Summary
殺虫剤の致死量は定期的にまたは visual メソッドのみを使用して検出することは困難している方法で植民地に影響を与えます。合計大人蜂の質量を測定する方法ひな、およびハイブとハイブ部品の重量を量る、フレームを撮影し、センサーの取り付けによって食料資源を提供します。データ分析も解決されます。
Abstract
蜂蜜致死農薬曝露の影響が標準の視覚的評価方法を使用してフィールドを検出することは困難にミツバチのコロニーがあります。ここで我々 はハイブとハイブ パーツを秤量することによりフレームを撮影する、内部センサーとスケールで、ハイブをインストールすることによって大人の蜂、ひなと食料資源の量を測定する方法を説明します。これらの定期的な評価からデータ ハイブ重量と内部のハイブの温度を平均、毎日逆トレンド データを実行を組み合わせます。結果のデータセットは、10億分の 1 の 5 つの部分の低糖シロップで適用イミダクロプリドのコロニー レベルの効果を検出するために使用されています。メソッドの目的は、少し訓練を必要し、センサー出力と写真の形で永久的な記録を提供します。
Introduction
懸念は、ミツバチの低濃度の農薬、特に殺虫剤への暴露について最近提起されています。蜂蜜の蜂のフィールド可能性がありますフィールドやも、自らの植民地、扱われた表面が付いている接触、シード治療からのほこり、花粉、花蜜、滲出液1などの植物製品の消費の受動的探索担当に直接アプリケーション経由で,2,3,4,5. 急性毒性は蜂蜜の蜂、しかしテスト昆虫 (LC50) ネオニコチノイド イミダクロプリドなどを含む、多くの農薬の原因 50% 死亡率が蜂のパンよりもはるかに高い濃度に明らかに有害であります。6をとろうし、何がより高いと考えられて「現実的なフィールド」範囲7。しかし、最近の作品はコロニー レベル8、十億の (ppb)9あたり 5 パーツとして低濃度のため致死農薬暴露の影響を示しています。
ミツバチのコロニー呼ばれている「個体」として多く機能を再現 (どのミツバチのコロニーをコロニーの分裂を介して実施)、食糧調達を含む、個々 の動物に関連付けられているので、温度制御によって行われています。大人の労働者ミツバチ10、11,12,13,14のグループ。ミツバチのコロニー、生物として考えられているは、ほとんど、あるいは全く副作用は慎重に行う場合研究のためのユニークな機会植民地をサポートする構造を分解することができます、ために, し、再構築を提供します。養蜂家や研究者は、逆アセンブル蕁麻疹のため、他のもの、プレゼンスおよび食料品店、ひな、およびその他の要因15の量の病原体、害虫、女王の充足の状態の間でそれらを検査するにこの方法の利点を取る。ミツバチのコロニーがあるもう一つの重要な特徴で、ほとんど恒温動物とは異なり彼らは通常静止しているし、10 km16距離で食品を収集することができますハチ蜂を展開することによってリソースを取得します。電子スケールでミツバチの巣箱が無期限に維持したがってことができ、貯蜜採餌活動、採食成功、群がって、致死と致死、シロップの消費に関する情報を提供する結果の継続的な体重のデータが示されています。農薬効果、害虫の侵入、9,17,18,19,20を奪っています。温度、湿度、CO2、サウンド、およびその他の要因のためのセンサーのハイブ内インストールする健康とコロニーの状態を知らせる連続データを取得するために使用できる、ひなを含む植民地のすべての部分にアクセスできる、ため21。
継続的なデータの多くの種類を解釈するために重要ではない場合は、大人の蜂のひな人口サイズの見積もりが役に立ちます。視覚的評価は高速かつ広くフィールド研究22で適用されますが、欠点を持っています。目視検査は、日中に行なわれて、したがって採餌蜂は、人口23の重要な部分を構成することができます考慮されません。目視検査からの見積りの精度及びはまた訓練と薦めの経験に依存します。客観性は別の考慮事項は、ハイブの検査官が認識している場合に特に、じんましんは、治療グループ;措置のエラー分布に関する仮定を正当化することは困難があります。
ハイブ体重増加、いくつかの例を提供するために、採餌の人口とハイブ内の温度のサイズの率、定量的測定、大幅に制御のコロニーのサイズ大小のコロニー間で異なる場合に予想されます。無作為化実験で治療効果の検出が容易になります。研究目的のため大人の蜂の精密かつ客観的尺度が合計ハイブの違いは、夜と (を含むすべてのハイブの部品の重量の合計でように、非アクティブ期間中に重量原則としてベースに開発されました。木器、ワックス、ハチミツ、ひな) 合計大人蜂の重量である質量。フレームを計量し、フレーム写真を用いたひな質量を測定、食料資源を空のフレームと、ワックスの重みのために管理した後フレーム重量からひな質量を差し引いて同様に推定できます。これらのメソッドは、現場での視覚的評価から期待される精度の向上を目指しています。
Protocol
プロトコルは下記に従って米国農務省農業研究サービスのアニマル ・ ケアのガイドライン
。1。 完全な評価
注: 1 を決定する必要があるの完全な評価) ふた、カバー、ボックス、底板、フレーム、2) 雛と食品資源の量など、すべてのハイブ パーツの重み。ハイブのすべての部分の重みを合計し、すべての大人の蜂の重量をもたらす存在していたすべての蜂ハイブの総重量から減算されます。ハイブ部品、主として不変、蓋、底板やボックスなどの重量上のデータは保持することができ、こうして迅速評価評価を将来的に使用します。研究の冒頭に近い完全な評価を行います。木製部品がありますので繰り返し水分コンテンツ 24 面で変更における評価は長い期間の後をお勧めします。他のハイブの部分の変化を推定する評価するたびふたなど、ハイブの一部重量を量る。労働者の周りスクリーンド玄関を置き、他のじんましんも近く、圧力を奪って懸念評価中にハイブします
。- ハイブのすべての部分の重量を量る。1 g 以下の精度とスケールを使用します。
- ハイブの上に他の部品、シロップ フィーダー女王よけインナー カバー蓋の重量を量ます 。
- へらまたはハイブのツールを使用して、削除、および蛋白質の補足やグリース パティ、フレームの上に休憩など、任意の食品や治療材料の重量を量る。その後必要な場合交換します 。
- 空ハイブ ボックスを配置 (以下、" 一時ボックス ") フレームの経過の場所として機能するハイブの横にあります。ふたや蜂と、女王は、特に地面にボックスからの落下を防ぐために、底板など平らな面の上に一時的なボックスを配置します 。
- フレームを移動して急速に、優しくできれば蜂クラスター、フレームが同じ順序で、元の箱と、一時的なボックスの部品を保持する 2 つまたは 3 つのグループに。残りを振るフレームを移動すると、すべての一時的なフレームに蜂ボックスし、ハイブ ボックスの重量を量ます 。
- 箱は最低ボックス場合重量底板、入口レジューサーと他のハイブ部分一時的なボックスにミツバチを揺れの後。彼らは、元の方向で置き換えることができますので、それらを移動する前に消えないマーカーとフレームを数します 。
- は、底板、入口レジューサー、ひなボックス、およびその他の機器を再インストールします。一時的なボックスからの元の順序と方向、再度蜂の不必要な妨害を避けるために心配を取るの元ひなボックスに、フレームを移動します 。
- ボックスの一方の端からフレームを削除し、女王の存在をフレームの両側を目視で確認します。女王が見つかった場合さらに妨害を避けるために、既に評価されたボックスの一部に優しくを置く彼女。振る働き蜂が優しく、しっかりとボックスの上にではなく、フレーム間にできればします 。
- フレームの重量を量るし、全体のフレームが含まれているのでフレームに可能なので頂いたひなと蜂蜜セルを簡単に区別し、近くに、十分な距離を取得、デジタル カメラ全体のフレームの両側の写真します。別の労働者は、それを保持している間にフレームを写真
- 使用、' フレーム ホルダー ' (フレームを保持するには、直立しながらスケール、櫛を損なわないジグ) スケール。ハイブ内でシロップの送り装置の重量を量ます
。 注: 写真のフレームのサイズが絶対的な対策基準から表面積を変換する使用されます 。
- 使用、' フレーム ホルダー ' (フレームを保持するには、直立しながらスケール、櫛を損なわないジグ) スケール。ハイブ内でシロップの送り装置の重量を量ます
- 元の位置でフレームとハイブ ボックスの向きを交換します。安全にボックス内で蜂を振るようにより多くのスペースを提供するために前のフレームを再インストールする前に次のフレームを削除します。女王の存在を確認、蜂、重さ、写真を削除するために振るし、すべてのフレームが処理されるまで、後続の各フレームを置き換えます 。
- ハイブに 2 つまたは複数のボックスがある場合の重量を量るし、最初一番下のボックスからフレームを写真します。
- 削除元の順序を逆にハイブの横にそれらをスタックすることが順番に、上のボックスまたはボックス。下のボックスが評価された後は、最下部のボックスの上に評価される、残りの未評価の箱の上に一時的なボックスを配置し、2 番目のボックスから一時的なボックスで、上記のようにフレームを移動する次のボックスを配置します。フレームを元の方向で、元のボックスに戻します
。 注: 下の箱を調べることによって最初に、動揺の蜂はできなくなる邪魔ハイブ ボックスに分類されます 。
- 削除元の順序を逆にハイブの横にそれらをスタックすることが順番に、上のボックスまたはボックス。下のボックスが評価された後は、最下部のボックスの上に評価される、残りの未評価の箱の上に一時的なボックスを配置し、2 番目のボックスから一時的なボックスで、上記のようにフレームを移動する次のボックスを配置します。フレームを元の方向で、元のボックスに戻します
- 最近夜や早朝、評価日を蜂が飛んで前になど、一定期間中に合計ハイブ重量を取得します。この重量は月下を含む全体のコロニーを表します 。
- は、すべてのハイブの部分 (木器、フレーム、蜂フィード等) の重量を合計し、その合計から減算することにより大人の蜂質量を計算、" 合計ハイブ重量 " 前の手順で取得した値。2 つの違いは、大人の蜂の見積もりマサチューセッツ州
注: 完全な評価が行われている一度以降の評価は、ボックスや底板などの非フレーム ハイブ部分が重量でかなり変更されていないと仮定すると、部分的に実施できます。部分的な評価より時間がかかる 。
1 つのボックスでハイブの部分的な評価を行うための - 削除写真計量、そして一時的なボックスにフレームを移動することがなく、フレームを交換します。複数のボックスに手順 (手順 1.5) を上記のように従ってくださいがハイブ ボックスを圧迫せずハイブにします 。
2。スケールのはちの巣のインストール
注: この研究で使用されるハイブのスケールが少なくとも 100 kg、温度補償、5000 の約 1部の負荷セル精度の最大容量と電子の屋外のベンチ スケールと460 mm × 610 mm のサイズをパンします。これらのスケールは、24 VDC インジケーターと 12 bit データロガーに接続されます。インジケーター出力は、デジタルまたはアナログ;ここで使用されるスケール システム出力を持っていた mA と必要な校正曲線カットにデータを変換する
- インストール スケール会社、水平面上
。 注: スケールと土壌や水との接触から電気的接続維持コンクリートまたはセラミックのブロックまたは、窯で乾燥された木の破片を使用して地面からスケールを昇降します 。
- カバー、プラスチック、布、ダン ボール、または過剰な光の反射や巣の入り口の加熱を防ぐために他の材料の上にスケール パン 。
- 顔のコロニー間のずれを抑えるさまざまな方向に近接するハイブへの入り口を確認してください 。
- 調整ハイブ スケール インストール時およびその後定期的にスケールを移動する場合に特にです。
- 場所スケール計量校正ウェイトをパンおよびスケール出力を記録します。総重量がスケールの最大容量の 50% を超えることを確認します
。 注: 場合スケール出力は電圧または現在の単位ではなく、質量の単位、使用して傾きと切片較正曲線 (パンとスケールの出力合計知られて減量の関係) のスケール出力を質量の単位に変換します 。
- 場所スケール計量校正ウェイトをパンおよびスケール出力を記録します。総重量がスケールの最大容量の 50% を超えることを確認します
3。温度センサーのインストール
注: この研究で使用される温度センサーの 2 種類が: 1) 電池式データロガーに直接接続されているケーブルに接続されている熱電対 (内部または外部を配置可能性があります、ケーブルが長く場合ハイブ);・ 2) 統合センサーとデータロガーで小さい、電池式のデバイスにダウンロードされるデータのハイブから摘出します
。- 取得フレーム間合うことができる温度センサー内部に高湿度の状態に耐性があります。ハイブのと十分なバッテリとメモリ (または、ケーブルまたはワイヤレス接続を介してアクセス可能です). ワックスやカセット (小さな使い捨てプラスチック ボックス スナップ シャット蓋と換気スロット) を埋め込み組織などの保護容器でプロポリスの影響を受ける可能性があります
- 場所センサー。保護容器削減センサーのセンサーのアクセス ポートを詰まらせることができますまたはデータ ダウンロードに影響を与えるワックス、プロポリスのビルドアップします 。
- ひな飼育 (下記参照) に有益なデータを提供するためにボックスの中心の一番上のバーのすぐ下にセンサーを接続します
。 注: ワイヤーの短い部分は、センサーとコンテナーが 1 つの側面にハングアップするので、フレームの上部にホチキス留めワイヤー コンテナーにアタッチされます。ひなひな質量に直接に配置されたセンサーが干渉して櫛の保守、および外部、または内部カバーや蓋、上の近くのフレームに配置されたセンサーによって影響されるかもしれない多大な外部条件は、涼しい天候の間に特にします 。
4。シロップ治療の準備
注: 新鮮な分析グレード イミダクロプリドを使用して各給餌の日治療ソリューションを確認します。イミダクロプリドは非常に水溶性したがって簡単に組み込まの水シロップ;いくつかの殺虫剤は、低水容解性を有し、他の手段を使用して適用する必要があります。1 kg 処理液の配合は、1 L のペットボトルを使用して次のように適用された:
- ミックス コントロール (無農薬) ショ糖液 1:1 w:w (例えば 500 g ショ糖: 500 mL 蒸留水)。ホット プレート上混合バーと大規模な混合フラスコを使用して蒸留水で溶解ショ糖加熱以上 60 ° C
- イミダクロプリドを含むソリューションでは、上記のように、ショ糖溶液を混合が 100 mL を差し控える (従って " ショート ") それぞれイミダクロプリドの量を許可する " スパイク " ソリューション。
- 400 mL の蒸留水 100 mL スパイクの追加治療ソリューションの 1 キロを達成するためにできるように、砂糖の溶解 500 g。フィールドでの便宜のための 900 g を転送 " 短い " 砂糖を別の瓶にソリューションし、スパイクをそれぞれ個々 のボトルに追加します 。
- 1.0 mg、分析的なバランスに及ぼす農薬の測定熱なし混合バーを使って蒸留水 100 mL で溶解 10 ppm イミダクロプリドのストック溶液を準備します
。 注意: 静電気トラブルを避けるためには、小さな、非反応性のプラスチック容器に、イミダクロプリドの重量を量るし、ソリューションに直接それらの容器を配置します。ソリューションをかき混ぜるし、イミダクロプリドが解散した後、コンセントを削除します 。
- のための 5 ppb ソリューションは、99.5 mL の蒸留水 100 mL のスパイク溶液を達成するためにストック溶液 0.5 mL をミックスします。5 ppb のシロップの 1 キロを達成するために短いショ糖液の 900 g にこれを追加します。20 ppb ソリューションの 98.0 mL の蒸留水 100 mL のスパイク溶液を生成するのにストック溶液 2.0 mL を混ぜます。100 ppb の溶液を混ぜての 10.0 mL 原液の 90.0 mL に蒸留水スパイク ソリューションです 。
5。蜂の巣箱、治療アプリケーションの準備
- 評価植民地大人の蜂とひな集団前と後の処理を決定します。関心は、蜂蜜、蜂のパン、蜂のワックス、治療前にベースライン農薬レベルを決定するなどの素材をサンプルします。
- ワックスのサンプル、50 mL 遠心管を開き、空の櫛のセクションを選択しワックスの必要な量が収集されるまで櫛に沿ってチューブの開口をこすり。チューブ ワックスを触れないでください。チューブのキャップを交換し、チューブにラベルを付けます。ハイブのフレームを置き換えます 。
- 蜂蜜や花の蜜を遠心管を開き、蜂蜜や花の蜜を含む櫛のセクションにチューブの口を押し付けます。サンプルでワックスの量を減らすため、チューブをこするのではなく、管に流入する材料を許可します。チューブのキャップを交換し、チューブにラベルを付けます。ハイブのフレームを置き換えます 。
- 蜂のパンをサンプルし、蜂のパンを含むフレームを選択きれいな金属またはプラスチック製のヘラを使用して、蜂のパンのいくつかのセルの内容を削除し、遠心管の材料を配置します。ハイブのフレームを置き換えます
。 注: は通常フレームごと数分をかかるが十分な材料を集めます。農薬分析の典型的なサンプルが少なくとも 3 g の材料;サンプル蜂蜜、ワックス、および蜂のパンそれぞれの少なくとも 2 または 3 つの異なる点はハイブし、各ハイブのそれらのサブサンプルを結合します 。
- まもなく次の日など、評価後蜂蜜と蜜を含む任意の broodless フレームを削除し、財団やシロップのストレージを容易にするために空の描かれた櫛でそれらのフレームを置き換えます
。 注: 目的は空のストレージ容量と蜜の需要を増やすことです。治療が適用される場合、混合蛋白質の補足の食品フレームの除去をする必要はありません 。
- 確認ハイブがフィーダーです。治療前評価後できるだけ早くできるだけ急速にフィーダーにシロップ (ステップ 4.4) を注ぐことによって治療を適用します。他の植民地から蜂がそれを見つける可能性がありますハイブ外任意のシロップをこぼさないように注意してください
注: 内部送り装置は強盗; 削減に最適に動作可能性があります。大人の蜂の活動に影響を与えるいくつかの殺虫剤と扱われるじんましんが蜂 9 を奪ってからの送り装置を保護する上でより少ない用心深いあります 。
6。ハイブ フレーム写真の解析
注: フレーム写真が各ハイブ評価中に作られています。次のプロトコルを使用して写真から情報を抽出できます
。- ImageJ できるトレース ツールで写真の上の図形を選択し、選択した図形の面積測定などの画像解析ソフトウェアを有効にします 。
- は、フレームのデジタル写真を取得します。選択 ' ファイル ' をクリックし、' オープン '。分析のために写真を選択する写真が保存されているフォルダーに移動します。イメージが ImageJ プログラム内で開かれ、ImageJ ツールバーがアクティブになります 。
- 選択、' ポリゴン ' ツールバーからツール。櫛で覆われたフレームの領域を定義する各コーナーをクリックする、マウスを使用します。開始のコーナーに達すると形状が一緒にスナップされます 。
- 櫛エリアを定義するポリゴン ツールを使用してをクリックして ' 分析 ' 選択 ' MeasureƆ 測定と新しいダイアログ ボックスが現れます。列を使用する ' エリア ' 描かれた定義された領域内のピクセルを測定
。 注: 初めてプログラムを使用すると、報告されるように目的の結果を定義します。- クリックで ' 結果 ' 結果ダイアログ ボックス、し、選択 ' 設定測定 '。周辺を確認し、他のすべてをオフにします 。
- を定義する 頂いたひながカバーする領域を選択、' フリーハンド ' ツール。出発点とひなのまわりでマウスのボタンを押します。開始点に達すると、マウスのボタンを離します形状が所定の位置にスナップされます。
- クリック ' 分析 ' 選択 ' メジャー '。ひなパターンは固体、病気などの要因で場合を使用して、' 多点 ' 代わりにセルをカウントする選択ツール。Cm 2 比較の容易にするために直接細胞数に変換します。通常約 4.01 セル/cm 2 20 があります 。
- トレースのひな形の値に頂いたひなのパーセント フレームのカバレッジを取得するのには、フレームの内部の値を分割します 。
- ひな表面積は cm 2 に変換できるように標準を取得する代表的なフレームの内部を測定します
。 メモ: 典型的な Langstroth ディープ フレーム約 880 cm 2 20 の表面積があります。たとえば、Langstroth の深いフレームの内部の 20% がひな、表面 ar、対象とする場合ea になる 0.20 x 880 cm 2 = 176 cm 2. - は、ハイブのひな表面積を合計します。このメジャーを質量に変換する表面積を 0.77 g/cm 2 20 乗算します。 。
- 計算蜂蜜、上限なしの蜜、ストアドの花粉の表面領域たとえば、6.3 から 6.6 の手順で説明した方法を使用しています
。 注: 花の蜜と花粉として一緒に考慮される場合 " 食料品店 " これは 2 にフレームのコンポーネントを削減 (食品店やひな)。プラスチックの基礎と空描かれた櫛の典型的な Langstroth フレーム重さ約 556 g 20、だから食料品店の重量を計算し、空描かれた櫛とフレームの重量とひな大量の重量を合計を減算重量問題のフレームの観察の重量から 。
Representative Results
蜂蜜の蜂のコロニーの成長とフェノロジー、連続的な重量の監視、ハイブの定期的検査を用いて 100 ppb のイミダクロプリドにさらされる植民地の間で有意に低いひな生産を明らかにしました。
ハイブの大人の蜂大衆も影響は少なかった 5 〜 100 ppb の両方の致死濃度への露出によってひなフレームの写真の分析を 100 ppb 治療のひな生産が有意に低かった (明らかにしたことを示した検査図 1)。連続ハイブ重量データは、イミダクロプリドの濃度にさらされているじんましんのグループの間で異なるコロニーの成長率を示した。連続ハイブ重量データは 2 つの部分に分け: 植民地成長と採餌成功時間の生データと連続の平均 25 h の違いに関連しては、平均データを実行する 25 h 時給前データ。逆トレンド データの毎日の振幅は、採餌活動19,20 (図 2) に関連しています。時折ハイブの重量を量る平均体重差ある時点を検出可能性があります、連続的に計量と、植民地の動作について、逆トレンド データに提供。
典型的な商業ハイブで中央のフレームの上部のレールは、温度センサーの効果的な場所です。
大人の労働者ミツバチのコロニーを生成し、特にひな14の存在下で高温 (33-36 ° C) およびクラスター自体が食品の利用する携帯電話を維持は、ハイブの25,26のさまざまな部分に格納します。熱損失を減らすためには、クラスターを避けるためボックスの上部中央からクラスターまでの距離はほとんど大規模なハイブは、側面や底などの外装パーツで大きな接触面を持ちます。ひなボックスの上部中央は夏のハイブは、外側のフレームと 2 番目のボックス (「スーパー」) の上部の上部中央などの他の場所と比較される温度の可変性を減らしたし、条件20を秋に示されています。最高温度と最低の可変性を示す周囲の状況と比較して発見された同じ場所が最大、予想される周囲の温度とクラスターの違い、冬の条件で、クラスター自体 (図 3および4から最大の貢献表 1)。温度の違いは、アダルト蜂質量 (表 2) の違いに起因する可能性がないです。
連続温度データにフィットの正弦曲線の振幅有意に高かった 5 ppb 処理より 100 ppb 処理どちらの治療グループは対照群と大幅に異なる9.
振幅は、振幅が高く示すハイブにその時点より可変温度温度変動に比例。低振幅は、5 ppb とコントロール治療群を 100 ppb 治療群 (図 5) と比較して高いのひな生産を反映しています。これらの結果は、ハイブの検査と継続的なハイブ重量データと結合は、コロニー レベルの動作は 100 ppb イミダクロプリドへの露出によって著しい影響を受けることを確認します。
図 1:大人の蜂と雛の措置。ハイブ 0 (コントロール) を含むシロップにさらされるコロニーのための検査データ、2014 年 5 月から 2015 年 3 月にアリゾナ州ツーソン近く 5 〜 100 ppb イミダクロプリド(A) 平均 (+ SEM) 合計大人蜂質量;(B) 平均 (+ SEM) ひな表面積を封印しました。グレイ ・ ゾーンでは、治療期間 6 週間、ハイブ週扱われるショ糖シロップ 4 6 kg) を示します。治療グループ当たり 4 つの植民地100 ppb の 1 つの植民地は、冬の間に死んだ。アダルト蜂大衆は、8 月には記録されなかった。データをここで以前公開されて、ここではアクセス許可9。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 2:蜂蜜蜂ハイブ重量データ。アリゾナ州ツーソン近く 0, 5, 100 ppb イミダクロプリドを含むシロップにさらされるミツバチのコロニーの 2014 年 12 月に 6 月から連続重量データ(A) 合計ハイブ重量 (± SEM);(B) 正弦曲線の振幅は同じ期間から逆トレンド重量データに合います。グレイ ・ ゾーンでは、治療期間 6 週間、ハイブ週扱われるショ糖シロップ 4 6 kg) を示します。治療グループ当たり 4 つの植民地100 ppb の 1 つの植民地は、冬の間に死んだ。データをここで以前公開されて、ここではアクセス許可9。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 3:別の場所でハイブ内の温度。蜂蜜ミツバチの巣箱の内部 3 センサーの場所の毎日の平均値 (± SEM) 気温 (° C).(A) 4 シングル ボックス巣箱を置いて高高度サイト (MLEM: 2412 m);(B) 3 巣箱を置いて低高度サイト (SRER: 719 m) 付近のツーソン、アリゾナ州 2013 年 12 月から 2014 年 2 月。じんましんは木製 Langstroth 深いボックス (43.65 l 容量) 木製のインナー カバーが装備や金属ライニング蓋を伸縮.フレームのトップ バーに接続されている熱電対温度プローブと内蔵データロガー/温度センサーは中央のフレームの下部のレール上に配置されました。これらのデータは、中央のフレームの上部のセンサー位置あった他のセンサーの位置に比べて周囲より一貫して高いとミツバチのコロニーによって温度管理についてこのように有益なことを示します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 4:ハイブ内のさまざまな場所での温度変動。毎日平均 (± SEM) 振幅正弦波 curves は、蜂蜜ミツバチの巣箱の内部 3 センサーの場所の時間逆トレンド温度データに合います。(A) 4 ハイブは、標高の高い地点で保管 (MLEM: 2412 m);(B) 3 巣箱を置いて低高度サイト (SRER: 719 m) 付近のツーソン、アリゾナ州 2013 年 12 月から 2014 年 2 月。じんましんは木製 Langstroth 深いボックス (43.65 l 容量) 木製のインナー カバーが装備や金属ライニング蓋を伸縮.フレームのトップ バーに接続されている熱電対温度プローブと内蔵データロガー/温度センサーは中央のフレームの下部のレール上に配置されました。これらのデータは、中央のフレームの上部のセンサー位置の一貫して低かった変動 (時間逆トレンド データにフィットの正弦曲線の振幅としてここで測定される) で示して周囲に比べて他のセンサーの位置に、従ってについて有益なよりもミツバチのコロニーによる温度管理。周囲温度 (黒の実線) のスケールは、各グラフの右側にされています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 5:ハイブ内の温度扱われたコロニーのため。ツーソン、アリゾナ州 (A) 平均ハイブの温度 (± SEM); 近くの 0, 5, 100 ppb イミダクロプリドを含むシロップにさらされるミツバチのコロニーの 2014 年 12 月に 6 月から連続温度データ(B) 正弦曲線の振幅は同じ期間から逆トレンド温度データに合います。グレイ ・ ゾーンでは、治療期間 6 週間、ハイブ週扱われるショ糖シロップ 4 6 kg) を示します。治療グループ当たり 4 つの植民地100 ppb の 1 つの植民地は、冬の間に死んだ。データをここで以前公開されて、ここではアクセス許可 (Meikleらと2016a).この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
| 比較 | t 検定 | (形) P | サイト | 平均差分 (° C) |
| 順位順位 1 - 2 | 2.05 | 0.0485 | MLEM | 1.00 ± 0.25 |
| SRER | 4.38 ± 0.12 | |||
| 順位順位 3 - 2 | 0.84 | 1 | MLEM | 2.05 ±0.21 |
| SRER | 0.12 0.11 |
表 1:平均温度差と蜂蜜ミツバチの巣箱内の別のセンサーの位置間の事後比較します。位置 1: 上外側のフレーム;位置 2: トップ ミドル フレーム;3 位: 底ミドル フレーム。標高の高いサイトを維持して 4 シングル ボックス ハイブ (MLEM: 2412 m) より低い高度のサイトを維持して 3 ハイブと (SRER: 719 m) 付近のツーソン、アリゾナ州 2013 年 12 月から 2014 年 2 月。じんましんは木製 Langstroth 深いボックス (43.65 l 容量) 木製のインナー カバーが装備や金属ライニング蓋を伸縮.熱電対温度プローブが 1 と 2 の位置に取り付けられていた、位置 3 に統合されたデータロガー/温度センサーのついた。
| グループ | 日付 | 平均 (± SEM) 大人の蜂の質量 (g) | 平均 (± SEM) ひな表面積 (センチメートル2) |
| MLEM | 2013 年 11 月 18 日 | 2119 ±412 | 1372 ±396 |
| SRER | 2013 年 11 月 15 日 | 2270 ±312 | 53 ± 30 |
| MLEM | 2014 年 2 月 13 日 | 2171 ±105 | 0 |
| SRER | 2014 年 2 月 11 日 | 2027 ±487 | 867 ± 79 |
表 2:平均大人の蜂大衆とひな大衆、標高の高いサイトに 4 つの巣箱についてここでは、プロトコルを使用して推定される (MLEM: 2412 m); 3 つの巣箱を置いて低高度サイトと (SRER: 719 m) 付近のツーソン、アリゾナ州 2013 年 12 月から 2014 年 2 月。じんましんは木製 Langstroth 深いボックス (43.65 l 容量) 木製のインナー カバーが装備や金属ライニング蓋を伸縮.熱電対温度プローブが 1 と 2 の位置に取り付けられていた、位置 3 に統合されたデータロガー/温度センサーのついた。
Discussion
作物としてだけの科学者は植物の成長にさまざまな治療法の効果を評価し、生成の正確なデータを必要とする、蜂蜜ミツバチ研究者が蜂のコロニーの成長と活動を評価する正確なデータを必要とします。これらの種類のデータは、治療の効果の微妙な長期的可能性がありますなど、ミツバチは農薬の低濃度にさらされているときは期待可能性があるときに特に重要です。
連続ハイブ重量データには、成長と研究されている、それらの植民地の外因性障害への応答だけでなくなど蜂を強盗とフィーダー9砂糖シロップの添加からコロニーの活動に関する多くの情報が含まれています。ただし、連続的な重量と温度データを適切に解釈では、定期的にコロニーのサイズのいくつかの知識が必要です。ハチの高められた交通のためのネクター フロー中に逆トレンド時間データの毎日の振幅から大人の蜂の人口のサイズを推定できる、蜜流外、関係が保持されないよく20。同様に、植民地重量変更により採餌成功、食品の消費、および蜂の人口増加と減少 (例えば蜂を殺す) が部分的にコロニーのサイズの関数です。小さいコロニーに健康、ハチの人口が少ないため単にたとえば、低い成長率と少ないハチ質量を表示可能性があります。
ハイブ内の温度センサーの一貫して有益な固定位置を識別する特に越冬では再現性のある結果を生成するため非常に重要です。 ひな (下) ボックスで中央のフレームの上部のレールで温度監視された (外部) の周囲温度とハイブ内のいくつかの他の位置よりも相関が弱く、コロニー自体はの影響を受けたより以前の研究が示しています。20. 冬の間、コロニー蜂クラスター間の温度の相違し期待が高い、周囲と同様に、ハイブ内の位置間の違いを期待して、暖かい時期より大きくなるそうです。さらに、蜂のクラスターは、食糧資源25,26を悪用するハイブ内の別の場所に移動します。ここで説明した冬研究, 上の外側のフレームを上部中央からの水平位置での温度れた大幅に異なる一方、ミドル フレームの垂直方向の差はなかった.フレーム全体で水平気流が鉛直混合が大きいことが予想されるのでフレームに沿って上下運動ではない、比較的限定されています。これらの結果は、ミドル フレームの上部のレールのセンサー位置のコロニーからの温度の影響に関して有益である可能性が高いことを確認します。
ハイブ評価で彼らはここで記述されているいくつかのこれらの問題を解決します。ハイブの合計を差し引くことによって合計ハイブ重量から部品測定、非アクティブ時になど、夜に見積もり大人の蜂の質量は採餌蜂の数と評価の時間にこのように鈍感とは無関係です。規模からデータを記録することにより主観、少し余裕とフレーム写真に応じて、分析を行う人のトレーニングへの依存を減らす、ひなや食品の表面領域の解析を再訪することができますように永続的な記録を提供します。
ここで説明する方法は、エラーの原因ではないです。可能とくしや削除は他の材料の任意の重大な部分を前に考慮することは蜂の無料するハイブ パーツ必要が破棄されます。木製部品の水分を時間をかけて変更できます、空の巣箱は周囲の相対湿度24の毎日の変化による重量測定毎日振動を表わすことができます。ミツバチは、周囲の効果を弱めるだろうハイブ27に、内部の比較的一定の湿度を維持する傾向があるために、植民地を含むハイブは限り変更できません。これらのメソッドは、急速に作業によっても異なります。ハイブが温度とガス条件が大幅に変更し、涼しい気温に育児健康14影響を離れて撮影します。 近隣のコロニーからハチを保つために画面なしのハイブを離れて取って蜜不足の時代に特に強盗を昇格できます。
これらの手順の変更が時々 必要です。多くハイブを検査する必要があるとき、強盗圧力が高いとき、気象条件が最適である場合など、いくつかの機会に、できるだけ多くのデータを収集するために研究者の関心は労働者は迅速に移動し、いくつかのデータを見送る必要があります。食糧の準備上のデータは、重要ではありません、もし蜂蜜花粉、またはワックスまたは財団のみでフレームを含むフレームを体重がいない撮影する必要があります。Uncapped 幼虫や卵のレベルにいくつかの研究者の関心も、多くの場合フレーム写真; で認識されることただし、サンプリングを避けるために研究者のバイアスは、すべての写真でそれらを検出することができるという自信を持ってなければなりません。頂いたひな頻繁にだけは、圃場条件下で撮影された写真の形で確実に識別できます。いくつかのじんましん治療の適用について特にイミダクロプリドの高用量を与え、シロップの消費量で、ハイブを守るために自分の能力を減少させる、無気力になることができます。植民地が 5-7 d の後そのシロップを使用する場合は、シロップは削除され、重量を量った、その (発酵による汚染を避けるため) に破棄する必要があり、植民地提供新鮮なシロップ。破棄されたシロップを秤量することにより研究者は消費どのくらいそれぞれのコロニーの記録があるが、従って総投与量を計算することが。最後に、砂糖のシロップで治療のアプリケーションは、いくつかの代替の蜜源があるとき最も効果的です。代替の蜜源が不明な程度に治療を希釈します。研究者留意すべき、プロトコル セクションで指摘された殺虫剤イミダクロプリドなどの濃度に応じて、ハイブの保護を含む削減活動レベルに関連付けられています。減らされた植民地の防衛は増加強盗および治療の可能な混同のこともあります。
ハイブ重量と内部温度の監視を連続提示ここでショーは、コロニー レベルに敏感な行動も結果は神経毒性の農薬の濃度 (5 ppb) 非常に低いによる行動の変化を尊重します。さらなる応用これらのメソッドの他の毒物、農薬昆虫成長レギュレータなどのアクションの他のモードと、ミツバチのコロニーのフィールド現実的な線量の効果の私達の理解を増加させます。
Disclosures
著者は競合する金融興味を持ってないです。
Acknowledgments
著者は温かみのある k. アンダーソン、j. j. アダムチック、私 Carstensen E. ベレンを感謝、M. Giansiracusa B. モット、(名) ホルストとアリフール スティルウェルの設計・施工に関するディスカッション フィールドに役立ちます。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Langstroth hive equipment (box) | Mann Lake Ltd, Hackensack, MN | KD-700 | |
| Langstroth hive equipment (frame) | Mann Lake Ltd, Hackensack, MN | WW-900 | |
| Langstroth hive equipment (lid and cover) | Mann Lake Ltd, Hackensack, MN | WW-302 |
|
| Langstroth hive equipment (base) | Mann Lake Ltd, Hackensack, MN | WW-316 | |
| Langstroth hive equipment (internal feeder) | Mann Lake Ltd, Hackensack, MN | FD-505 | |
| Cordovan Italian queens and bee packages | C.F. Koehnen & Sons, Glenn, CA | ||
| Scale, bench (100 kg max. capacity): model B-2418 | TEKFA, Copenhagen, Denmark | discontinued | |
| Scale, bench (100 kg max. capacity): Diamond Series | Avery Weigh-Tronix , Fairmont, MN | 1824-200 | |
| Imidacloprid, analytical-grade CAS # 138261-41-3 | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO 63103 | 37894 | |
| Electronic scale, precision (precision = 0.1 mg): Adventurer Pro 260 | Ohaus, Parsippany, NJ | AV264C | |
| Electronic scale, portable (15 kg max. cap.): Ranger Count 3000 | Ohaus, Parsippany, NJ | RC31P15 | |
| Thermocouple probe: TMC6-HD | Onset Computer Corp., Bourne, MA | TMC6-HD | |
| Datalogger, 12-bit: Hobo U-12 | Onset Computer Corp., Bourne, MA | U12-012 | |
| Temperature and r.h. datalogger: iButton Hygrochron | Baulkham Hills, NSW 2153, Australia | DS1923 | |
| Temperature datalogger: iButton Thermochron | Baulkham Hills, NSW 2153, Australia | DS1922L | |
| Nalgene plastic bottle | Thermo Scientific, Rochester, NY | 2104-0032 | |
| Tissue embedding cassette | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA | B1000731WH | |
| Digital camera: Pentax K-01 | Ricoh Imaging Co., Ltd. | 15241 | |
| ImageJ version 1.47 software | W. Rasband, National Institutes of Health, USA | ||
| Centrifuge tubes, 50 ml | Fisher Scientific, Asheville, NC | 14-959-49A |
References
- Krupke, C. H., Hunt, G. J., Eitzer, B. D., Andino, G., Given, K. Multiple routes of pesticide exposure for honey bees living near agricultural fields. PLoS ONE. 7 (1), e29268 (2012).
- Pochi, D., Biocca, M., Fanigliulo, R., Pulcini, P., Conte, E. Potential exposure of bees, Apis mellifera L., to particulate matter and pesticides derived from seed dressing during maize sowing. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 89, 354-361 (2012).
- Reetz, J., Zühlke, S., Spiteller, M., Wallner, K. Neonicotinoid insecticides translocated in guttated droplets of seed-treated maize and wheat: a threat to honeybees? Apidologie. 42, 596-606 (2011).
- Stoner, K. A., Eitzer, B. D. Movement of soil-applied imidacloprid and thiamethoxam into nectar and pollen of squash (Cucurbita pepo). PLoS ONE. 7 (6), e39114 (2012).
- Zhu, Y. C., et al. Spray toxicity and risk potential of 42 commonly used formulations of row crop pesticides to adult honey bees (Hymenoptera: Apidae). J. Econ. Entomol. , 1-8 (2015).
- Mullin, C. A., et al. High levels of miticides and agrochemicals in North American apiaries: implications for honey bee health. PLoS ONE. 5, e9754 (2010).
- Cresswell, J. E. A meta-analysis of experiments testing the effects of a neonicotinoid insecticide (imidacloprid) on honey bees. Ecotoxicol. 20, 149-157 (2011).
- Dively, G. P., Embrey, M. S., Kamel, A., Hawthorne, D. J., Pettis, J. S. Assessment of chronic sublethal effects of imidacloprid on honey bee colony health. PLoS ONE. 10 (3), e0118748 (2015).
- Meikle, W. G., et al. Sublethal effects of imidacloprid on honey bee colony growth and activity at three sites in the U.S. PLoS ONE. 11 (12), e0168603 (2016).
- Johnson, B. R. Within-nest temporal polyethism in the honey bee. Behav. Ecol. Sociobiol. 62 (5), 777-784 (2008).
- Moritz, R. F. A., Southwick, E. E. Bees as superorganisms: An evolutionary reality. , Springer. Heidelberg, Germany. (1992).
- Schmolz, E., Lamprecht, I., Schricker, B. A method for continuous direct calorimetric measurements of energy metabolism in intact hornet (Vespa crabro) and honeybee (Apis mellifera) colonies. Thermochem. Acta. 251, 293-301 (1995).
- Southwick, E. E., Mugaas, J. N. A hypothetical homeotherm: The honey bee hive. Comp. Biochem. Physiol. 40A, 935-944 (1971).
- Stabentheiner, A., Kovac, H., Brodschneider, R. Honeybee colony thermoregulation - regulatory mechanisms and contribution of individuals in dependence on age, location and thermal stress. PLoS ONE. 5 (1), e8967 (2010).
- Delaplane, K. S., van der Steen, J., Guzman-Novoa, E. Standard methods for estimating strength parameters of Apis mellifera colonies. The COLOSS BEEBOOK. Dietemann, V., Ellis, J. D., Neumann, P. Volume I: standard methods for Apis mellifera research, J. Apic. Res. 52 (1) (2013).
- Beekman, M., Ratnieks, F. L. W. Long-range foraging by the honey-bee, Apis mellifera L. Functional Ecology. 14, 490-496 (2000).
- Buchmann, S. L., Thoenes, S. C. The electronic scale honey bee colony as a management and research tool. Bee Sci. 1, 40-47 (1990).
- Lecocq, A., Kryger, P., Vejsnæs, F., Bruun Jensen, A. Weight watching and the effect of landscape on honeybee colony productivity: Investigating the value of colony weight monitoring for the beekeeping industry. PLoS ONE. 10 (7), e0132473 (2015).
- Meikle, W. G., Rector, B. G., Mercadier, G., Holst, N. Within-day variation in continuous hive weight data as a measure of honey bee colony activity. Apidologie. 39, 694-707 (2008).
- Meikle, W. G., Weiss, M., Stilwell, A. R. Monitoring colony phenology using within-day variability in continuous weight and temperature of honey bee hives. Apidologie. 47, 1-14 (2016).
- Meikle, W. G., Holst, N. Application of continuous monitoring of honey bee colonies. Apidologie. 46, 10-22 (2015).
- De Smet, L., et al. Stress indicator gene expression profiles, colony dynamics and tissue development of honey bees exposed to sub-lethal doses of imidacloprid in laboratory and field experiments. PLoS ONE. 12 (2), e0171529 (2017).
- Danka, R. G., Rinderer, T. E., Hellmich, R. A., Collins, A. M. II Foraging population sizes of African and European honey bee (Apis mellifera L.) colonies. Apidologie. 17 (3), 193-202 (1986).
- Meikle, W. G., Holst, N., Mercadier, G., Derouané, F., James, R. R. Using balances linked to dataloggers to monitor honeybee colonies. J. Apic. Res. 45 (1), 39-41 (2006).
- Owens, C. D. The thermology of wintering honey bee colonies. , United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service. Technical Bulletin no. 1429 (1971).
- Szabo, T. I. Thermology of wintering honey-bee colonies in 4-colony packs. Am. Bee J. 189, 554-555 (1989).
- Human, H., Nicolson, S. W., Dietemann, V. Do honeybees, Apis mellifera scutellata, regulate humidity in their nest? Naturwissenschaften. 93, 397-401 (2006).
