В течение зимнего периода клуб многократно сокращается и расширяется при резких понижениях и повышениях температуры наружного воздуха. Эта пульсация служит эффективному производству тепловой энергии.
Клуб пчел всегда размещается так, что верхней своей половиной занимает значительную площадь печатного меда. Этот обогреваемый мед служит им для питания. Часть медовых ячеек пчелы распечатывают. Распечатанный мед притягивает к себе водяные пары, находящиеся в воздухе, и становится пригодным для потребления.
В начале зимовки пчелы потребляют в среднем 20–25 г корма в день, или 600–700 г в месяц. К концу зимы расход меда постепенно возрастает до 1–1,2 кг в месяц. С появлением расплода он удваивается. В результате потребления 1 кг меда образуется 2720 калорий тепла, 1448 г углекислого газа и 502 г воды.
Основная масса пчел в клубе размещается на участках сотов, свободных от меда, площадь которых составляет около 75 % всей площади, занятой клубом. Остальные 25 % площади, занятой клубом зимующих пчел, приходится на участки сотов, заполненные медом. Пчелы, сидящие на сотах с медом, вынуждены согревать его, чтобы сделать доступным для потребления.
Для сохранения необходимой температуры в клубе пчелы потребляют дополнительные запасы корма.
Слабые семьи начинают расходовать корм на обогревание клуба при снижении температуры наружного воздуха до +8 °C (примерно на 2 месяца раньше, чем сильные). С увеличением объема потребляемого корма у пчел повышается обмен веществ, в результате чего они быстрее изнашиваются и выходят из зимовки менее жизнеспособными.
Если семья зимует в нормальном состоянии, объем потребленного ею кислорода и выделенного углекислого газа находится в определенном соотношении. Это соотношение может нарушаться в зависимости от объема съеденного корма и состояния пчел. Было установлено, что в спокойном состоянии пчел их потребность в кислороде в расчете на 1 кг массы за 1 час составляет 457 см>3, а если пчелы возбуждены, эта величина возрастает до 297 000 см>3, то есть в 650 раз.
Внутри клуба пчелиной семьи в период зимовки содержание углекислого газа повышается до 4–5 % (при концентрации 9—10 % у пчел наступает ступор), а кислорода снижается до 17–18 % (обычно содержание углекислого газа в воздухе составляет около 0,03 %, а кислорода – более 21 %). При понижении содержания кислорода и повышении концентрации углекислого газа в период зимнего покоя семьи окислительные процессы в организме пчел замедляются. Концентрация углекислого газа внутри клуба зимующих пчел в сильных семьях выше, чем в средних и слабых.
СЛАБЫЕ СЕМЬИ ОБРАЗУЮТ клуб при температуре наружного воздуха +13 °C, средние – когда она опустится до +10 °C, сильные – при +8 °C.
В процессе обмена веществ пчелы выделяют углекислый газ и водяные пары. Количество водяных паров, которое может удерживаться в воздухе, зависит от его температуры. При температуре +20 °C в 1 л воздуха находится не более 23 мг паров воды. Это соответствует относительной влажности воздуха 100 %. Пчелиные семьи во время зимовки поддерживают необходимый режим влажности в пределах 75–78 %.
По мере поедания меда клуб пчел передвигается по сотам. Если меда на каждой рамке достаточно, клуб двигается вверх в направлении к задней стенке улья по тем же улочкам, в которых сидят пчелы. Если меда в рамках мало, пчелы, израсходовав его, вынуждены перемещаться на соседние рамки. Совершать такой переход насекомые в состоянии лишь при достаточно высокой температуре в гнезде, когда они наиболее активны. При наружной температуре воздуха ниже 0 °C клуб пчел не может передвигаться. Перемещение их на соседние рамки сопровождается нарушением спокойного состояния и частичной гибелью. В результате перемещения может произойти раздвоение клуба. Зимовка в таких случаях кончается гибелью одной или обеих половин клуба из-за проникновения холода и чрезмерного напряжения.