricia icarioides fenderi），一种原产于俄勒冈州的小型蓝色蝴蝶。2000年，美国鱼类和野生动物管理局将其列为濒危物种。到2023年，它成为第二种被降级为“受威胁”的昆虫。

对一种物种的保护努力所带来的好处具有连锁反应：在报告中分析的342种蝴蝶及其亚种中，另外65种数量有所增加，而大多数并不在濒危物种名单上。这表明，保护一种昆虫的措施也可能对其他昆虫产生积极影响。

帮助蝴蝶和其他授粉者的最佳方法之一是为它们创造更多栖息地。这些昆虫与灰熊或麋鹿不同，不需要大片未被打扰的荒野。即使是像后院蝴蝶花园或装满花卉的窗台花箱这样的小地方，也能发挥很大作用，密歇根州立大学的生态学家Wendy Leuenberger告诉《生活科学》。

在太平洋西北地区的一项研究发现，将一块5400平方英尺（约500平方米）的土地——大约是美国平均草坪的一半——改造成适合昆虫的栖息地，种满本地或野生植物，可以使授粉者物种的丰富度和数量增加约90%。然而，这种效果相对局限，当这些小块地被放置在超过150,000平方米（37英亩）的地块中时，这种效果会消散——大约是芝加哥七八个街区的大小。

一些授粉者，如蜻蜓（Syrphidae spp.）和某些类型的蜜蜂，可以在寻找开花植物时覆盖数英里。但其他一些，包括许多蝴蝶，往往会待在离家较近的地方——对于更娇嫩的物种，通常会在650英尺（约200米）的范围内活动。这表明，当本地或野生植物的地块分散在更大的农业田地中时，最能有效地增强我们的食物供应。

“我觉得，离作物越近越好，”Pollinator Partnership的保护经理Andy Grinstead告诉《生活科学》。

在农业社区，像Grinstead这样的专家建议在作物附近（或者如果可能的话，在作物之间）种植本地植被的“缓冲带”。他还建议在田地周围种植木本开花植物的树篱，以作为授粉者栖息地和风的保护。但你不必是农民才能支持授粉者。住在农场附近的人可以种植“蜜蜂草坪”，里面种满了像三叶草这样的低矮开花植物，而不是单纯的草坪。

对于没有院子的人来说，种植本地野花的小块地——即使只是阳台或窗户上挂着的一盆——也能为经过城市地区的蜜蜂、蜻蜓、迁徙蝴蝶和甲虫创造绿色“跳板”。

“授粉者友好的做法在所有景观中都是有价值的，”Grinstead说。“其实只要一点小空间，就能产生很大的影响。”

减少工业规模的农药使用也可以有利于授粉者，布莱克说。

实现这一目标的一种方法是采用综合害虫管理框架。这可能包括轮作以保持土壤健康；在施用农药之前准确识别害虫；以及在风速较低时小心地在目标区域（远离花朵）喷洒，以防止农药漂移到周围环境里。

但即使是家庭园丁也可以通过用更耐旱的本地植物替代草坪或观赏植物、手动除草，而不是在小块土地上随意喷洒，以及使用筛网或排干积水而不是喷洒蚊子等害虫来帮助减少农药使用，布莱克说。综合来看，这些行动可以帮助创造授粉者能够繁荣的栖息地。

采取行动

非常重要的是，科学家们仍在研究全球昆虫数量下降的全面范围，特别是对于那些历史上研究不足的物种。这意味着我们需要进行实地研究以估算昆虫数量，布莱克说。

社区授粉者的计数，无论是作为正式项目的一部分，还是通过像iNaturalist这样的应用程序，都是非常重要的，勒恩伯格告诉《生活科学》。这些数据帮助专家确定哪些物种最脆弱，哪些保护措施最有效。

但随着全球食品系统的未来面临严峻挑战，现在恢复这些数量是重要的——而不是等到研究人员发布关于昆虫数量急剧下降的全面数据，布莱克说。“我们不想等到所有内容都整理成一篇完美的论文后再采取行动，”他说。“我们知道该怎么做。”