Оптимальная температура в гнезде пчел поддерживается за счет энергетических затрат, которые определяются количеством потребляемого ими кислорода. В летний период семья тратит наименьшее количество энергии при внешней температуре 23–28 °C. Семья массой 1,5 кг пчел, имеющая в своем гнезде 12 тыс. ячеек разновозрастного расплода, в то время, когда она не занимается заготовкой корма, потребляет наименьшее количество кислорода при 26–27 °C. С понижением температуры до 24 °C его потребление увеличивается в 1,4 раза, при 20° – в 1,7, а при 14 С – в 1,9 раза. При температуре 31–34 °C потребление кислорода увеличивается в 1,8 раза по сравнению с таковым при 26–27 °C.

Зимой наименьшие энергетические затраты отмечены при температуре наружного воздуха 4–6 °C.

Режим влажности. Относительная влажность воздуха в гнезде зависит от влагосодержания и температуры воздуха окружающей среды, а также от состояния и активности пчел. При высокой внешней температуре влажность воздуха в гнезде увеличивается, и наоборот. Она колеблется от 25 до 100 %. Наиболее стабильна влажность в центре гнезда и составляет 72–78 %, у летка она около 63 %.

Регуляция влажности в гнезде осуществляется дыхательной системой пчел. Количество воды, выделяемое пчелами, связано с потреблением корма.

При расходовании 1 кг зрелого меда пчелы выделяют 0,7 л воды. При питании жидким медом воды выделяется больше. При поступлении нектара влажность в гнезде снижается, так как при переработке нектара в мед пчелы усиленно вентилируют гнездо. Скорость удаления воздуха из улья в это время достигает 1 л в секунду. Благодаря вентиляции влажность воздуха в гнезде оказывается ниже наружной.

Газовый состав. Газовый состав в улье определяется по количеству кислорода, потребляемого семьей, и выделением углекислого газа.

Состав воздуха в семье в зависимости от сезона года неодинаков. В весенне-летний период, когда идет выращивание расплода, в гнезде содержится максимальное количество кислорода и минимальное – углекислого газа. В это время содержание углекислого газа в центре гнезда колеблется от 0,1 до 1 %, а в периферической части – от 0,05 до 1 %. В конце сезона содержание его увеличивается в центральной части до 2 %, а зимой – до 3–4 %.

Состав газа регулируется вентилированием гнезда. При 0,3 % углекислого газа гнездо вентилируют 6–7 пчел, при 8-процентной концентрации число пчел-вентилировщиц возрастает в 20 раз. При 1,4 % концентрации углекислого газа вентиляция гнезда приостанавливается.

В зимний период пчелы начинают активно вентилировать гнезда, когда концентрация углекислоты достигает более 4 %. При более высокой концентрации ухудшается физиологическое состояние пчел, что отрицательно сказывается на весеннем развитии семей.

Отношение объема выделяемого углекислого газа к объему потребляемого за то же время кислорода называется дыхательным коэффициентом. Он зависит от окисляемых веществ. При углеводном питании объем выделяемой углекислоты равен объему потребляемого кислорода, то есть дыхательный коэффициент равен единице. При окислении белков и жиров углекислоты выделяется меньше, и дыхательный коэффициент составляет 0,79 и 0,71.