蜂房隔热到底有多重要?
作者:罗斯·康拉德
每年的这个时候，整个北美的养蜂人都开始为他们的蜂群过冬做准备。许多养蜂人认为蜂巢在冬天应该是绝缘的。他们的想法是，为了在寒冷中生存，蜜蜂需要帮助保持蜂巢内的热量，因为在严冬中生存的野蜜蜂通常是在空心树中发现的，这些树的厚壁比我们通常的薄壁蜂箱提供了更多的绝缘。只要你不仔细考虑这个问题，这些听起来都是合理的。首先，让我们来看看蜜蜂是如何为冬天做准备的。
与冬眠的独居本土蜜蜂不同，西方或欧洲蜜蜂(Apis mellifera)已经进化到能够调节蜂巢内部的温度，以便在极端寒冷的天气中生存。研究表明，蜜蜂群必须保持约90°F-97°F(32°C-36°C)的温度范围内，以确保窝的存活(Heinrich 1981)。就像人类一样，在极端寒冷的温度下，蜜蜂依靠几种加热策略来将它们的住所调节到最佳温度。
效率优先
在窗户、门、管道和建筑物外围的其他空气渗漏的裂缝处适当地应用嵌缝或防风雨条，可以大大减少我们的取暖费。对于较大的缝隙，我们通常使用喷雾泡沫保温。当谈到寒冷天气的舒适时，为房屋提供最佳效率的耐候性提供了最大的价值。以类似的方式，蜜蜂会从落叶树(如棉白杨、白杨、桦树和山毛榉)上收集树脂，并将其制成蜂胶。蜂胶被用来堵塞空气和光线进出巢腔的裂缝和洞。这通常包括在入口周围添加蜂胶，以减小开口的尺寸，以减少气流，使其更容易防御。
绝缘随需应变
为了最有效地保存热量和保持巢的温度，当环境温度下降到57°F(14°C)左右时，蜜蜂会开始聚集在孵化区周围。它们将自己分层放置，外层蜜蜂向内朝向蜂群的中间。外层的蜜蜂会紧紧地聚集在一起，锁住它们的腿，形成一个像地幔一样的外壳，包围着蜂王和位于蜂群内部的其他蜜蜂。就像建筑围护结构的保温层一样，蜜蜂的地幔保留了加热蜜蜂产生的热量。此外，披风蜂的体毛与它们的邻居相互锁住，帮助捕获集群内产生的热量，提高了绝缘效果的效率。
增加热量产生
蜂群的中心是最温暖、最安全的地方，蜂王在这里产卵并维护巢。巢内和巢外都是蜜蜂。就像我们在温暖的季节把木柴堆起来，或者把油箱装满，这样我们就可以在冬天燃烧燃料并产生热量一样，蜜蜂在夏天收集花蜜，以蜂蜜的形式储存起来，在冬天燃烧这些碳水化合物卡路里，帮助燃料产生热量。蜜蜂通过弯曲胸部飞行肌肉(吸热加热)产生身体热量，就像人体通过颤抖产生热量一样。除了加热蜜蜂，可能还有扇子蜜蜂，根据温度和蜂群的紧密程度，帮助移动温暖的空气。
通风和温度控制
蜜蜂保持多孔的空气通道，以帮助调节蜂群内的温度、湿度和二氧化碳水平。当温度进一步下降时，星系团会收缩，变得更加紧密。这一行动将关闭不需要的多孔通风通道。
一个健康的蜂群，保持干燥，有足够的蜂蜜，不需要一个良好的绝缘蜂巢来茁壮成长。蜜蜂已经被
早在养蜂人出现之前，它们的冬季蜂群就已经绝缘了。
因此，蜜蜂提供了一个很好的例子，告诉我们在冬天应该做什么，和最亲近的人在一起，依偎在一起。它们还很聪明地知道如何为自己的家供暖，只把供暖的能源需求集中在它们所占据的区域，而不是试图保持整个蜂巢内部的温暖。这模拟了一个人如何在家中保持舒适的温度，通过供暖通风和空调(HVAC)系统设计，在杂物间和其他温度要求比建筑物其他部分低的地方最大限度地减少热量。
冬季蜂群的中心是蜂群的中央供暖系统。工蜂轮流进行吸热加热、扇风和充当地幔蜂，在不同的角色中轮换。人类利用像恒温器这样的集中控制系统来监测室内温度，当温度低于一定水平时就打开暖气。与人类依赖集中控制系统不同，蜜蜂采用分散控制系统。这种分散的系统依赖于每只蜜蜂根据当地当前的温度和湿度对所需条件(加热、扇风、屏蔽)的个人评估。与人类不同，蜜蜂不依赖于单一的温度点来做出反应，而是利用多个和冗余的个体蜜蜂的经验，这允许快速解决任何干扰或蜂巢环境条件的变化。这意味着通过高水平的多次交配增加了蚁后后代的遗传多样性，从而创造了更稳定的巢温度。由众多雄性繁殖的不同蜂群增加了工蜂温度反应阈值的遗传决定多样性。这调节了个体工蜂的通风行为，有助于防止蜂群对温度波动的极端反应(Jones et. al. 2004)。
蜂巢绝缘
现在让我们回到养蜂人应用蜂箱隔热材料到底有多重要的问题上。
虽然不容易精确地确定，但似乎松木等软木的绝缘值为每英寸R-1.00至1.25(美国农业部2007年)。虽然一些设备制造商对制造蜂箱的厚木材的额外绝缘价值做了很大的宣传，但用于制造大多数现代蜂箱的3 / 4英寸厚木板与厚木材之间的热差是如此之小，以至于绝缘声明更多的是营销炒作，而不是蜜蜂的潜在利益。其他设备制造商和供应商提供由聚苯乙烯泡沫塑料制成的设备，或提供冬季包裹蜂箱的绝缘毯子。这些产品提供了显著的额外绝缘价值，可以对蜂巢内部的温度有明显的影响。我不否认，在某些特殊情况下，增加蜂箱的绝缘可能是有益的，但现实是，养蜂人对蜂箱的超级绝缘的努力更有可能是有害而不是有益的。
由于总有一个入口开口让冷空气进入蜂房，围绕蜂群的蜂房内部最终会在长时间的低温天气中变冷。然而，只要一个蜂群是健康的，有大量的蜜蜂，保持干燥，并有燃料(蜂蜜)，蜜蜂就能够通过如上所述调节蜂群内部的温度来补偿寒冷。蜂房的绝缘作用只是减缓蜂房周围环境温度的下降速度。
不幸的是，反过来也是如此。当冬季解冻，白天气温升高时，蜂房隔热层的温度调节作用减缓了内部升温的速度，使蜜蜂能够分开蜂群，进行重要的清洁飞行。与在蜂群中由地幔蜜蜂创造的分散绝缘不同，养蜂人应用的绝缘对快速和剧烈的温度变化没有反应，并且可能对越冬的蜜蜂有害。高度绝缘的蜂箱也可以延迟蜂群在春季的人口增长。
在温暖的气候条件下，冬天的温度不是那么极端，蜂群周围的环境温度也不会过低，蜂群的绝缘可能不会造成太大的问题，但也不是真的需要绝缘。不幸的是，在北方气候中，人们会认为增加蜂群的绝缘是最有益的，极端温度变化广泛，有时迅速，冬季解冻期间蜂群升温的延迟对蜂群来说是毁灭性的。
蜂巢内盖上面的隔热层可以帮助防止蜂群在冬季解冻时受潮。稻草和粗麻布等材料会吸收蜂群上方的一些水分，而坚硬的泡沫绝缘只是防止水结冰，让水分从蜂群中排出，前提是有足够的空气流动。
那么，在冬天，隔热是蜂箱的必要组成部分吗?我认为，除了某些特殊情况外，大多数情况下答案都是否定的。只要确保满足三个主要因素。1)蜜蜂数量多，健康状况好。这意味着螨虫受到控制，疾病问题不是一个因素。2)蜂群中应该有大量的蜂蜜。蜂巢中不应该有很多未使用的空地，未画的地基或空的蜂巢，蜂蜜储存应该主要集中在蜜蜂能够容易接近的区域。3)蜜蜂能够保持干燥。这不仅意味着蜂箱盖是安全的，所以它们不会意外脱落，而且蜂箱中自然形成的凝结物不会冻结在蜂群上方，只在解冻时滴到蜜蜂身上。正如我在《自然养蜂》一书中概述的那样，注意这三个因素，蜜蜂就能在整个冬天保持温暖舒适。 After seeing thousands of colonies housed in standard Langstroth hives with no extra hive insulation successfully over-winter in Vermont, despite temperatures that can get down to 15°F to 20°F below zero (-26°C to -29°C) during Winter, it has convinced me that the effort spent super insulating hives is probably a waste of time, money and resources.
罗斯·康拉德是《天然养蜂:修订版和扩展版第二版》和《牛奶和蜂蜜之乡:佛蒙特州养蜂史》的作者。
引用:
海因里希，贝恩(1981)昆虫体温调节，纽约，威利
Jones, j.c.， Myerscough, m.r.， Graham, S.， Oldroyd, B.P.(2004)蜂巢温度调节:多样性促进稳定性，科学，305卷，5682期，402-404页
美国农业部(2007)选定硬木和软木的热导率，《木材百科全书》，Skyhorse Publishing Inc. pg 3-20
