香草香料在食品、药品和化妆品领域应用广泛,其主要来源香草兰(Vanilla planifolia)却易受疾病、干旱和高温胁迫影响,而气候变化预计会使这些胁迫愈发频繁。野生香草品种作为作物野生近缘种的基因库,对香草作物的未来至关重要。近日,科学家研究了气候变化如何导致野生香草与其传粉昆虫栖息地重叠不匹配的问题。

鲁汶大学和哥斯达黎加大学兰克斯特植物园研究中心的研究员、《植物科学前沿》研究第一作者夏洛特·瓦特因博士指出,气候变化可能使香草兰花物种与其传粉媒介栖息地重叠减少,造成植物与传粉媒介脱钩,给野生香草种群生存带来负面影响。鲁汶大学巴特·穆伊斯教授作为资深作者也强调,保护野生香草种群及其遗传多样性,对确保香草这一全球食品行业主要热带作物的未来意义重大。
研究团队模拟了两种气候变化情景下11种新热带香草植物和7种先前观测到的传粉昆虫的栖息地分布和重叠情况。其中,“中间道路”情景(SSP2.4 - 5)对气候变化缓解和适应挑战中等,遵循平衡能源发展路径;“崎岖道路”情景(SSP3 - 7.0)则面临诸多挑战,严重依赖化石燃料,全球减缓气候变化的合作较少。
研究发现,对于七种香草植物,在两种情景下,到2050年气候条件可能更有利,栖息地最多可扩大140%;但其他四种植物适宜栖息地面积预计最多减少53%。传粉昆虫的未来更为严峻,所有传粉昆虫栖息地适宜性都可能下降,在SSP3 - 7.0情景下负面变化幅度略高。瓦特因解释,尽管某些香草物种适宜栖息地可能增加,但它们对传粉昆虫的依赖可能危及自然种群生存。
目前尚不清楚其他传粉媒介能否取代可能从野生香草栖息地消失的传粉媒介。瓦特因称,香草物种与传粉媒介关系特殊,难以取代传粉媒介,不过不依赖单一传粉媒介的物种未来或许更光明,但大多数物种通常只依赖一种或几种特定传粉媒介。
保护野生香草植物对生物多样性和农业都极为关键。商业用途的香草作物遗传多样性较低,会影响产品产量、质量和稳定性,而作物多样化可增强农业韧性。穆伊斯解释,野生香草品种能缓解这些问题,它们在野外共同进化,发展出耐旱、耐热和抗病原体等有利于作物改良的特性。
然而,许多香草品种已面临威胁,自然授粉很少发生,森林破碎化、栖息地丧失和极端气温让“百香果女王”生存形势更加严峻。加州大学河滨分校兰克斯特植物园研究中心主任、论文合著者亚当·卡雷曼斯教授表示,若想在未来开展香草育种,以合乎道德和可持续的方式利用当地变异满足全球需求,对野生香草在其自然分布范围内的生态学和遗传多样性进行合作研究至关重要。
作者提醒,由于野生香草兰物种和传粉媒介出现记录稀少,研究结果应谨慎解读。当模型纳入种子传播、与微生物相互作用等生态相互作用,或栖息地转换、非法采伐等干扰因素时,栖息地重叠情况可能会改变。瓦特因总结,香草是具有高国际市场价值的全球出口作物,种植香草关乎盈利,也是农村发展、农业创新和整体福祉的关键驱动力,惠及热带地区小农户,因此迫切需要增强香草种植系统的韧性。
更多信息: 气候变化下野生香草与传粉昆虫面临空间错配风险,《植物科学前沿》(2025)。
















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