Жизненные процессы отдельных особей в пчелиной семье находятся в прямой зависимости от условий, в которых они развиваются. Кроме количества и качества потребляемой пищи, к таким условиям в немалой степени относятся температура, влажность и газовый состав воздуха в гнезде.

Независимо от изменений во внешней среде, семья поддерживает и сохраняет оптимальную температуру, особенно в зоне расплода. В центральной части гнезда с разновозрастным расплодом температура постоянно находится в пределах 34–35 °C. Такая же температура поддерживается в зоне расплода независимо от того, на каком расстоянии от летка он расположен. При изменениях внешней температуры в пределах 10 °C температура в гнезде пчел на периферии расплода изменяется в пределах 1–1,5 °C. При длительных летних похолоданиях она иногда в течение 2–3 ч удерживается на уровне 28,5–29 °C.

Какой бы совершенной ни была система терморегуляции, на температуру в зоне расплода влияют внешние факторы, что в свою очередь отражается на характере развития пчелиной семьи. Кстати, опыты по выращиванию расплода при пониженных на несколько градусов температурах ставились неоднократно. При этом все они подтверждали, что пчелы, выведенные при температурах, отличающихся от оптимальных (34–35 °C), оказывались ущербными по экстерьеру и менее жизнеспособными. Это всегда следует учитывать пчеловоду, особенно весной, после выставки и при расширении гнезда, а также ранней осенью, в период наращивания пчел.

Наиболее стабильную температуру пчелы поддерживают в зоне с яйцами и молодыми личинками. Причем с увеличением возраста личинок температура колеблется в пределах 0,5 °C, а при запечатывании расплода – в пределах 4 °C. Температура в зоне трутневого расплода на 1–2 °C ниже, чем в зоне расплода рабочих пчел.

Особенно точно поддерживается температура в зоне выращивания маточников. Средняя температура у маточника 34 °C, и колебания ее в этой зоне не превышают 0,5 °C даже при значительных колебаниях температуры внешней. При отсутствии в гнезде расплода температура в улье поддерживается в пределах 15–30 °C. Это же касается и зимнего клуба пчел.

Поддержание оптимальной температуры в гнезде напрямую связано с количеством потребляемого пчелами кислорода и пищи. При понижении внешней температуры до 20 °C потребление пищи увеличивается в 1,7, а до 14 °C – в 2 раза. Потребление кислорода, напротив, повышается с повышением внешней температуры.

Зимой наименьшие энергетические затраты наблюдаются при температуре наружного воздуха 4–6 °C. Следует учитывать, что при температурах выше 4 °C пчелы в клубе достаточно активны и их необходимо как можно меньше тревожить.

Пчелы используют два способа регулирования режима влажности. Первый и основной – за счет дыхательной системы, выделяющей воду. Количество ее связано с количеством потребляемого корма. Съедая 1 кг меда, пчелы выделяют от 0,7 до 0,8 л воды.

Второй способ – доставка в улей дополнительных порций воды, которую пчелы заливают в ячейки, повышая влажность, или усиленная вентиляция, при которой влажность в гнезде значительно снижается.

Пчеловодам известно, как усиленно семья пчел вентилирует гнездо во время медосбора. В вечернее время и ночью на пасеке стоит непрерывный гул. Если поднести в это время руку к летку, чувствуется сильная непрерывная струя воздуха – пчелы выпаривают мед. Удаляется до 1 л воздуха в секунду, благодаря чему влажность в гнезде значительно снижается.

Если в летнее время на развитие пчел влияет температурный режим, то зимой важнейшим является фактор влажности. Именно от него зависит благополучная зимовка пчелиных семей. Влажность воздуха в гнезде зависит от температуры воздуха окружающей среды и его влажности, а также от активности пчел и содержания влаги в меде. В разные периоды она может колебаться от 20–25 до 100 %.

Средняя влажность определяется в центре гнезда. Показатель этот довольно стабилен и равен примерно 75 %. У летка же влажность ниже на 10–15 %. В районе яиц и открытого расплода пчелы поддерживают влажность в пределах 85–95 %, так как при более низкой влажности личинки высыхают, а при более высокой – подвергаются опасности заболеваний. В обоих случаях они если и не гибнут, то вырастают неполноценными. Следует заметить, что влияние влажности на развитие пчелиных особей может быть как прямым, так и опосредованным (через принимаемый корм). Оптимальная относительная влажность для яиц и личинок 90 %.

Газовый состав, как и температурный режим и влажность, непостоянен. Он определяется соотношением потребляемого семьей пчел кислорода и выделяемого углекислого газа и зависит от времени года и процессов, происходящих в семье.

Наивысшая концентрация углекислого газа в улье (3–4 %) бывает зимой. В значительной степени этот показатель возрастает, когда закрыты нижние летки. Опасений это вызывать не должно, поскольку в это время пчелы находятся в состоянии минимальной двигательной активности и процессы метаболизма у них заторможены. Чем ниже температура окружающей среды, тем ниже активность пчел. При высокой концентрации углекислого газа физиологическое состояние пчел ухудшается.

В весенне-летний период содержание углекислого газа в разных местах гнезда колеблется от 0,05 до 1 %. В это время идет выращивание расплода и содержание углекислого газа минимальное. В конце сезона оно увеличивается вдвое.

Во время метаморфоза (превращения личинки в пчелу) печатный расплод при температуре 37 °C потребляет почти вдвое больше кислорода, чем при температуре 32 °C.

Газовый состав, как и влажность, регулируется вентиляцией гнезда. Причем чем выше концентрация углекислого газа, тем большее количество пчел включается в этот процесс.

В научном пчеловодстве существует термин «дыхательный коэффициент». Он определяет отношение между потребляемым кислородом и выделяемым при этом углекислым газом. Оказывается, что он тоже непостоянен и пребывает в прямой зависимости от окисляемых веществ. При питании медом количество потребляемого кислорода равно количеству выделяемого углекислого газа и дыхательный коэффициент равен единице. При питании же белковым кормом и жирами углекислоты выделяется на 20–30 % меньше.