蜂巢的内部环境
群体生活的蜜蜂能够保持蜂巢内具有比较稳定的内部环境。蜂巢内部环境的影响因素主要是蜜蜂的体温、蜂群的产热、蜂巢的温度状况和温度调节、蜂巢内湿度状况和湿度调节和蜂群的呼吸。蜂群巢脾的两面有许多小巢房,这些巢房是供蜂王产卵、卵变成幼虫、幼虫或蛹到成蜂的育儿室。卵的孵化、幼虫的成长和蛹的羽化都必须在34~35℃下才能完成。因此巢内的哺育区需保持恒定的温度。同时巢内的相对湿度不低于75%。在非哺育区巢脾的温度也需要保持在25℃以上。在冬天为了蜂群的生存,群内温度不能低于14℃。在昆虫界只有蜜蜂能够调控巢内温、湿度,这是其他昆虫都不具备的高级生物特性。
(一)蜜蜂的体温
单个蜜蜂是变温动物,它的体温接近气温,气温的变化直接影响蜜蜂体温的变化和它们的活动,并且与蜜蜂群体的生活状态有很大关系。蜂巢内的青幼年蜂常生活在蜂巢中部温度较高而稳定的条件下,外勤蜂常栖息在蜂巢外侧温度较低的巢脾上。在常温下,安静的蜜蜂其体温一般高出气温0.5~1℃。飞行的蜜蜂,由于肌肉的剧烈运动,体温可以升高到35~38℃,比气温高10~20℃。但是,蜜蜂不能长时间保持热量,如果温度下降到7℃以下,单只蜜蜂很快就会冻僵。蜜蜂具有行为上和生理上调节体温的机能,它们能在气温高于30℃和低于10℃的范围内出巢从事采集活动。蜜蜂在飞行时飞行肌能产生相当高的热量,胸部温度要保持在30~37℃。在气温较低时,蜜蜂在采集飞行前以胸腔里两对飞行肌的颤动产生热量使胸部温度接近37℃。由于蜜蜂身体小,在飞翔中体温会很快下降,它们要定时停下来,降低热对流的损失,同时颤动飞行肌产生热量,然后继续起飞。在气温较高时,如果胸部温度高于37℃,它便从蜜囊吐出一滴花蜜,蒸发致冷将活动热消除。蜜蜂腹柄处的主动脉是9个圈,它的作用类似“逆流热交换器”,可增大热交换面积,延缓血液流动,增加热交换时间,使来自腹部的温度较低的血液从胸部流出时获得热量,以维持适宜的体温。气温达到40℃以上时,蜜蜂几乎停止采集蜜粉活动,有的只是采水。
(二)蜂群的产热
蜂群具有恒温动物所特有的调节温度的能力,蜜蜂的数量与温度的调节能力有直接关系。蜜蜂数量越多,蜂巢内的温度越稳定,并能够在子脾周围保持适宜蜜蜂发育的温度。蜜蜂主要消耗蜂蜜产生热量和保持蜂巢内稳定的温度。一般消耗1克糖,可产生热量17.49千焦,同时吸收1.06克氧,排出1.46克二氧化碳。蜂群除了成年蜂能够产生热量外,蜂子,特别是已经封盖的蛹,在生长发育过程中,通过新陈代谢作用也能产热,大约占蜂群产热总量的20%。
(三)蜂巢的温度状况和温度调节
蜂巢内如果没有蜂子,蜂巢温度将随着外界气温的变化而上下波动,巢温保持在14~32℃之间。蜂巢内有蜂子时,有蜂子的部分温度就稳定在32~35℃;蜂巢外侧没有蜂子的部分,温度在20℃上下。蜂子对蜂巢里温度的变化非常敏感,32℃以下和36℃以上的温度,就会影响蜂子发育期推迟或提早,而且羽化的蜜蜂不健康,特别是翅的发育不健全。蜂群能感觉出微小的温度升降的变化。当蜂巢中心温度较低,它们开始积极提高温度;当蜂巢中心温度较高,加温反应随即停止并产生降温反应。
蜜蜂还用增减子脾上覆盖的密度来保持适宜的巢温。在夜间寒冷时,蜜蜂离开边脾和空脾,紧密地聚集在蜂巢中部的子脾上,减少散热面积,增加蜂巢的温暖。随着外界气温的上升,蜂巢变暖,蜜蜂又渐渐散开。在巢温过高时,子脾上的蜜蜂就适当散开。如果温度继续升高,蜜蜂就以迅速振翅的方法扇风降温。如果这样做还不能降低巢温,它们就大量采水,把水珠分布在巢房封盖之间和巢框的板条上,以及幼虫巢房的房壁上,还有些蜜蜂把水滴挂在喙上,就这样采取多种蒸发水分的办法,吸收热量,降低巢温。在巢门附近担任通风降温的蜜蜂,根据需要可能有几十只到上百只。在炎热高温天气,甚至有上千只蜜蜂在巢门内外进行通风。(https://www.daowen.com)
当巢外气温在30℃以下时,工蜂紧附在子脾上,通过食蜜后抖动转化的热量,升高体温,使子脾温度达到35℃上下。当外界气温高于33℃,工蜂散开子脾,并扇动双翅鼓风降温,外界气温越高,参加扇风的工蜂就越多。冬天当外界气温降到10℃以下,蜂群开始结团升温。平均气温高于10℃以上时,蜂群在巢内处于松散状态。当气温下降到7℃时,蜂群逐渐开始聚集成团。蜂团外缘表层形成厚度为25~75毫米不等的外壳,蜜蜂体壁和绒毛形成了蜂团的绝热体,减少蜂团热量散失。蜂群越冬停卵阶段,巢内无子脾,蜂团中心温度变化介于14~28℃,蜂团表面维持在6~8℃。当蜂团中心温度下降到14℃时,蜜蜂便集体加强代谢,耗蜜产热,使蜂团中心温度上升,达到24~28℃时,蜜蜂停止产热,并吸食蜂蜜。越冬蜂团外壳虽然紧密,内部却比较松散,并且蜂团的下部和上部厚度较薄,有利于空气在蜂团内部流通。越冬蜂团的紧缩程度与外界气温有关,天气越冷,蜂团收缩得越紧。正常情况下,蜂团处于7℃的环境下,耗蜜最少。
蜜蜂低温下结团的紧密程度还受光亮度的影响。在恒定低温的条件下,光线会使蜂团相对松散,而由于松散的蜂团散热较快,就需要消耗更多能量来维持蜂团外表的温度。因此,越冬蜂团应避免受光线刺激。蜂群在蜂箱中结团部位由巢门位置、外部温度和饲料位置等决定。巢门是新鲜空气的入口,所以蜂团多靠近巢门,强群比弱群更靠近巢门。室外蜂群的越冬蜂团一般靠近受阳光照射的面。双群同箱饲养的蜂群,越冬蜂团出现在闸板两侧。蜜蜂最初结团常在蜂巢的中下部,随着饲料的消耗、蜂团逐渐向巢脾上方有贮蜜的地方移动。当巢脾上方的贮蜜消耗空后,就向邻近的蜜脾移动。蜂团移动时,增加耗蜜量使蜂团外壳温度升高且蜂团接触不到贮蜜,就会有饿死的危险。因此,应依据蜂团可以沿巢脾之间的蜂路移动,使其始终与饲料接触的要求,布置越冬蜂巢。这就要求越冬的蜂群群势不能太弱。
(四)蜂巢内湿度状况和湿度调节
蜂巢内的空气湿度不如温度稳定。子脾之间的相对湿度多半保持在75%~90%。在有蜜源流蜜的时候,随着采蜜量的增加它们就以加强通风的办法,把巢内的相对湿度降低到40%~65%,促使花蜜中的水分迅速蒸发。在采蜜期,工蜂采回的花蜜含有大量的水分,除一部分为蜂群利用以外,大部分要使其转化为水蒸气,排出巢内。如果外界蜜源稀少,采不到足够的花蜜,就有许多蜜蜂出去采水,以便满足它们生活上对水分的需要。
(五)蜂群的呼吸
蜜蜂的扇风活动保持着蜂巢内的空气循环和巢内外的气体交换。蜂巢通常只有一个巢门,蜜蜂扇风使新鲜空气流入蜂巢并使污浊的空气排出。蜜蜂的基础代谢消耗饲料,产生热量、二氧化碳及水汽。强群对调节巢内空气的二氧化碳含量比较精确,通常保持其含量不超过1%。当二氧化碳含量达到3%时,蜂群立刻大力加强通风,排出过高的二氧化碳。根据蜂群的需要和气候的变化,调节巢门的大小,增减保温物,供给饮水,减轻蜜蜂调节蜂巢温度、湿度和二氧化碳浓度的活动,可以提高蜂产品产量。