Наибольшее количество пчелиных семей в настоящее время живут в ульях. Видимо, по этой причине большинство исследований ученых посвящено изучению жизни пчел в ульях. Это в полной мере относится и к исследованию микроклимата. Основные работы в этой области принадлежат Е.К. Еськову, хотя и другие исследователи, в частности Т.С. Жданова, М.В. Жеребкин, Г.Ф. Таранов, А.Д. Комиссар, не оставляли этот вопрос без внимания.

Опираясь на эти работы, рассмотрим, какой микроклимат устанавливается в пчелином жилище в зимний период, или, как его еще называют, пассивный период жизни пчелиной семьи.

Основными факторами, определяющими микроклимат, являются температурный режим, влажностный режим (гидрорежим) и газовый режим. О них и пойдет речь дальше.

► Температурный режим пчелиного жилища в зимний период

Температура относится к числу основных факторов, ограничивающих ареал распространения пчел. Сезонные и суточные колебания температуры и потребности пчел в определенном терморежиме формировали у них в процессе эволюции совершенные механизмы терморегулирования. Терморегуляция основана на использовании комплекса сложных, наследственно закрепленных поведенческих актов. Выражаются они в четком взаимодействии больших групп пчел, что предохраняет или снижает отрицательное влияние действующего на семью неблагоприятного термофактора. Большую роль в механизме терморегуляции играют индивидуальные особенности рабочих особей, обладающих высокочувствительными терморецепторами, а также способности пчел в сотни раз изменять интенсивность обменных процессов (Еськов Е.К., 1991).

Механизм терморегуляции основан на управлении процессами производства тепла и теплоотдачи как отдельными особями, так и группой (клубом) пчел. Источником тепловой энергии в пчелином гнезде является потребляемый пчелами мед, а непосредственными производителями тепла — составляющие зимний клуб пчелы за счет их мышечной деятельности. Отдача тепла телом пчелы осуществляется в основном через механизмы теплопроводности, конвекции, излучения, а также испарения. Эффективность отдачи тепла, происходящей в результате действия комплекса этих процессов, зависит от разности температур между покровами тела пчелы и окружающей средой. Существенное влияние на интенсивность отдачи тепла оказывают скорость воздушного потока и его влажность: увеличение скорости движения воздуха и понижение его влажности ускоряют теплоотдачу тела пчелы. К сопутствующей форме охлаждения относятся теплопотери, связанные с испарением пчелой так называемой метаболической (возникающей за счет внутренних обменных процессов) воды, которая удаляется из организма пчелы через дыхательную систему. Поэтому чем интенсивнее обмен веществ, тем больше при одном и том же состоянии условий окружающей среды потери метаболической воды и соответственно охлаждение пчелы. Однако доля теплоотдачи за счет испарения метаболической воды в общем комплексе теплоотдачи пчелы относительно невелика (около 10%), Еськов Е. К. (1991).

С началом формирования зимнего клуба «включается» групповой защитный механизм терморегулирования, направленный на максимальную компенсацию негативного воздействия неблагоприятных условий внешней среды и снижение затрат энергии каждой особью. Обычно осенью клуб начинает формироваться напротив летка в передней части улья на нижних половинах рамок. При этом пчелы располагаются преимущественно на пустых ячейках. Потребление меда стимулирует пчел перемещаться вверх, а затем — и по направлению к задней стенке. В жилище с большими запасами меда в длинных вертикальных сотах, например, в дупле или улье на узковысокую рамку, пчелы мигрируют вдоль передней стенки.

Перемещение пчел в верхнюю часть гнезда связано также с их стремлением занять наиболее теплую часть жилища. Действительно, в сильные морозы большая часть пчел, зимующих в ульях под открытым небом, располагается в верхних частях сотов. В то же время в ульях с электрическими подогревателями, расположенными в подрамочном пространстве, центр локализации пчел бывает смещен к нижней части сотов. В таких ульях перемещение пчел вверх происходит при потеплениях и к весне.