ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ЖИЛИЩА ПЧЕЛ И ИХ СВОЙСТВА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗИМОВКЕ

Для жизни пчелиной семьи чрезвычайно большое значе­ние имеет пчелиное жилище, которое должно соответство­вать немалому количеству специфических требований, предъяв­ляемых к нему семьей.

Что же касается пчеловода, то результаты его труда будут зависеть не только от знаний и умений, но и от того, настолько правильно и качественно спроектировано и из­готовлено жилище для пчел — улей. В этой главе мы подробно рассмотрим все, что касает­ся естественных и искусственных жилищ пчел.

Для однозначного понимания предмета наших исследо­ваний дадим определения для тех пчелиных жилищ, о ко­торых будет идти речь дальше.

Дупло— замкнутая полость с отверстием в стволе жи­вого дерева, образовавшаяся естественным образом вслед­ствие разрушения древесины ядра из-за его гниения.

Борть— искусственное дупло в живом дереве, изго­товленное человеком, использующееся для заселения пче­лами при бортевом пчеловодстве.

Колода— простейший неразборный безрамочный улей, изготовленный из цельного толстого куска сухого дерева длиной до 1,5 м.

Улей — искусственное жилище пчел, изготовленное че­ловеком из соотвехствующего материала (доска, камыш, пластмасса и др.), в котором пчелы строят свое гнездо на вынимающихся рамках.

Поскольку естественным первичным жилищем пчел было дупло, то и начнем с его рассмотрения.

► Дупло как жилище пчел

У многих пчеловодов давно стало аксиомой утвержде­ние о том, что оптимальным жилищем для пчел является дупло. Упоминание об этом довольно часто встречается в литературе, однако мне неизвестен источник, где бы про­водился системный анализ всех факторов, определяющих привлекательность дупла в качестве жилища для пчел. Да­вайте попытаемся провести такой анализ.

♦ Общие сведения о дупле

Как следует из данного выше определения, дупло пред­ставляет собой полость в стволе живого дерева, образовавшуюся в результате разрушения (гниения) древесины ядра.

Процесс гниения древесины — это биологическое раз­ложение древесины дереворазрушающими грибами. Гниение древесины происходит с определенной скоростью от места заражения (механического повреждения, выпавшего сучка и т.д.) как вниз, так и вверх ствола и может дости­гать нескольких десятков сантиметров в год (Лесная эн­циклопедия, 1986). Полость дупла образуется в растущем живом дереве в результате ядровой гнили на последней ее стадии, когда происходит полное разрушение древесины ядра с постепенным формированием замкнутой полости. Однако после начала образования полости процесс гние­ния древесины ядра продолжается как в вертикальном на­правлении, что увеличивает высоту дупла, так и в горизон­тальном, что увеличивает диаметр полости дупла.

В полностью сформировавшемся дупле гниение древе­сины ядра в вертикальном направлении прекращается при достижении полостью дупла корней. Гниение вверх может продолжаться и после заселения дупла пчелами, однако прополисование свода дупла и закрепление его восковыми сотами, видимо, предотвращает дальнейшее обрушение выгнивающей вверх древесины.

Что же касается гниения древесины ядра в горизонталь­ной плоскости, то этот процесс приостанавливается толь­ко после того, как в данном месте ядро дерева полностью разрушится и полость дупла дойдет до заболони. Древе­сина заболони устойчива к воздействию дереворазрушаю-щих грибов, вызывающих ядровую гниль, и поэтому не гниет. Часть пораженной, но не полностью разрушенной (сито­вой) древесины ядра, примыкающей непосредственно к заболони, образует своеобразный переходной слой неболь­шой толщины. Ситовая древесина внутренней полости дуп­ла на протяжении длительного времени сохраняет свою цельность, чему может способствовать ее умеренное прополисование после заселения дупла пчелами.

Если учесть все сказанное, то можно создать обобщен­ную модель типичного дупла (рис. 3.1).

Следует сказать со всей определенностью, что эта мо­дель так же похожа на реальное дупло, как схематическое изображение человека на детских рисунках («ножки, руч­ки, огуречик, вот и вышел человечек») на фотографию кон­кретного человека. Это связано прежде всего с тем, что в природе двух одинаковых дупел, как и двух одинаковых людей, практически не бывает. Об этом более подробно мы будем вести речь дальше. Однако при помощи схема­тического изображения человека вполне возможно пока­зать, как он ходит, бегает, прыгает и вообще — как он живет. Точно так же предлагаемая модель дупла вполне подходит для того, чтобы пояснить, как «живет» типичное дупло вместе с семьей пчел, разместившейся в его госте­приимной полости.

Ну а теперь давайте посмотрим, как выглядят реальные дупла в описании тех пчеловодов, которые их видели и изучали.

Начнем с описаний известного новгородского пчелово­да М.В. Лупанова (1991).

1. Представьте себе толстую осину с дуплом, диаметр которого 35 см. Дупло длиной 4—5 м (объем 380—480 л) пчелы застроили сотами в 7 вертикальных рядов. Все ряды сотов сверху донизу прикреплены к стенкам дупла, но не сплошь, а с некоторыми промежутками: на протяжении 10—15 см соты прикреплены к дереву, а на протяжении 3—4 см — не прикреплены.

Пчелы строят соты в дупле обычно на холодный занос, что обеспечивает хорошую вентиляцию гнезда. Соты, построенные на теплый занос, можно встретить только тогда, когда в дупле имеется трещина (щель).

Летком в дупле обычно служит отверстие, образовавше­еся в результате выпадения сгнившего сучка, или щель (тре­щина), искусно превращенная пчелами в леток. При заселе­нии пчелами дупла и его обустройстве леток, как правило, находится ниже сотов, а потом при постепенной застройке дупла сотами он оказывается примерно посредине.

Дупло длиной 4—5 м пчелиная семья любой силы не может застроить сотами за 1—2 сезона, поэтому застрой­ка происходит постепенно на протяжении нескольких лет.

2. Длина дупла в осине 5 м, диаметр — 30 см (объем 350 л), толщина стенок дупла — 15 см. Соты в нем распо­лагались в 6 рядов. Длина сота, построенного за два сезо­на, была 150 см. Меда сотового в дупле было 55 кг.

3. Дупло в осине имело длину 5 м и диаметр 35 см (объем 480 л), соты были построены в 7 рядов на 4 м в длину. Соты построены на холодный занос. Леток находился посредине сотов с южной стороны дерева. Толщина

стенок дупла — 25 см. Дупло начиналось на высоте 2 м от земли. Сотового меда в нем было 10 ведер. Сверху сотов на 1 м мед был закристаллизован.

И вот еще что пишет М.В. Лупанов по поводу дупла: «Интересно, что в естественном жилище пчел — дупле все­гда имеется благоприятный тепловой режим, так как там нет сквозняков. Воздух в дупло поступает только через леток и проникает во все уголки дупла без напора.

В зависимости от времени года и температуры пчелы сами регулируют движение воздуха. К зиме пчелы умень­шают леток, частично заделывая его прополисом, а к лету —' расширяют. Иногда в дупле, занятом пчелами, я обнаружи­вал трещину, но она всегда была тщательно заделана про­полисом. Оставлено лишь небольшое отверстие для летка. И сот в таком дупле построен на теплый занос, т. е. устра­нена возможность сквозняка.

Интересно, что, сколько бы я ни снимал пчел с дупел, ни в одном дупле не видел подмора пчел. Дно дупла все­гда было чистым.

Многолетние наблюдения убедили меня в том, что в при­родных условиях пчелы поселяются в просторных дуплах, в которых можно строить соты несколько лет и где имеет­ся хороший обмен воздуха».

Ученый пчеловод Е.П. Петров (1983) из Башкирии в пе­риод с 1960 по 1968 г. вскрыл 12 дупел, по которым приводит обобщенную информацию (табл. 3.1).

Автор сообщает, что толщина стенок дупел колебалась от 3 до 20 см. Стенки изнутри имели слой трухлявой (сито­вой) незапрополисованной древесины. Поэтому естествен­ные жилища пчел в дуплах деревьев, как правило, хорошо сохраняют тепло и в них всегда сухо.

Как видно из таблицы, количество медовых запасов в гнездах пчел, зимующих в естественных дуплах, может быть самое различное — от 0,7 до 90 кг. Это зависит от силы семьи и срока заселения дупла. Сильные ранние рои соби­рают меда в два-три раза больше, чем поздние мелкие рои или изроившиеся материнские семьи. Иногда бывает, что в просторном естественном дупле мед постепенно накапли­вается годами за счет остатков неизрасходованных зим­них кормов из запасов прошлых лет.

Е.П, Петров обращает внимание на своеобразие струк­туры пчелиного гнезда в условиях естественного существо­вания семьи. Вся верхняя часть гнезда образует хранили­ще кормовых запасов, а ниже их располагается компакт­ное гнездо с расплодом, сплетенное многочисленными перемычками между сотами. Такое строение создает един­ство, увеличивает внутреннюю компактность гнезда, рас­положенного в вертикальном пространстве, что способ­ствует экономному расходованию корма и хорошему раз­витию семьи. При зимовке пчел в дупле большое значение имеет взаимное расположение запасов корма, расплода и летка. Между ними существует постоянное взаимодействие. В осенне-зимний период, когда развитие семьи прекраще­но полностью и расход корма пчелами ограничен до мини­мума, пчелиный клуб движется только вверх вслед за убы­вающими кормовыми запасами, но при этом «привязыва­ется» к одному из летков дупла. По мере удаления от летка форма клуба меняется, и во второй половине зимов­ки он имеет чуть вытянутую форму, так чтобы край клуба всегда был по соседству с летком. Поскольку пчелы в зимнем клубе постоянно меняются местами, то каждая из них периодически попадает в зону притока свежего воздуха, идущего от летка. Следовательно, вопреки мнению некото­рых современных исследователей, пчелы зимой все же нуж­даются в постоянном притоке кислорода.

Относительно внутреннего устройства гнезда в дупле Е.П. Петров пишет: «Характерно, что в естественных дуп­лах... пчелы застраивают гнезда довольно беспорядочно. При вскрытии естественных жилищ пчел мы не видели ни одного гнезда, похожего на другое. В одних гнездах соты выстроены поперек летков, в других — наискось, одни имеют прямые соты, другие — волнистые, одни прикреп­ляют соты к стенке дупла язычком, другие — ребром. Причина такого разнообразия в постройках сотов — нео­динаковая форма и место расположения летка: у одних се­мей летком служат отверстия от выпавших гнилых сучков, у других — трещина от молнии или мороза, в третьих — отверстие, выдолбленное дятлом, и т.д. Постройка сотов зависит также от силы семей. В целом же пчелы устраива­ют гнезда так, чтобы в них лучше сохранялось тепло.

...Верхняя и нижняя часть гнезда в дупле обычно заняты медовыми запасами.

...Наблюдения за семьями пчел в естественных дуплах показали, что иней, осевший в сильные морозы на стенках дупла, впоследствии исчезает, даже не оставляя сырости».

Сходную информацию относительно внутреннего устрой­ства естественного гнезда в дуплах мне удалось обнару­жить в «Русском пчеловодном листке» № 1 за 1903 год, в котором Д. Карчевский пишет: «Мне неоднократно при­ходилось видеть постройки диких пчел в дуплах деревьев. Из виденных мною естественных диких гнезд пчел нет двух гнезд, похожих друг на друга: одни из них строят соты поперек летка, другие наискось, одни имеют прямую, дру­гие волнистую вощину (так тогда называли соты — В.К.),

одни строят одну пчелиную вощину, другие смешанную, одни прикрепляют соты к стенкам дупла язычком, дру­гие — ребром».

Поразительное сходство этого описания с описанием Е. Петрова лишний раз подтверждает реальность существо­вания таких явлений.

Относительно летков в естественных дуплах Д. Карчев-ский сообщает, что они имеют не только разные размеры и форму, но и размещаются или в самом верху дупла, или посредине, или гораздо ниже пчелиного гнезда.

Продолжаем знакомство с описаниями дупла. Инфор­мация от Василия Пуца (1997) с Волыни.

В марте месяце при валке леса в сосне было обнаруже­но дупло с пчелами. Гнездо пчел было высотой около мет­ра. Внизу было семь сотов, а к верху сужалось до трех. Ориентировочный диаметр дупла внизу — 26 см, ввер­ху — 12 см, объем — 120 л. Соты располагались выше летка. Ниже летка было 5 см пустоты, а затем шла трухля­вая мягкая древесина. Толщина стенок живого дерева со­ставляла всего 3,5 см. Медом в гнезде были заполнены около половины высоты сотов, весь он был запечатан. Перги не было. Соты внизу были черные, то есть в этом дупле пчелы жили давно.

Журнал «Паака» № 3 за 2005 год сообщает, что в 1947 г. в Киевской области было вскрыто дупло, диаметр которо­го составлял около 25 см, а высота — до 6 м. Меда в этом дупле было около б пудов. Соты были довольно чистыми светло-коричневого цвета.

Там же дается ссылка на Н.М. Витвицкого, который в свое время писал о дуплах, в которых находилось до 15— 20 пудов меда.

Журнал «Пчеловодство» № 9 за 1973 год сообщает о найденном в 1940 г. дупле в осиновом пне высотой 5,5 м. Высота сотов — 4,5 м, ширина — 28—30 см, масса пчел составляла 7 кг. Меда в дупле было 120кг. Все соты, как и стенки дупла, были чистыми, без следов поноса; подмора пчел на дне не было.

. Хочу поделиться также и своими наблюдениями. В Богодуховском районе Харьковской области в дикой груше высотой около 20 м и диаметром у основания 65 см было обнаружено дупло (рис. 3.2).

Внутренняя часть ствола до высоты около 6 м выгнила. Внизу толщина оставшейся живой древесины — 10—12 см,в районе дупла — 5—12 см. Пустота, в которой жили пчелы, имела высоту 2 м. Ле­ток диаметром 6 см был расположен на высоте около 4,5 м от земли в направлении на юг. Леток делит полость дупла на две равные части по 1 м. Объем внутренней полости дупла около 100 л. Ниже внутренней пустоты выгнившая часть ствола до самой земли была плотно заполнена кус­ками пористой трухлявой древесины (ситовины). Ситовина была и выше верхнего свода дупла, но там она была скреп­лена с живой древесиной и разрушена только частично. В районе гнезда внутренняя поверхность дупла незапро-полисованная и почти гладкая. Слой плотной ситовины в этой части дупла не более 5—10 мм. Непосредственно у летка дупло имело вид, представленный на рис. 3.3.

На момент осмотра дупла все соты в нем были разру­шены и на внутренних стенках дупла просматривались только следы от сотов. По этим следам было установлено, что в средней части дупла было построено 5 сотов на теплый занос. Вверху количество сотов уменьшалось до трех. Создавалось впечатление, что в оголовке соты прикрепля­лись не прямо к своду дупла (ситовине), а держались на носковых перемычках длиной 8—10 см (по диаметру верх- ней части), прикрепленных к стенкам дупла. Трухлявая си-товина вверху дупла сохраняла целостность, но прочность ее была весьма низкой.

Леток правильной формы диаметром 6 см образовался в результате выживания сучка. Толщина живой древесины (заболони) в районе летка — около 5 см. В нижней части дупла было еще несколько отверстий и трещин, но все они были изнутри дупла закрыты кусками пористой трухлявой древесины.

Продолжая сбор информации, остановимся на общих описаниях дупла, опубликованных в разных источниках.

Е.К. Еськов (1992) пишет: «Естественное пчелиное гнез­до представляет собой довольно беспорядочную систему лабиринтов из сотов, которые различаются по форме, раз­мерам, прикреплению к гнездовой полости и друг к дру­гу... Беспорядочное, размещение сотов в гнезде медонос­ных пчел объясняется тем, что на начальных этапах строи­тельства при освоении новой полости для жилья они не учитывают перспективы гнездовых построек.

При возможности выбора пчелы вселяются преимуще­ственно в полости, ранее занимаемые другими семьями. Предпочитаемый объем полости 30—80 л. Предпочитают селиться на опушках леса и других освещенных солнцем местах, а также вблизи водоемов. В большинстве случаев пчелы выбирают дупла на высоте до 3 м с летком, обра­щенным на юго-запад».

Ю.К. Барбарович (1993) отмечает: «Все ряды сотов сверху донизу прикреплены к стенкам дупла, но не сплошь, а с некоторыми промежутками: на протяжении 10—15 см соты прикреплены к дереву, а на протяжении 3—4 см — не прикреплены и образуют отверстия для прохода пчел. Обыч­но в дупле бывает 7—8 сотов. Пчелы строят соты в дупле обычно на холодный занос, но можно встретить и теплый занос, и соты под углом.

Ситовина внутренней полости дупла, как губка, вбирает большое количество влаги, так как ее гигроскопичность в 3—5 раз выше, чем у живой древесины».

С. Клименков в журнале «Пчеловодство» № 9, 1973 на с. 23 сообщает, что в 1940 г. он нашел гнездо пчел в оси­новом дупле высотой 5,5 м. Леток диаметром 40 мм был с южной стороны в 4 м от земли. Соты размещались на холодный занос, их высота превышала 4,5 м, а ширина со­ставляла 28—30 см. Сотов с медом было вырезано 120 кг. Масса пчел 7 кг. Стенки дупла были чистыми, подмора на дне не было.

И.А. Шабаршов (1996) пишет: «В живом дереве, в силу протекающих естественных процессов, летом пчелам не так жарко, а зимой не так холодно, как в засохшем мертвом дереве. Сами пчелы инстинктивно выбирают себе дупла в живых деревьях. Кстати, до сих пор остается загадкой, чем они руководствуются, бракуя дупла в сухих деревьях.

В живом дереве, в котором и зимой не приостанавлива­ются процессы обмена, ни холод, ни сырость не могут вредить пчелам».

По утверждению Н.М. Витвицкого, зимующие в дуплах пчелы не испытывают недостатка в свежем воздухе. Они сами на­учились регулировать его доступ через летки. В сильной, бо­гатой медом семье пчелы на зиму оставляют обычно боль­шой просторный леток. Семья, не очень сильная осенью, его уменьшает, но делает таким, что через него проходит в жили­ще столько воздуха, сколько ей нужно. Такую закономер­ность Витвицкий наблюдал почти в каждом дупле и по разме­ру зимнего летка мог безошибочно судить о силе семьи.

Т. Цесельский (2001) отмечает: «Наиболее подходящи­ми помещениями являются для пчел дупла живых деревь­ев, так как циркулирующие в дереве соки способствуют поддержанию умеренной температуры во время летней жары, в зимнюю же пору живые слои древесины препят-

ствуют доступу сильного мороза к внутренним слоям де­рева. Поэтому, как показывает опыт, пчелы с особой охо­той устраивают свое жилище в таких дуплах, и в них суще­ствование семьи поддерживается лучше всего. Дупла мер­твых деревьев менее удобны, почему и случается довольно часто, что пчелы, долгие годы благополучно живущие в дупле живого дерева, погибают вскоре после того, как дерево засохнет».

М.И. Кошкин (2003) обобщил информацию о 130 дуплах в Уссурийском крае и на Чаткале. Он пишет о том, что пчелы отдают предпочтение дуплам, находящимся в дере­вьях, расположенных на склонах южной четверти. Какой-либо твердой закономерности в расположении сотов в дупле относительно сторон света им не установлено. Гипотеза о геомагнитной ориентации сотов в дуплах не нашла под­тверждения. Не обнаружено также никакой закономернос­ти в расположении сотов относительно теплого или холод­ного заноса.

Сообщения о многометровых сотах в дуплах и многопу­довых запасах меда — «сказки чистейшей воды». В при­роде автор не встречал семьи, способные собирать и за­пасать такое огромное количество меда. «Живя в дупле, пчелы летом собирают мед, который к весне полностью расходуют, так что многолетних накоплений тут быть не может».

В.В. Родионов и И.А. Шабаршов (1968), освещая дан­ный вопрос, пишут: «Пчелиная семья поселяется обычно в верхней части дупла. К его потолку пчелы прикрепляют соты. Какой бы величины соты ни были, под ними почти всегда остается пустое, незанятое пространство. Нижнюю часть стенок и дно дупла пчелы никогда не прополисуют. Леток у них всегда открыт, только при теплой и умеренной зиме он бывает более широким, а в суровую и продолжительную — небольшим.

Углекислый газ, насыщенный водяными парами, который выделяется в результате жизнедеятельности семьи, в силу своих физических свойств опускается вниз дупла. Здесь он, как губкой, поглощается и удерживается трухлявой пористой древесиной. Ее поглотительные свойства тем выше, чем больше дупло. Удаление влаги в дупле — процесс не только механический. Он, несомненно, связан сжизнедеятельностью микрофлоры, разрушающей гниющее дерево. Видимо, на пчел благоприятно влияет само дере­во, в котором, как известно, жизненные процессы не пре­кращаются и зимой. Примечательно, что пчелы строят гнезда только в дуплах живых деревьев.

То количество кислорода, которое требуется пчелам зимой, поступает к ним через леток и через него же выхо­дит из дупла часть паров и углекислого газа. Леток пре­красно выполняет роль вентилятора».

Итак, пока этой информации будет вполне достаточно для того, чтобы представить себе, какое же оно есть на самом деле — это такое простое, но вместе с тем и загадочное дупло. Теперь попытаемся проанализировать и систематизи­ровать всю эту информацию для того, чтобы создать порт­рет наиболее часто встречающегося (типичного) дупла.

— Дерево.Первичное заселение пчелы проводят толь­ко в дупла живых деревьев.Если в процессе жизни
семьи дерево засыхает, то пчелы или слетают с него, или погибают. Есть множество подтверждений этому факту. Одно из них приводит В. Ливенцев, который описывает факт гибели зимующей пчелиной семьи после того, как засохла осина, в которой размеща­лось дупло с пчелами.

— Порода дерева.Подавляющее большинство пчели­ных семей селятся в дупла, находящиеся в деревьях
лиственных пород.Это связано с тем, что деревьяэтой породы' в гораздо большей степени подвержены такому пороку, как ядровая гниль, в результате которой образуются дупла. В деревьях хвойных по­род дупла встречаются очень редко. В 18 случаях, которые наблюдал В.Д. Крутоголов (2002), пчелы от­давали предпочтение дуплам в дубах и липах.

— Леток.Чаще всего располагается в районе средней части дупла,а под летком, как правило, есть сво­бодное пространство, своеобразный воздухообменник, иногда значительного объема. Форма летка мо­жет быть самой разнообразной в зависимости от происхождения летка, но чаще всего он имеет круг­лую форму (выгнивший сучок, вход, проделанный мышью, дятлом и т.д.). Но даже если вход в дупло представляет щель в дереве, пчелы, как правило, за­ делывают эту щель воском и прополисом, оставляя только круглое отверстие необходимого диаметра.

— Внутреннее покрытие полости.Внутри дупла меж­ду свободным пространством и живой древесиной
заболони имеется тонкий слой пористой трухлявой древесины (ситовины).

— Процесс разрушения древесины.После образова­ния дупла и заселения его пчелами процесс разруше­ния (гниения) древесины ядра может продолжаться дальше.Однако в горизонтальной плоскости этот процесс останавливается, когда разрушение достиг­нет живой древесины заболони. В вертикальной плос­кости процесс гниения древесины может продолжать­ся еще длительное время.

— Прополисование внутренних стенок дупла.По это­му вопросу на сегодня нет единого мнения. Одни пче­ловоды утверждают, что пчелы обязательно прополисуют дупло, другие сообщают, что дупло имеет незапрополисованные стенки. Что касается меня, то я склонен разделить последнее мнение. Тот микроскопический слой прополиса, который удалось обнаружить в дуп-ле в груше, я бы не назвал прополисованием дупла для его герметизации. Скорее всего, этот тончайший слой прополиса выполнял санитарную функцию для стерилизациивоздуха в дупле и защиты пчел от воз-будителей болезней.

Вполне допустимо, что в определенных районах (напри­мер, на севере) или в определенных породах деревьев пчелы ; все же прополисуют дупло. Но в таком случае они пропо- ; лисуют только верхнюю часть дупла, где располагается семья. Нижнюю часть дупла пчелы никогда не прополи­суют.

В подтверждение этой версии приведем информацию упомянутого выше В.Д. Крутоголова: «Заметил, что пчелы прополисуют дупло только там, где расположено гнездо... В других местах они лишь очищают дупло от частиц гнилой древесины, которые могут осыпаться».

Е.П. Петров (1983), исследовавший в Башкирии 12 дупел в живых деревьях, сообщает: «Стенки изнутри (дупел) име­ют слой трухлявой (ситовой) незапрополисованной древе­сины. Поэтому естественные жилища пчел в дуплах дере­вьев, как правило, хорошо сохраняют тепло и в них всегда сухо».

Г.Ф. Таранов в журнале «Пчеловодство» № 4 за 1982 год пишет: «Если верх дупла пчелы прополисуют, то боковые стенки бывают открыты, и через них проникает воздух и водяные пары».

Разночтения в вопросе о прополисовании дупла могут возникать также и по той причине, что разные породы пчел, и даже разные семьи одной породы, могут по-разному про-полисовать дупла. Опытные пчеловоды хорошо знают, что есть семьи, которые очень сильно прополисуют улей, а есть и такие, которые делают это средне и даже слабо.

— Пространственная ориентация сотов.Наблюдения показывают, что она не отличается строгой упоря­доченностью.Утверждение отдельных ученых о том, что при свободной постройке сотов пчелы привязы­вают их направление к силовым линиям магнитного поля Земли, не находит подтверждения в жизни. Много­образие формы естественных жилищ, к которой пче­лы и привязываются при строительстве сотов, значит для них гораздо больше, чем магнитная ориентация.

Мне самому приходилось многократно видеть свободно построенные соты. Какой-либо закономерности в их ори­ентации я не установил. А для некоторых построек поня­тие «ориентация» вообще неприемлемо: волнообразно из­вивающиеся соты скорее похожи на меха гармони, чем на упорядоченную постройку. Поэтому я полностью согласен с приведенными выше утверждениями Д. Карчевского и Е. Петрова о том, что «...нет двух гнезд, похожих друг на друга». Следовательно, есть все основания полагать, что в дупле соты могут быть построены как на холодный, так и на теплый занос, а также под углом к летку.Един­ственная константа, которая четко просматривается во всех этих постройках, это расстояние между смежными сота­ми — ширина улочки. У свежеотстроенных сотов она рав­на 12—13 мм, а по мере старения сотов за счет их дост­ройки ширина улочки может значительно уменьшаться (до 5—6 мм). Но такие гнезда пчелы, как правило, покидают.

Характерной особенностью сотов в дупле является их неразрывностьв вертикальной плоскости, чего не бывает в наших ульях с рамками.

Общая площадь сотов (сумма площади двух сторон) может превышать 3 м² (Еськов Е.К., 1991).

— Крепление сотов в дупле.Основное крепление сотов осуществляется прежде всего к стенкам.Что же ка­сается прикрепления к потолку, то иногда в дуплах,где процесс разрушения ядра продолжается, пчелы_; соты с потолком не соединяют. В этом случае верх сотов крепится к своеобразным восковым перемыч­кам, которые двумя своими концами присоединяются^: к стенкам вверху дупла.

Соты прикрепляются к стенкам дупла не сплошь, а с не­которыми промежутками: на протяжении 10—15 см соты присоединяются к стенкам, а на протяжении 3—4 см пчелы оставляют пустоты. Через эти щели пчелы могут свобод­но переходить в любую улочку гнезда.

— Вдупле не может быть никаких сквозняков,так как свежий воздух поступает, а использованный удаляет­ся из замкнутой полости дупла через один леток.

— После зимовки на дне дупла не бывает подмора.Эту особенность пчелиного гнезда в дупле живого дерева отмечают многие наблюдатели.

— Замкнутая полость дупла в живом дереве является отличным экраном для внешних электрических полей естественного и искусственного происхождения. По этой причине в гнезде пчел внутри дупла нет нега­тивного воздействия электрополей.

— Стенки дупла живого дерева, в котором постоянно находится вода с питательными элементами, являют­ся своеобразной ловушкой для теплового излучения пчелиной семьи. Это связано с тем, что слой воды толщиной всего в несколько сантиметров является непрозрачным для теплового (инфракрасного) излу­чения. Следовательно, вода (пасока) живого дерева летом защищает гнездо от внешнего перегрева сол­нечными лучами, а зимой способствует отражению и сохранению внутреннего тепла зимнего клуба.

По всей видимости, это обстоятельство и является од­ной из причин того, что пчелы отдают предпочтение но­вому жилищу в дупле живого дерева, а не в сухостое.

Все сказанное выше относится к типичному дуплуоп­тимального объема и формы. Дупла-малютки менее этого объема, а также дупла другой формы (нетипичные дупла) не могут обеспечить необходимых условий для нормаль­ной жизнедеятельности пчелиной семьи, и поэтому к ним не относится тот анализ, который мы будем проводить дальше. Заметим более определенно — нетипичные дупла никогда не могут быть оптимальным жилищем для пчел. А если пчелы в них все же поселяются, то это — вынуж­денный вариант для пчел, которые просто не смогли найти себе более подходящего жилища.

Исходя из этого, предлагаю разделить дупла на ти­пичные(о которых мы и ведем речь) и нетипичные.Кста­ти, полярные отношения некоторых пчеловодов к дуплу как жилищу пчел, мне кажется, как раз и объясняются тем, что они под термином «дупло» понимают совсем разные физические жилища. И поэтому можно вести бесконечные споры (что мы и видим в пчеловодной литературе как ми­нимум последней сотни лет), не понимать друг друга и ос­таваться при своем мнении. А дискуссия-то эта — о со­всем разных вещах. С таким же успехом можно вести спор о свойствах дерева, не обозначив предварительно, о ка­ком дереве ведется речь. Ведь спор об эбеновом «дере­ве» или о бальзовом «дереве» беспредметен без их пред­варительного обозначения — одно дерево (эбеновое) то­нет в воде, а другое (бальзовое) легче пробки.

Возвращаясь к дуплу, скажу, что именно таким я и пред­ставляю себе на сегодняшний день типичное дупло — жи­лище пчел в живом дереве.

♦ Естественный закон Ф.А. Соколова

Однако представленная информация о дупле была бы неполной, если бы я не представил еще одну точку зре­ния. Принадлежит она Федору Алексеевичу Соколову, выдающемуся русскому пчеловоду, который еще на заре XX в. в журнале «Русский пчеловод» представил ее в виде «Естественного закона о жизни дикого роя». Это были результаты его тридцатилетних исследований жизни пчел в дуплах живых деревьев.

Цитирование приводится по книге Б.В. Крюкова и К.И. Носовой «Пчелы выбирают дупло» (1995 г.).

1. Всякое дерево, достигая известного возраста и ста­рости, теряет свою сердцевину... которая усыхает,
разрушается и сгнивает, а после этого внутри дерева образуется в большинстве случаев пустое простран­ство, имеющее направление сверху ствола дерева вниз... называемое нами дуплом.

2. Всякое дерево, имеющее дупло, но здоровую древе­сину (наслоение, окружающее сердцевину), продол­жает не только жить, но и плодоносить.

3. Пустота или дупло... всегда имеет одинаковый харак­терный вид: оно начинается на известной высоте выг­нившей сердцевины дерева незначительною пустотою,вроде 1—2 вершка (1 верш. = 4,5 см. — В.К.) в диа­метре, направляется вниз к корню дерева и образует там большую ширину и глубину пространства, чем толще старое дерево, а при этом дупло постепенно расширяется внутри дерева книзу, сообразно сгнив­шей и выпавшей сердцевины, т. е. образует пустое, конусообразное пространство, узкое вверху и ши­рокое внизу.

4. Всякий рой, входя в дупло дерева, направляется не­пременно вверх, то есть в голову дупла, там свивает­ся, очищает потолок от сора и там... начинает свои восковые постройки... матка приступает к кладке яичек в середине строящихся роем пластов вощины...(так в те времена называли соты. — В.К.).

5. По мере построек вощин вниз матка тоже опускает­ся за роем вниз дупла для кладки яиц в вощинах, но с наступлением первых же холодных ночей отступает опять вверх, а рой, по мере выхода молодой пчелы, тоже отступает постепенно вверх дупла дерева.

6. По мере выхода молодой пчелы в голове дупла дере­ва, рой заливает освободившиеся ячейки вощин ме­дом и печатает их, чем преграждает матке новую кладку яиц в эти же ячейки. Таким образом, в голове дупла дерева скапливается постепенно запас печатного меда, необходимого рою для зимнего довольствия.

7. Иногда сильный рой выстраивает восковые построй­ки далеко ниже входного отверстия в дупло дерева и тоже заливает их медом, но никогда не остается здесь, под медом, на зиму, т.е. ниже отверстия или летка, а избирает для этого в дупле дерева выше летка та­кое место, которое в состоянии закупорить своею массою поперек, чтобы не допустить мимо себя несоответствующей температуры воздуха, который мо­жет охладить мед, сделать его... негодным для упот­ребления.

8. Обеспечив снизу своею массой правильное хранение кормового меда, рой заботится также и о том, что­бы из головы дерева не уходил теплый воздух, выде­ляемый клубом роя, а потому еще летом плотно и наглухо заклеивает голову и стенки дупла дерева про­полисом, вплоть до окончания места, избранного роем в дупле дерева для зимнего своего пребывания.

9. Рой не заклеивает входного отверстия в дупло дере­ва, или летка, в продолжение всего лета, но после наступления холодных ночей обязательно заклеивает леток и тем больше, чем более увеличивается днев­ной и ночной холод к осени. Затем, к тому времени, когда температура воздуха внешнего держится еще около +8 °С по Реомюру (10 X), рой уже прекраща­ет ход в поле и заклеивает леток прополисом на­столько, насколько рою необходим лишь малый при­ток в дупло дерева холодного, но чистого воздуха для замены теплого, но испорченного дыханием пчел воздуха.

10. Относительно большей или меньшей степени заклейки летка на зиму всякий рой соображается, прежде всего, с собственною силою, а потом с обширнос­тью и глубиною находящегося под ним пустого про­странства в дупле дерева, и чем короче и уже пус­тое пространство в дупле дерева под роем, тем меньше рой заклеивает леток.

11. Не имея никакой возможности регулировать леток зимой, рой, заклеивши его с осени, до известной степени регулирует зимой внутри дупла самый воз­дух над собою посредством сокращения или рас­ширения своего клуба и под собой посредством движения крыльев, то, поднимая температуру, то, опуская ее, когда это нужно.

12. Всякий дикий рой защищен от чрезмерного холода со стороны стенок дупла дерева тем, что всякое живое дерево, в силу своей организации не замер­зает зимой ни при каких морозах, а только теряет теплоту до известного предела, колеблющегося меж­ду + 1—2 °С по Реомюру (1,25—2,5 °С).

(Примечание.Это утверждение Ф.А. Соколова требует дальнейшего уточнения и проверки в натурном экспери­менте. — В.К.)

13. Холодный и тяжелый воздух, входя в дупло дерева через нижнюю половину летка, направляется не вверх, прямо к клубу зимующего роя, а течет по передней стенке дупла дерева вниз, на дно дупла, здесь смешивается, не производя ни малейшей испарины, постепенно согревается, становится от это­го более легким и потому постепенно поднимается вверх, к рою и снабжает его чистым воздухом для дыхания. Из этого ясно видно, что, чем глубже дуп­ло дерева под роем, тем лучше, здоровее и спо­койней зимует в нем всякий дикий рой.

14. Хотя всякий дикий рой и подвергается с осени до весны оцепенению в силу своей физиологической организации, но не полному оцепенению, а потому живет и до некоторой степени бодрствует, питаясь медом, как пищей и питьем, а, равно регулируя воз­дух как над собой, в голове дупла, так и под собой, до дна дупла дерева, теми способами, какие указа­ны выше.

15. Ведя в продолжение осени и зимы такую совершен­но естественную и вполне нормальную жизнь, дикий рой благополучно доживает до весны, выходит вес­ной в целости и сохранности и теряет лишь несколь­ко старых и больных пчелок, которые упадут на дно дупла дерева.

А вот теперь мы располагаем достаточным количеством информации для того, чтобы определить, является ли дуп­ло в живом дереве оптимальным (наилучшим) жилищем для пчел или нет.

♦ Анализ свойств дупла как жилища для пчел

Чтобы проанализировать соответствие дупла оптималь­ному жилищу для пчел, сформулируем основные требова­ния к такому жилищу:

— Обеспечение необходимого для жизнедеятельности семьи замкнутого физического объема с отверстием
(летком).

— Защита от неблагоприятных факторов внешней сре­ды и прежде всего от дождя, снега, ветра.

— Надежная теплоизоляция, т. е. защита от перегрева и охлаждения.

— Обеспечение семьи свежим воздухом, точнее — кис­лородом.

— Удаление из гнезда продуктов жизнедеятельности пчел и прежде всего влаги и углекислого газа.

О второстепенных требованиях, таких как механическая прочность, защита от хищников и вредителей и др. здесь говорить не будем.

Из анализа представленной выше информации следует, что первые четыре требования в дупле, как правило, вы­полняются. А вот как реально происходит удаление про­дуктов жизнедеятельности семьи и особенно из зимнего клуба — не совсем ясно.

В некоторых источниках есть, правда, объяснения, что влага из дупла зимой удаляется за счет диффузии: постут пающий через леток в дупло морозный сухой воздух по­глощает влагу, выделяемую клубом. Но ведь и в улье можно создать механическое подобие дупла, поставив под зимо­вальный корпус пустой магазин или корпус, загерметизи­ровав потолок, закрыв нижний леток и открыв верхний. Условия для диффузии в этом случае будут, как в дупле, однако, хотя такой вариант зимовки является приемлемым, все же назвать его оптимальным нельзя, прежде всего по причине высокой влажности в гнезде.

Значит, влага из дупла, помимо диффузии, удаляется еще каким-то другим способом? Вентиляцией? Но ведь сквозняков в дупле нет, так как там всего один леток. Следовательно, существует еще один какой-то механизм удаления влаги. Еще начиная с Н.М. Витвицкого и до неко­торых авторов наших дней высказывается предположение, что само живое дерево каким-то образом участвует в уда­лении излишков влаги из дупла, однако описания действия этого механизма нет. С.А. Поправко (1985) по этому поводу пишет: «Живое дерево облегчает пчелам существование в зимнее время, активно адсорбируя избыточную влагу через стенки дупла». Б.В. Крюков, К.И. Носова, Е.П. Петров эту версию вообще отрицают.

И что уж совершенно точно, так это то, что в современ­ной пчеловодческой литературе по этому вопросу нет ус­тоявшегося мнения, а существует явный информационный голод. Давайте попробуем разобраться в этом непростом, но интересном вопросе. При этом раскрытие и описание механизма удаления влаги будем делать для самого труд­ного для пчел периода — зимовки.

Но для дальнейших рассуждений в этом направлении надо вспомнить, хотя бы в общих чертах, как устроено живое дерево и какие функции выполняет оно для обеспе­чения своей жизнедеятельности.

♦ Взаимодействие основных элементов живого дерева

Основные элементы живого дерева — корневая систе­ма, ствол и крона. В самом центре ствола расположено цилиндрическое образование малого радиуса — сердце­вина, которую опоясывает ядро (спелая древесина), за которой следует молодая древесина — заболонь. Внешние контуры ствола окаймляет кора. Между заболонью и ко­рой находятся камбий (ближе к заболони) и луб (ближе к коре) (рис. 3.4.)

Рост ствола в толщину начинается с камбия — особой образовательной ткани, которая дает начало проводящим тканям — древесине и лубу. Камбий с определенной после­довательностью откладывает внутрь новые слои древесины (годичные кольца), а кнаружи — луб. Наивысшая активность камбия наблюдается весной. Совокупность тканей между сер­дцевиной и камбием принято называть древесиной. Живая

древесина для обеспечения своей жизнедеятельности вы­полняет следующие функции:

— механическую;

— запасающую;

— проводящую.

Механическая функцияживой древесины обеспечива­ет механическую опору для кроны и самого ствола.

Запасающая функцияобеспечивает запас необходи­мых питательных веществ и влаги для жизнедеятельности дерева.

Проводящая функцияживой древесины состоит в ее свойстве перемещать (проводить) влагу и питательные ве­щества по всему своему объему.

Какие же элементы дерева обеспечивают реализацию этих функций?

Заболонь, являясь физиологически активной частью дре­весины, обеспечивает перемещение влаги и питательных веществ от корней вверх по стволу. В заболони содержат­ся не только одревесневшие (мертвые) клетки, выполняю­щие механическую функцию, но и живые (паренхимные) клетки, которые обеспечивают проводящую функцию и в которых откладываются запасаемые питательные вещества. Заболонь обладает высокой проницаемостью для влаги в любом виде — как для пара, так и для воды.

Ядро состоит из одревесневших (мертвых) клеток, которые образуются в процессе роста и жизнедеятельности дерева из живых клеток, ранее принадлежавших заболони. В процессе их отмирания происходит отложение ядровых веществ и закупорка водопроводящих элементов. В соот­ветствии с этим ядро отличается от заболони более низкой влажностью, повышенным содержанием экстрактивных веществ и резко сниженной водо- и газопроницаемостью.

Древесина ядра более плотная, чем заболони, и более проч­ная, поэтому в дереве она выполняет основную механичес­кую функцию. В растущем дереве ядро легче поражается дереворазрушающими грибами и гнилями, чем заболонь.

Ядро и заболонь в перпендикулярном (горизонтальном) направлении пронизывают сердцевинные лучи, которые обес­печивают перемещение влаги, питательных веществ от цен­тра дерева к его периферии. Есть утверждения, что по сердцевинным лучам происходит также и воздухообмен в горизонтальном направлении (ж. Паака № 3, 2005).

Как известно, дупло в деревьях лиственных пород об­разуется в результате ядровой гнили на последней ее ста­дии, когда происходит полное разрушение древесины ядра. Гниение древесины происходит с определенной скоростью от места заражения (где впоследствии образуется леток) как вниз, так и вверх ствола и может достигать нескольких десятков сантиметров в год (Лесная энциклопедия, 1986). В соответствии с расположением дупла в дереве и свой­ствами древесины, дупло как жилище пчел имеет практи­чески непроницаемый для влаги свод в виде нижней части разрушенного ядра, а по бокам дупло опоясывает забо­лонь, через которую легко проникает влага. По наружному контуру пустоту дупла окаймляет тонкий слой пористой трухлявой древесины (ситы), которая хорошо впитывает влагу. По опоясывающей дупло живой заболони происхо­дит постоянный ток влаги от корней вверх по стволу. Про­водящими элементами в заболони являются в основном так называемые трахеи (сосуды), образованные живыми клетками древесины, которые в своей оболочке имеют поры для улучшения механизма водопроведения. Соединяясь между собой, тысячи клеток образуют вытянутую вдоль по стволу сквозную трубку. Множество трубок соединя­ются своими боковыми частями в проводящие пучки, кото­рые тянутся от корня по стволу вплоть до кончиков ветвей и листьев.

Как следует из сказанного выше, основой проводящих элементов древесины является клетка. Она состоит из обо­лочки и внутренней части — протопласта, состоящего в свою очередь из ядра и цитоплазмы. Клеточная оболочка (стенка) имеет полую структуру из нескольких слоев. Вза­имодействие между клетками осуществляется через пус­тоты в оболочке. Пустоты бывают двух видов: мелкие — поры и более крупные отверстия в стенках клеток — пер­форации. Так как живые древесные клетки имеют доволь­но большую протяженность — до 80 мм и даже больше, то в каждой клетке может быть до 300 пор, через которые осуществляется взаимодействие между самими клетками и взаимодействие с межклеточной средой. Перфорации на­ходятся в основном в нижней и верхней частях клеток и обеспечивают проводящие функции клеток.

Неотъемлемым свойством любых живых клеток являет­ся их способность запасать воду и питательные вещества. Всякий дефицит воды в клетке ведет к созданию внутри­клеточного разрежения и «засасыванию» воды и питатель­ных веществ из межклеточного пространства. При полном насыщении клетки избыточное давление внутри нее может достигать 15—20-ти (Лесная энциклопедия, 1986).

Ранней весной с началом потепления при прогреве ство­ла возобновляется интенсивное сокодвижение, в первую очередь за счет запасов свободной влаги, хранящейся зи­мой в межклеточных пространствах. По мере прогрева по­чвы и корнеобитаемого слоя возобновляется поступление влаги от корней, включается механизм активного поглоще­ния воды древесным организмом. Движущей силой актив­ного поглощения является так называемое корневое дав­ление. Механизм активного поглощения действует только ранней весной. Второй механизм, вызывающий пассивное поглощение влаги, определяется тем, что вода, заключен­ная в тонкие капилляры (сосуды, трахеи) проводящей сис­темы и обладающая большой силой молекулярного сцеп­ления, самопроизвольно движется в дереве по градиенту водного потенциала — от высокого в почве к низкому в атмосфере. Механизм пассивного поглощения влаги дей­ствует практически на протяжении всего вегетационного периода.

А куда же расходуется вода в дереве? Прежде всего, на поддержание постоянства внутренней среды дерева, т. е. на насыщение клеток и межклеточного пространства во­дой, а также на испарение (транспирацию). Основной орган транспирации — лист. Количество воды, испаряемое 1 г листьев в час, может достигать 1—1,5 г (Лесная энциклопе­дия, 1986). Если в зрелом дереве листовая масса состав­ляет несколько десятков килограммов, то водопотребле-ние такого дерева летом может доходить до 200—300 кг воды в сутки. Ствол такого дерева летом представляет буквально «водопроводную систему». При сброшенной листве транспирация идет через покровные ткани (так на­зываемая кутикулярная транспирация), интенсивность ко­торой в 10—20 раз ниже листьевой. Потеря воды при транс­пирации, обусловленной сосущей силой атмосферы, со­здает дефицит давления в сосудах, которое передается через гидростатическую проводящую систему вниз до са­мих корней. Однако если на пути передаваемого вниз де­фицита давления в сосудах появится посторонний источ­ник влаги, то эта влага будет засасываться в проводящую систему дерева из этого источника еще до поступления влаги из корней.

О других особенностях функционирования живого де­рева в период осень — зима — весна более подробно рассказано в приложении 1.

♦ Версия влагообменных процессов в дупле с пчелиным гнездом

А теперь вернемся к дуплу с находящимся в нем пчели­ным гнездом.

Известно, что в процессе своей жизнедеятельности пче­лы потребляют мед, в результате чего выделяют так назы­ваемую метаболическую воду. Потребляя 1 кг меда, пчелы выделяют около 700 г воды. Избыток воды, выделяемый пчелиной семьёй, накапливается в дупле. Часть этой влаги удаляется через леток, а часть — поглощается погранич­ным слоем трухлявой пористой древесины дупла. Посколь­ку пчелы выделяют влагу постоянно, то подпитка погранич­ного слоя влагой будет тоже идти постоянно. Следова­тельно, этот слой с накопленной в нем влагой можно рассматривать как посторонний источник влаги для дерева.

Поскольку к пограничному слою примыкает живая дре­весина заболони с открытыми концами (перфорациями), а также с боковыми порами сосудов и трахей, то через них влага из пограничного слоя (постороннего источника) будет засасываться в проводящую систему дерева и в нем использоваться по назначению (рис. 3.5).

Образование влаги в виде воды из влажного теплого воздуха клуба происходит в ситовине, примыкающей не­посредственно к гнезду, за счет разности температур At°.

Имеется в виду то, что температура выходящего из клуба воздуха всегда положительна (в районе 10 °С), а темпера­тура заболони зимой будет ниже этой температуры. В та­ком случае влага, которую самопроизвольно всасывает сита по причине своей пористой структуры, по мере приближе­ния к заболони в какой-то момент переходит температуру точки росы и начинает конденсироваться внутри ситови­ны, превращаясь в воду. Но все же основное количе­ство влаги из отработанного теплого воздуха клуба об­разуется при его соприкосновении с холодной массой воздуха в нижней части дупла ниже гнезда. Влага, выпа­дающая при этом в виде росы или инея, будет впиты­ваться ситовиной (роса) или оседать в нижней части дуп­ла в виде наледи (иней). В первом случае влага будет уда­ляться проводящей системой дерева, кода она работает, а при очень низких температурах (экзогенный покой) эта влага будет также превращаться в лед и там (внизу) со­храняться до первых потеплений.

Для удобства дальнейших рассуждений назовем пред­ложенный механизм удаления влаги так: «удаление влаги проводящей системой».

С действием механизма удаления влаги проводящей си­стемой мы встречаемся довольно часто в быту. Например, таким образом идет потребление воды срезанными цвета­ми или черенками винограда, которые мы ставим в воду на проращивание. Ну а уж полная аналогия будет при посадке срезанного черенка винограда, черной смородины, малины и др. в землю. В этом случае до образования корней (а это довольно продолжительный процесс) черенки будут по­треблять (удалять) воду прямо из влажной земли за счет действия механизма удаления влаги проводящей системой.

Подобный механизм поглощения влаги существует и в неорганическом мире. Так, например, такие осушители, как цеолит, силикагель, поглощают влагу непосредственно из воздуха, даже минуя превращение влаги в жидкую фазу воды.

Подводя итог сказанному выше, можно сделать вывод о том, что живое дерево на протяжении вегетационного периода является постоянным потребителем и регулято­ром влаги в дупле, заселенном пчелами.

А как же будут обстоять дела зимой, когда деревья ли­ственных пород, в дуплах которых в основном и селятся пчелы, сбрасывают листву и переходят в состояние покоя? Оказывается, в живой древесине даже в состоянии глубо­кого зимнего покоя обменные процессы полностью не пре­кращаются, они только замедляются. Это объясняется тем, что при низких и отрицательных температурах вживой дре­весине должна сохраняться нормальная структура клетки. Проще говоря, живая клетка не должна замерзнуть, а для этого обменные процессы в древесине не должны прекра­щаться ни на минуту. Кроме того, в состоянии зимнего покоя в дереве постоянно происходит кутикулярная транспи-_ рация влаги с поверхности сбросивших листву веток и с поверхности ствола. И хотя интенсивность ее в 10—20 раз ниже листовой транспирации, все же объем испаренной вла­ги в состоянии зимнего покоя у деревьев лиственных пород может составить до 10—30 л в сутки. Увеличению зимней транспирации способствует низкая влажность морозной зим­ней атмосферы, а также иссушающее действие зимних ветров.

Помимо этих двух факторов, надо еще иметь в виду и то, что для сохранения своей жизнедеятельности живые клетки должны постоянно дышать. Под дыханием при этом подразумевается внутриклеточный процесс окисления орга­нических веществ. Дыхание есть неотъемлемое свойство, которое присуще всем живым организмам, тканям и клет­кам. Главным материалом для дыхания древесной клетки есть глюкоза. Во время дыхания в результате расщепле­ния глюкозы, кроме углекислого газа и воды, выделяется 2867 кДж/моль (686 ккал/моль) энергии (Лесная энцикло­педия, 1986). Эта энергия по большей части сохраняется в дереве в форме высокоэнергетических химических соеди­нений, но часть освобождаемой энергии при этом выделя­ется в виде тепла. Таким образом, можно утверждать, что дерево в процессе своей жизнедеятельности как бы себя «подогревает». Зимой этот фактор благотворно влияет на процесс зимовки пчел в дупле.

Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что в со­стоянии глубокого зимнего покоя в сбросивших листву деревьях обменные процессы в интересах обеспечения жизнедеятельности дерева хотя и замедляются, но пол­ностью не прекращаются.

В соответствии с разработанной мною моделью функ­ционирования живого дерева в зимнее время (см. прило­жение 1), проводящая система дерева продолжает выпол­нять свои функции осушения дупла с зимующим клубом пчел и в состоянии глубокого зимнего покоя при наступлении отрицательных температур. Однако в случае наступления продолжительного периода низких температур (ниже —15— 20 °С) дерево переходит в состояние вынужденного (экзо­генного) покоя, при котором сокодвижение в стволе и вет­вях прекращается. Чаще всего начало периода экзогенного покоя (в случае его наступления) приходится на декабрь— январь. Возобновление нормального сокодвижения в де­реве в дальнейшем будет происходить в периоды продол­жительных потеплений или же с началом весеннего сокод­вижения в феврале-марте.

Таким образом, максимальная продолжительность пе­риода вынужденного покоя в зависимости от географичес­кой широты может составлять в холодные зимы не более 1—3 месяцев. В южных широтах европейской части и в бо­лее северных широтах при мягкой зиме период экзогенного покоя может и вовсе не наступать. С точки зрения физиоло­гической, для обеспечения нормальной жизнедеятельности дерева этот период (в отличие от периода органического покоя) не является обязательным. Просто под воздействи­ем низких отрицательных температур дерево вынужденнопереходит в это состояние, хотя прекрасно может обхо­диться без периода экзогенного покоя в своем жизненном цикле.

А коль скоро этот период наступил, функционирование проводящей системы дерева в это время будет носить ог­раниченный характер и отвод влаги из дупла проводящей системой существенно уменьшится, а в отдельные перио­ды и вовсе прекратится. В основном в этот период влага из клуба при охлаждении отработанного воздуха будет оседать в нижнюю часть дупла, и накапливаться там, в т-рухлявой пористой ситовине. Поскольку плотность ситови­ны в 2—2,5 раза ниже, чем у живой древесины, а водопог-лощение и водопроницаемость выше (Уголев Б.Н., 1991), то в нижней незапрополисованной части дупла временно может аккумулироваться значительное количество влаги.

Если даже предположить, что в это время влага из дупла не будет удаляться другими путями, то все равно в нижней части дупла вся выдыхаемая пчелами влага (а это прибли­зительно по 1 кг влаги за каждый зимний месяц) сможет полностью разместиться в ситовине в виде сконденсиро­ванной воды, инея или льда. При этом содержащаяся в нижней холодной части дупла влага находится за предела­ми теплой обитаемой части и по этой причине не оказывает никаких вредных воздействий на зимний клуб. Однако при этом еще какая-то часть влаги будет удаляться из дупла вместе с отработанным воздухом при вентилировании пче­лами гнездовой полости в активной фазе воздухообмена. Об этом более подробно поговорим чуть ниже.

Следует заметить, что в естественных- условиях законы живой природы в это тяжелое для пчел время все же «по­могают», как говорится, чем могут. Известно, что, в соот­ветствии с законами физики, при конденсации или замер­зании влаги выделяется тепло. Так вот, при осуществлении этого процесса в нижней части дупла выделяемое «сухое» тепло за счет явления конвекции будет подниматься вверх к гнезду и подогревать клуб.

Следует обратить внимание и на такую особенность вла-гообменных процессов в дупле. Хорошо известно, что в теплые зимы пчелы, находящиеся в ульях, зимуют хуже, чем в холодные. Это связано прежде всего с наличием повышенной наружной и внутриульевой влажности. Что же касается дупла, то в теплые зимы в дереве период вынуж­денного покоя не наступает, и сокодвижение в нем будет осуществляться постоянно. Следовательно, на всем протя­жении периода сложной зимовки в теплую зиму механизм поглощения влаги проводящей системой дерева будет по­стоянно отбирать из гнезда лишнюю влагу и максимально облегчать зимовку пчелам в дупле. В холодные зимы с началом создания в атмосфере условий для возобновле­ния сокодвижения влага из ситовины будет удаляться проводящей системой дерева в первую очередь. Это объяс­няется тем, что, ввиду большой тепловой инерции почвенного слоя, корневое сокодвижение всегда будет возобновлять­ся с задержкой по отношению к готовности дерева прини­мать влагу.

В летнее время, когда семья ведет активную жизнедея­тельность, проблема удаления излишней влаги из дупла не является столь актуальной, как зимой. В этот период се­мья имеет возможность в полную силу использовать пчел-вентилировщиц для активной вентиляции гнезда. Помимо этого, как было сказано выше, удаление излишней влаги будет происходить также и за счет действия механизма удаления влаги проводящей системой живого дерева.

P.S. Когда я уже полностью закончил написание этого подраздела, мне удалось раздобыть подшивку журналов «Пчеловодство» за 1982 год, которую я раньше не читал, где в № 7 в статье «О вентиляции в ульях и зимовниках» Таранов Г.Ф. писал: «В дупле... пчелы тщательно замазы­вают прополисом потолок, а в летке оставляют небольшое отверстие. В таких условиях не может проходить вентиля­ция, достаточная для удаления водяных паров. В процесс удаления излишка воды включается само дерево. В дупле живого дерева в течение всей зимы жидкости протекают по сосудам снизу вверх. Даже во время морозов идет ток жидкости, хотя и замедленный. Пчелы пропитывают пропо­лисом, непроницаемым для водяных паров, только пото­лок своего естественного жилья, оставляя открытыми бо­ковые стенки дупла. Водяные пары проникают через них в сосуды дерева и уносятся в крону. Происходит медленное удаление воды. К тому же влага удаляется с углекислым газом, который оседает вниз дупла».

Мне кажется, что это высказывание из прошлого века лишний раз подтвердило обоснованность версии влагооб-менных процессов, о которой мы говорили выше.

♦ Версия воздухообменных процессов в дупле с пчелиным гнездом

Создаваемые в дупле естественным образом оптималь­ные условия для жизни пчел предполагают, в частности, наличие там оптимального воздухообмена. Это означает, что пчелы в дупле имеют возможность беспрепятственно получать необходимое для обеспечения их жизнедеятель­ности количество свежего воздуха (кислорода, О₂) и уда­лять из гнезда отработанный воздух: углекислый газ (СО₂) и водяной пар (Н₂О). Попробуем разобраться, как проис­ходят эти процессы. Однако сначала проведем краткое описание модели зимнего клуба, а точнее — тех его ха­рактеристик, которые будут непосредственно влиять на воздухообмен. Следует сказать, что в настоящее время существует довольно устоявшееся представление о струк­туре зимнего клуба, хотя некоторые авторы отдельные де­тали этой модели и могут трактовать по-разному.

Итак, зимний клуб пчел состоит из плотной, слабо про­ницаемой для воздуха, внешней корки плотно сидящих пчел. Толщина этой корки, в зависимости от внешней температу­ры, может изменяться от 1—2 до 5—7 см. Соответствую­щим образом изменяется и воздухопроницаемость кор­ки — чем она толще, тем меньше ее воздухопроницаемость и наоборот. В корке клуба пчелы сидят упорядоченно: все они, плотно сцепившись, располагаются на сотах вверх го­ловкой. При этом головка пчел, находящихся внизу, пря­чется под брюшком сидящих вверху пчел. Крылья пчел, расположенных в корке, полураскрыты и имеют возмож­ность двигаться. Часть пчел корки клуба влезают в пустые ячейки сотов и сидит там совершенно неподвижно. Внутри под коркой располагается так называемый активный центр (ядро клуба), где пчелы могут свободно перемещаться, а воз­дух — свободно циркулировать. Плотность населения пчел в ядре клуба ниже, чем в корке. В каждой улочке клуба в одном месте сплошная корка имеет меньшую плотность и здесь образуется своеобразное отверстие (продух), че­рез которое происходит вентиляция и отток отработанно­го воздуха. Казалось бы, что этот продух должен нахо­диться вверху улочки. Однако, как показывает натурный эксперимент, в каждой улочке продух находится внизу (По-боженский Н.К., 1991). Скорее всего, так оно и есть по нескольким причинам.

Во-первых, в естественных условиях в дупле клуб в боль­шинстве случаев находится выше летка и своим объемом перекрывает пустоту дупла (см. законы Ф.А. Соколова). Учитывая, что верхняя часть дупла герметична, удалять отработанный и получать свежий воздух клуб может толь­ко снизу.

Во-вторых, при необходимости зимний клуб может «вклю­чать» и активную вентиляцию гнездового пространства. Но поскольку пчелы в клубе располагаются вверх головками, то вентиляционный поток воздуха в этом случае тоже бу­дет направлен вниз.

В-третьих, как показал Н. Решетников (2000), объем вы­дыхаемого пчелами отработанного воздуха на 30% больше объема потребляемого свежего воздуха. Это объясняется тем, что в процессе переработки меда к объему газовых составляющих выдыхаемого воздуха добавляется метабо­лическая вода в виде дополнительного объема водяного пара, который вырабатывается естественным образом в пчели­ном организме в результате окисления глюкозы меда.

Это утверждение о различии объемов вдыхаемого и вы­дыхаемого пчелами воздуха является совершенно новым взглядом на процесс дыхания у пчел и требует дальнейшего уточнения. Однако можно уже сейчас сказать, что косвен­ным подтверждением высказанному взгляду является тот факт, что дыхание у пчел несимметрично по времени — выдох обычно длится дольше, чем вдох (Таранов Г.Ф., 1968). Но, с другой стороны, А.Д. Комиссар (1994) утверждает, что в настоящее время пути и механизмы удаления метаболической воды из организма пчел в зимнем клубе практи­чески не исследованы, и в свою очередь высказывает пред­положение, что одним из возможных путей удаления воды из организма пчел является выдыхание более теплого воз­духа, содержащего большее количество паров воды.

Учитывая все эти аргументы, будем принимать утверж­дение Н. Решетникова в качестве рабочей гипотезы, кото­рая требует дальнейшего подтверждения. Если же мы со­гласимся с этим утверждением, то зимний клуб надо будет рассматривать как своеобразный источник (генератор) не­большого избыточного давления. При этом избыточное давление будет постоянно «выталкивать» из клуба отра­ботанный воздух вниз в сторону летка, ибо другого на­правления для его выхода в дупле просто нет.

Теперь возвратимся к непосредственному рассмотре­нию вопросов воздухообмена.

Известно, чтопри потреблении 1 кг меда пчелам для его усвоения необходимо получить 800 г кислорода, а выделя­ют они при этом 680 г водяного пара, 1000 г углекислого газа и около 12,57 МДж (3000 ккал) тепловой энергии.

Во время зимовки одна пчела съедает за сутки 2,5— 3,0 мг, в среднем — 2,75 мг меда. Тогда семья из 20 тыс. пчел за сутки потребляет 55 г меда и 44 г кислорода, а вы­деляет 38 г водяного пара и 55 г углекислого газа. Основ­ные выделения пчелы делают с дыханием. Для того чтобы удалить из своего организма указанное количество Н₂О и СО₂, пчелы выдыхают воздух, имеющий 4% углекислого газа (нормальная атмосфера содержит 0,03% СО₂) и почти 100%-ную влажность (Комиссар А.Д., 1994). Выходящий из клуба отработанный воздух подогрет и имеет темпера­туру не ниже температуры корки клуба (8-10 °С), а со­держание кислорода в нем может опускаться до 3—4% (в нормальной атмосфере содержится 21% О₂).

Определив характеристики отработанного воздуха, рас­смотрим сам механизм воздухообменных процессов в дуплес пчелиным клубом. Для начала будем считать, что объем вдыхаемого и выдыхаемого клубом воздуха одинаков.

До наступления холодной погоды, пока пчелы еще лета­ют, воздухообмен в гнездовой полости осуществляется в основном за счет активной вентиляции через леток пчела-ми-вентилировщицами. После образования зимнего клуба воздухообмен дупла будет осуществляться еще и за счет других факторов, о которых и пойдет речь ниже.

Поскольку дупло представляет собой замкнутую полость с открытым отверстием (летком), то в принятых нами усло­виях холодный воздух, как более плотный и тяжелый, бу­дет поступать («вливаться»)