Summary
농약의 sublethal 복용량만 주기적 또는 시각적 방법을 사용 하 여 검출 하기 어려운 방법으로 식민지 영향을 미칠 수 있습니다. 총 성인 꿀벌 질량을 측정 하는 방법 가만히, 그리고 식량 자원 하이브와 하이브 부품 무게, 프레임, 촬영 및 센서를 설치 하 여 제공 됩니다. 데이터 분석은 또한 해결 되었습니다.
Abstract
꿀에 sublethal 농약 노출의 효과 꿀벌 식민지는 중요 하지만 표준 시각 평가 방법을 사용 하 여 필드에 감지 하기 어려운 수 있습니다. 여기 여 하이브와 하이브 부품 무게, 프레임, 촬영 및 내부 센서와 비늘에 두 드러 기를 설치 하 여 성인 꿀벌, 가만히, 그리고 식량 자원의 수량을 측정 하는 방법을 설명 합니다. 이러한 정기적인 평가에서 데이터 다음 하이브 무게와 내부 하이브 온도에 실행 하는 평균 일일 detrended 데이터와 결합 됩니다. 결과 데이터 집합 imidacloprid 십억 당 5 부분으로 낮은 설탕 시럽에 적용의 식민지 수준 효과 검출 하 사용 되었습니다. 메서드는 목표, 약간 훈련을 필요로 하 고 센서 출력 및 사진의 형태로 영구 레코드를 제공 합니다.
Introduction
우려 꿀 꿀벌의 농약, 특히 농약의 낮은 농도 노출에 대 한 최근 제기 되고있다. 꿀벌은 분야에서 분야 또는 심지어 식민지 자체 치료 표면 접촉, 씨앗 치료에서 먼지와 꽃가루, 꿀, exudate1 등 식물 제품의 소비에 채집에 직접 응용 프로그램을 통해 노출 될 수 있습니다. , 2 , 3 , 4 , 5. 급성 독성은 꿀벌, 하지만 neonicotinoids imidacloprid, 등을 포함 하 여 많은 농약의 테스트 곤충 (LC50)에 원인 50% 사망률은 꿀벌 빵에 관찰 보다 훨씬 높은 농도에 명확 하 게 치 명 타 6 왁 스 그리고 무엇 보다 높은 것으로 간주 "현실적인 필드" 범위7. 그러나, 최근 작품 식민지 레벨8,9십억 (ppb) 당 5 부분으로 낮은 농도에 농약에 sublethal 노출의 중요 한 효과 보이고 있다.
꿀 꿀벌 식민지에 추천 된 "superorganisms"으로 개별 동물, 음식 조달, 복제 (꿀 꿀벌 식민지는 식민지 분열을 통해 실시)를 포함 하 여와 관련 된 많은 기능 때문에 온도 제어에 의해 실시 성인 작업자 꿀벌10,11,12,,1314의 그룹. 꿀 꿀벌 식민지, 생물으로 간주 한다면 신중 하 게, 거의 또는 전혀 부작용 연구에 대 한 독특한 기회 식민지를 지 원하는 구조 분해 될 수 있다, 때문에, 시험 하 고, 재조립을 제공 합니다. 양 봉가 연구자 활용이 디스어셈블 하이브, 다른 것 들, 존재와 식품 매장, 양의 무리, 그리고 다른 요인15의 여왕, 해충, 병원 균, 자족의 상태에 대 한 그들을 검사 하 여 합니다. 꿀벌 식민지에는 대부분 homeotherms와 달리 일반적으로 고정 되며 거리에서 음식을 최대 10 km16수집할 수 있는 사실을 꿀벌을 배포 하 여 리소스를 가져오는 또 다른 중요 한 특징이 있다. 비 하이브 따라서 전자 저울에 무기한 유지할 수 있으며 결과 지속적인 체중 데이터 표시 되었습니다 꿀 스토리지, 활동을 구하고, 구하고 성공, 진을 치고, 시럽 소비, 치명적인 sublethal에 정보를 제공 살충제 효과, 해충 감염 및9,,1718,,1920강탈. 센서 온도, 습도, CO2, 사운드, 및 다른 요인에 대 한 수 있습니다 하이브 내 설치 하 고 사용에 식민지의 상태를 알려는 지속적인 데이터를 얻기 위해 가만히를 포함 하 여 식민지의 모든 부분에 액세스할 수 있습니다, 때문에 21.
성인 꿀벌과 가만히 인구의 크기의 견적은 많은 종류의 연속 데이터 해석에 대 한 중요 하지 경우 유용 합니다. 시각적 평가 분야 연구22 에 빠르고 널리 적용 됩니다 하지만 단점. 시력 검사는 일반적으로 하루 동안 실시 하 고 따라서 인구23의 중요 한 부분을 작성할 수 있습니다 구하고 꿀벌에 대 한 계정을 하지 않습니다. 정밀 시력 검사에서 예측의 정확도 또한 교육과 inspector(s)의 경험에 따라 달라 집니다. 객관성은 또 다른 고려 사항은, 특히 하이브 사찰 인지 하는 경우는 두 드러 기는 치료 그룹; 그런 측정의 오차의 분포에 대 한 가정을 정당화 하기 어려울 수 있습니다.
하이브 체중 증가, 채집 인구, 및 꿀벌 통 내의 온도, 몇 가지 예를 제공 하기의 크기의 크고 작은 식민지, 그래서 측정 하 고 종종 크게 식민지 크기에 대 한 제어 사이 양적 다른 될 것으로 예상 것 이라고 무작위 실험에서 치료 효과의 탐지를 촉진 한다. 연구 목적을 위해 성인 꿀벌의 정확 하 고 객관적인 측정 총 하이브 사이의 차이, 그리고 (포함 하는 모든 하이브 부품의 무게의 합계에서와 같은 비활성 기간 동안 무게 원리에 기반으로 개발 되었다 woodenware, 왁 스, 벌 꿀, 그리고 가만히) 총 성인 꿀벌의 무게는 질량. 프레임 무게와 프레임 사진을 사용 하 여 브루 드 질량 측정, 식량 자원 마찬가지로 빈 프레임과 왁 스의 무게에 대 한 제어 후 프레임 무게에서 가만히 질량을 빼서 추정 수 있습니다. 이러한 메서드는 분야에서 시각적인 평가에서 예상 하는 정밀도 향상 위한 것입니다.
Protocol
미국 농 무부 농업 연구 서비스의 동물 보호 지침에 따라 아래 설명 된 프로토콜.
1. 전체 평가
참고: 완전 한 평가 1을 결정 하는 데 필요한) 뚜껑, 덮개, 상자, 바닥 보드, 프레임, 및 2) 가만히 및 식품 자원의 금액을 포함 하 여 모든 하이브 부품의 무게. 모든 하이브 부품의 무게 표현 하 고 모든 꿀벌의 모든 성인 꿀벌의 무게를 참석 했다 때 총 하이브 무게에서 공제 됩니다. 뚜껑, 바닥 보드 등 받아보는, 주로 지속적인 하이브 부품의 무게에 데이터 유지 될 수 있다 하 고 따라서 평가 신속 하 게 평가, 미래에 사용. 나 연구의 시작 부분 근처에 완전 한 평가 실시 합니다. 나무 부분 수 분 콘텐츠 24 그래서 반복에서 변경 될 수 있습니다 전체 평가 오랜 기간 후 것이 좋습니다. 다른 하이브 부분에서 변화를 추정 하는 각 평가에서 하이브, 뚜껑, 등의 일부를 무게. 노동자 주위 가려진된 현관을 배치 하 고 다른 두 드러 기는 가까이 하 고 압력을 강탈 하는 것은 관심사 평가 중 하이브.
- 무게 모든 하이브 부품. 규모를 사용 하 여 1 g 이하의 정밀.
- 뚜껑, 내부 커버, 여왕 excluder, 시럽 급지대 및 하이브 정상 다른 부품 무게.
- 주걱 또는 하이브 도구를 사용 하 여, 제거 및 단백질 보충 등 그리스 패티, 프레임의 꼭대기에 어떤 음식 또는 치료 재료의 무게. 필요한 경우 나중에 교체.
- 빈 하이브 상자 배치 (이 " 임시 상자 ")는 프레임에 대 한 전환 위치에 하이브 옆. 임시 상자 뚜껑 또는 상자 바닥에 떨어지는에서 꿀벌, 그리고 특히 여왕을 방지 하기 위해 바닥 보드 같은 평평한 표면 위에 놓습니다.
- 이동 프레임 신속 하 고 부드럽게, 선호 되므로 프레임 순서에 그들은 원래 상자에 있던 임시 상자 비 클러스터의 부분을 유지 하려면 2 또는 3의 그룹에서. 프레임 이동 되었습니다, 모든 모든 나머지 흔들어 일단 임시에 프레임에 꿀벌 상자와 하이브 상자 무게.
- 경우 상자 최저 상자 무게 하단 보드, 입구 감속 기 및 다른 하이브 부품 후 임시 상자에 꿀벌을 떨고. 그래서 그들은 그들의 원래 방향에서 대체 될 수 있습니다 그들을 이동 하기 전에 씻을 수 표시와 프레임 번호.
- 하단 보드, 입구 감속 기, 가만히 상자 및 기타 장비를 다시 설치합니다. 이동 프레임 임시 상자에서 다시 그들의 원래 순서와 방향, 다시 꿀벌의 불필요 한 장애를 피하기 위해 돌보는 원래 가만히 상자.
- 상자의 한쪽 끝에서 프레임을 제거 하 고 여왕의 존재에 대 한 프레임의 양쪽 모두를 시각적으로 검사. 여왕 발견 되 면 장소 그녀 부드럽게 일부는 이미 평가, 추가 소요를 피하기 위해 상자에. 흔들어 작업자 꿀벌 부드럽게 하지만 단단히 상자 위에, 보다는 오히려 프레임 사이 가능 하다 면.
- 프레임 무게 하 고 전체 프레임 포함 이므로 가까운 프레임에 가능한 그래서 가만히 출장 및 꿀 셀 쉽게 구분할 수 있습니다, 하지만 충분 한 거리에 점점 디지털 카메라와 함께 전체 프레임의 양쪽 모두를 사진. 다른 작업자는 그것을 보유 하는 동안 프레임 사진
- 사용
- 는 ' 프레임 홀더 ' (어떤 지 그 규모는 프레임 동안 똑바로 보유 하 고 빗을 르 하지 않습니다) 규모. 꿀벌 통에서 시럽 지류 무게.
참고: 사진에서 프레임의 크기는 절대 측정 기준에서 표면 영역을 변환에 사용 됩니다.
- 제거 상단 상자 또는 상자 순차적으로, 그들의 원래 순서를 반대로 하이브 옆 스태킹. 일단 아래 상자 평가 아래 상자 위에 평가, 임시 상자 나머지 확인 되지 않은 상자 위에 놓고 위의 임시 상자를 두 번째 상자에서 프레임을 이동 하 고 다음 상자를 배치 합니다. 그들의 원래 방향에서 그들의 원래 상자에 프레임을 다시 이동.
참고: 낮은 상자를 검사 하 여 첫 번째, 소동 꿀벌에 무너질 것 이다 더 이상 방해 됩니다 하이브 상자.
참고: 지금까지 완전 한 평가 실시 후에 후속 평가 가정 프레임 비 하이브 부품 상자 하단 보드 등 분명 무게에서 변경 되지 않은 부분으로 수행할 수 있습니다. 부분 평가 시간이 덜 걸릴.
2. 비늘에 두 드러 기의 설치
참고: 하이브 비늘이이 연구에 사용 되는 최대 용량의 적어도 100 kg, 온도 보상, 5000에 한 부분의 부하 셀 정밀 전자 야외 벤치 저울과 460 x 610 mm의 크기를 이동 합니다. 이 비늘은 24 VDC 표시기와 12 비트 데이터로 거에 연결 됩니다. 디지털 또는 아날로그; 표시기 출력 될 수 있습니다. 여기에 사용 되는 스케일 시스템 kg.에 데이터를 변환 하는 곡선 mA에 필요한 교정 출력 했다
- 설치 회사, 레벨 표면에 비늘.
주: 규모와 접하는 흙 이나 물에서 전기 연결 하겠습니다 콘크리트 또는 세라믹 블록 또는 열기 건조 된 나무를 사용 하 여 지상에서 비늘을 높이기. - 플라스틱, 헝겊, 골 판지, 또는 과도 한 빛의 반사와 하이브 입구의가 열을 방지 하기 위해 다른 자료와 함께 상단에 규모 팬 커버.
- 은 가깝게 얼굴을 식민지 사이에서 드리프트를 줄이기 위해 서로 다른 방향으로 두 드러 기에 입구 확인.
- 비늘 이동 하는 경우에 특히 보정 하이브 확장 설치 하 고 정기적으로 그 후.
- 장소 규모 캘리브레이션 무게는 무게에 이동 하 고 규모 출력을 기록 합니다. 총 무게는 규모의 최대 능력의 50%를 초과 합니다.
참고: 규모 출력 전압 또는 현재 단위, 보다는 오히려 질량 단위 이면 다음를 사용 하 여 기울기와 절편 보정 곡선 (팬 및 규모 출력에 총 알려진된 무게 사이의 관계)의 질량 단위 규모 출력 변환.
- 장소 규모 캘리브레이션 무게는 무게에 이동 하 고 규모 출력을 기록 합니다. 총 무게는 규모의 최대 능력의 50%를 초과 합니다.
3. 온도 센서의 설치
참고: 온도 센서가이 연구에 사용 된 두 종류의 했다: 1) 직접 배터리 구동 데이터로 거에 연결 된 케이블에 부착 된 열전쌍 (내부 또는 외부에 배치 될 수 있습니다는 하이브, 케이블은 긴 충분 한 경우); 그리고 2) 통합 된 센서 및 습도 작고, 배터리 구동 장치 필요한 데이터 다운로드를 위한 하이브에서 제거.
- 얻기 프레임 사이 들어갈 수 있는 온도 센서는 내부에 높은 습도 조건 하이브의 그리고 충분 한 배터리 전원 및 메모리 (또는 케이블 또는 무선 연결을 통해 액세스할 수).
- 장소 센서 왁 스 또는 프로 폴리스 카세트 (작은, 처분할 수 있는 플라스틱 상자 스냅 폐쇄 뚜껑과 환기 슬롯)를 포함 하는 조직 등의 보호 컨테이너에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 보호 컨테이너 센서의 센서 액세스 포트를 막히게 하거나 그렇지 않으면 데이터 다운로드에 영향을 미칠 수 있는 왁 스와 프로 폴리스 형성 감소.
- 가만히 양육 (아래 참조)에 정보 데이터를 제공 하는 상자의 중앙에 메뉴 표시줄 바로 아래에 센서를 부착.
참고: 와이어의 짧은 조각 센서와 와이어 프레임의 상단에 붙인 컨테이너 한쪽에 아래로 건다 그래서 컨테이너에 첨부 됩니다. 센서 쪽 질량에 가만히를 방해할 수 및 빗 유지 보수 및 외관, 또는 내부 커버 또는 뚜껑, 배치 프레임에 배치 하는 센서 영향을 받을 수 많은 외부 조건에 의해 특히 차가운 날씨 동안.
4. 시럽 치료의 준비
참고: 신선한 분석 학년 imidacloprid 사용 하 여 각 먹이의 날 치료 솔루션 만들기. Imidacloprid는 높은 가용성과 따라서 쉽게 통합 물 시럽; 일부 살충제 간조 가용성 있고 다른 수단을 사용 하 여 적용 한다. 치료 솔루션의 1 kg의 공식 1 L 플라스틱 병을 사용 하 여 다음과 같이 적용 했다:
- 혼합 제어 (농약) 자당 솔루션 1:1 w:w (예: 500 g 자당: 500 mL 증류수). 뜨거운 접시에 혼합 바 큰 혼합 플라스 크를 사용 하 여 증류수에 녹 인 자당 열 개 이상 60 ° c.
- Imidacloprid을 포함 하는 솔루션에 대 한 자당 솔루션 위의 혼합 하지만 100 mL를 보류 (따라서 " 짧은 ") 각각 imidacloprid의 추가 된 볼륨에 수 있도록 " 스파이크 " 솔루션.
- 치료 솔루션의 1 kg을 달성 하기 위해 100 mL 스파이크의 추가 수 있도록 증류수의 400 mL에 설탕의 분해 500 g
- . 필드에 편의 위해 전송의 900 g " 짧은 " 솔루션 다른 병, 설탕 다음 각 개별 병 스파이크 추가.
참고: 정전기 문제를 방지 하려면 작은, nonreactive 플라스틱 그릇으로는 imidacloprid 무게 하 고 솔루션에서 직접 그의 그릇을 배치. 솔루션을 저 어 하 고 그릇을 제거 하는 후에 imidacloprid 해산 했다.
5. 비 하이브 및 응용 프로그램의 처리 준비
성인 꿀벌과 가만히 인구 이전 및 치료의 신청 후 결정- 평가 식민지. 관심, 꿀, 꿀벌 빵, 꿀벌, 또는 치료 이전 초기 농약 수준을 결정 하 왁 스 등의 머 티 리얼을 샘플.
- 왁 스 샘플 50 mL 원심 분리기 튜브를 열고 빈 빗, 섹션을 선택 하 고 빗 따라 튜브의 열린 입 원하는 양의 왁 스를 수집 될 때까지 긁어. 튜브에 왁 스를 만지지 마십시오. 관에 뚜껑을 교체 하 고 튜브 라벨. 하이브에 프레임 교체.
- 를 꿀 또는 꿀 샘플, 원심 분리기 튜브를 열고 튜브의 입의 빗 꿀 또는 꿀 포함 된 섹션에 대 한. 샘플에 왁 스의 양을 줄이기 위해 튜브 된다고 하는 것 보다는 튜브, 흐름에 자료를 하실 수 있습니다. 관에 뚜껑을 교체 하 고 튜브 라벨. 하이브에 프레임 교체.
- 꿀벌 빵 샘플 꿀벌 빵을 포함 하는 프레임을 선택 하 고 꿀벌의 여러 셀의 내용 제거를 깨끗 한 금속 또는 플라스틱 주걱을 사용 하 여 빵과 원심 분리기 튜브에 재료를 놓습니다. 하이브에 프레임 교체.
참고: 일반적으로 프레임 당 몇 분 정도 걸릴 것입니다 충분 한 자료를 수집. 농약 분석을 위한 일반적인 샘플에 적어도 3 세대 소재; 꿀, 왁 스, 및 적어도 2 또는 3 다른 각 하이브 점과 결합 각 하이브에 대 한 그 하위 꿀벌 빵.
- 곧 다음 날 같은 평가 후 꿀 및 꿀을 포함 하 모든 broodless 프레임을 제거 하 고 재단 또는 시럽 저장을 촉진 하기 위하여 빈 그려진된 빗 그 프레임을 바꿉니다.
참고: 목적은 빈 저장 용량와 꿀에 대 한 수요가 증가 하는. 치료 적용 될 경우의 음식 프레임 제거 필요 하지 않을 수 있습니다 단백질 보충에 혼합. - 확인 하이브는 피더. 치료 전 평가 후 가능한 한 빨리 최대한 빨리 피더에 시럽 (4.4 단계)를 붓는 의해 치료를 적용. 다른 식민지에서 꿀벌 그것을 찾을 수 있습니다 하이브 밖에 있는 시럽을 안 돌
참고: 내부 지류 강탈; 줄이기 위한 최고 작동 수 있습니다. 일부 살충제 성인 꿀벌 활동에 영향을 미칠 및 치료 하이브 꿀벌 9 강탈에서 지류를 보호 덜 경계 수 있습니다.
6. 하이브 프레임 사진 분석
참고: 프레임 사진 각 하이브 평가 하는 동안 만들어집니다. 다음 프로토콜을 사용 하 여 사진에서 정보를 추출할 수 있습니다.
- ImageJ 추적 도구 사진에서 셰이프를 선택 하 고 선택한 도형의 면적 측정을 허용 하는 이미지 분석 소프트웨어 활성화.
- 디지털 사진 프레임을 검색합니다. 선택 ' 파일 ' 클릭 합니다 ' 오픈 '. 어디 사진 분석에 대 한 사진 선택 보관 폴더로 이동 합니다. 이미지 이제 ImageJ 프로그램 내에서 열 수 및 ImageJ 도구 모음 활성화 됩니다.
- 선택은 ' 다각형 ' 도구 도구 모음에서. 빗으로 덮여 프레임의 영역을 정의 하기 위해 각 모서리에 클릭 하는 마우스를 사용 합니다. 시작 코너에 도달 하면 모양 함께 맞춰집니다.
- 빗 영역 다각형 도구를 사용 하 여 정의 되 면 클릭 ' 분석 ' 선택 ' MeasureƆ 측정으로 새 대화 상자가 나타납니다. 열을 사용 하 여 ' 지역 ' 그린 정의 된 영역 내의 픽셀 측정 하.
참고: 프로그램을 사용 하는 처음으로 보고 원하는 결과 정의 합니다.- 클릭에 ' 결과 ' 대화 상자에서 결과 선택한 ' 설정 측정 '. 지역, 확인 하 고 다른 모든 선택을 취소 하십시오.
- 정의 출장된 가만히 영역 선택은 ' Freehand ' 도구. 시작 지점 및 추적 무리 주위에서 마우스에 단추 우울 시작 지점에 도달 하면 마우스 단추를;를 놓습니다 모양에 맞춰집니다.
- 클릭
- ' 분석 ' 선택 ' 측정 '. 브루 드 패턴 고체, 질병 같은 요인으로 인해 하지 않으면 사용은 ' 다 지점 ' 셀 대신 셀에 선택 도구. 셀 수 cm 2 비교;의 용이성에 대 한 직접 변환 일반적으로 약 4.01 셀/cm 2 20.
참고: 일반적인 Langstroth 깊은 프레임 약 880 cm 2 20의 표면 면적이 있다. 예를 들어, Langstroth 깊은 프레임의 인테리어의 20%는 가만히, 다음 표면 아칸소에 의해 보호 되 고 발견 되 면ea는 0.20 x 880 cm 2 것 = 176 cm 2.
참고: 꿀 및 꽃가루로 함께 간주 됩니다 경우 " 식품 매장 "이 두 프레임의 구성 요소를 감소 시킨다 (식품 매장 및 가만히). 식품 매장의 무게를 계산, 합이 빈 그려진 빗 프레임의 무게와 브루 드 질량의 무게를 빼기 하 플라스틱 기초와 빈 그려진된 빗 전형적인 Langstroth 프레임 무게 약 556 g 20, 그래서 프레임에의 관찰 된 무게에서 무게.
Representative Results
꿀 꿀벌 식민지 성장 및 기후학, 지속적인 체중 모니터링, 정기적인 하이브 검사를 사용 하 여 측정 식민지 imidacloprid 100 ppb에 노출 중 상당히 낮은 쪽 생산을 밝혔다.
검사 성인 꿀벌 대 중 5, 100 ppb의 두 sublethal 농도에 노출에 의해 크게 영향 되지만 가만히 프레임의 사진 분석 공개 가만히 생산 100 ppb 치료에 훨씬 낮은 (는 하이브 그림 1)입니다. 연속 하이브 무게 데이터 성장 속도 imidacloprid의 다른 농도에 노출 하는 두 드러 기의 그룹 사이 다른 식민지 보였다. 연속 하이브 체중 데이터는 두 부분으로 분할 되었다: 식민지 성장 및 채집 성공, 및 시간별 원시 데이터와 실행 평균 25 h 관련, 평균 데이터 실행 25 h는 시간별 detrended 데이터. Detrended 데이터의 일일 진폭 활동19,20 (그림 2)를 구하고 관련이 있습니다. 두 드러 기를 가끔 무게 어느 시점에서 평균 체중 차이 감지 수 있습니다, 하는 동안 식민지 동작에 대 한 내용은 detrended 데이터를 제공 지속적인 무게.
전형적인 상업 하이브에 중간 프레임의 최고 레일 온도 센서에 대 한 효과적인 위치입니다.
성인 작업자 꿀벌 식민지에서 생성 하 고 가만히14 의 특히 높은 온도 (33-36 ° C)와 클러스터 자체는 음식의 활용 모바일 하이브25,26의 다른 부분에 저장 합니다. 열 손실을 줄이기 위해, 클러스터는 클러스터에 상자의 상단 중앙에서 거리는 거의 큰 그래서 하이브, 측면 또는 하단, 등의 외부 부분과 큰 접촉면을 데 하지 마십시오. 가만히 상자의 위쪽 가운데 온도 가변성 여름에 하이브 외부 프레임 및 두 번째 상자 ("슈퍼")의 정상의 최고 센터 등에서 다른 지역에 비해 감소 하 고 조건20표시 되었습니다. 겨울 조건에서 있는 주위 온도 클러스터 사이의 차이 최고의 될 것으로 예상 될 것 이다 동일한 위치 최고 온도와 최저 가변성을 나타내는 주위 조건에 비해 발견은 클러스터 자체 (그림 3 , 4; 에서에서 가장 큰 기여 표 1). 온도 정권에서 차이 성인 꿀벌 질량 (표 2)에서 차이를 표시 하지 않을 수 있습니다.
지속적인 온도 데이터를 맞게 하는 사인 곡선의 진폭은 두 치료 그룹은 컨트롤 그룹에서 현저 하 게 다른 동안 5 ppb 치료에 보다 100 ppb 치료에 훨씬 더 높은 9 .
높은 진폭 하이브에 그 시점에서 더 가변 온도 표시 되므로 진폭 직접 온도 변화에 비례. 낮은 진폭 100 ppb 치료 그룹 (그림 5)에 비해 5 ppb 및 제어 치료 그룹에서 더 높은 가만히 생산을 반영 합니다. 이러한 결과 하이브 검사 및 지속적인 하이브 무게 데이터에서 그와 함께 확인 식민지 수준 동작 100 ppb imidacloprid에 노출에 의해 영향을 크게 받았다.
그림 1: 성인 꿀벌과 가만히 측정 한다입니다. 식민지를 포함 하는 0 (제어), 시럽에 노출에 대 한 검사 데이터 5 월 2014, 2015 년 3 월 일 하이브 근처 투 손, az. 5, 100 ppb imidacloprid (A) 평균 (+ SEM) 총 성인 꿀벌 질량; (B) 평균 (+ SEM) 가만히 표면적을 봉인. 회색 영역 치료 기간 (6 주 동안 하이브 당 주 당 처리 자당 시럽의 4-6 킬로그램)를 나타냅니다. 4 식민지 당 치료 그룹; 한 식민지 100 ppb에서 겨울 동안 죽 었 다. 성인 비 대 중 8 월에 기록 되지 했다. 데이터 이전에 게시 하 고 여기 허가9사용 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 : 꿀 꿀벌 하이브 무게 데이터입니다. 12 월, 2014 년, 시럽 포함 하는 0, 5, 100 ppb imidacloprid 투 손, az. 근처에 노출 꿀 꿀벌 식민지에 대 한 6 월에서 지속적인 체중 데이터 (A) 총 하이브 중량 (± SEM); (B) 사인 곡선의 진폭은 같은 기간 detrended 무게 데이터 맞게. 회색 영역 치료 기간 (6 주 동안 하이브 당 주 당 처리 자당 시럽의 4-6 킬로그램)를 나타냅니다. 4 식민지 당 치료 그룹; 한 식민지 100 ppb에서 겨울 동안 죽 었 다. 데이터 이전에 게시 하 고 여기 허가9사용 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 다른 위치에서 꿀벌 통 내의 온도입니다. 평균 (± sem의) 기온 (° C) 꿀 꿀벌 꿀벌 통 안에 3 센서 위치. (A) 4 단일 상자 두 드러 기는 높은 고도 사이트에서 보관 (MLEM: 2412 m); 그리고 (B) 3 두 드러 기는 낮은 고도 사이트에서 보관 (SRER: 719 m) 2 월 2014 년 12 월 2013 년부터 투 손, AZ 근처. 두 드러 기 나무 Langstroth 깊은 상자 (43.65 l 용량) 나무 내부 커버를 장착 하 고 금속 늘어선 뚜껑을 끼워 넣는 있었다. 열전대 온도 프로브, 프레임의 상단 바에 연결 된 하 고 내장 된 데이터로 거/온도 센서는 중간 프레임의 하단 레일에 배치 했다. 이러한 데이터는 중간 프레임의 상단에 센서 위치 주변 다른 센서 위치에 비해 보다 일관 되 게 높은 되었고 따라서 꿀벌 식민지에 의해 온도 관리에 대 한 정보를 보여준다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4 : 하이브 내 다른 위치에서 온도 가변성. 사인 c에 대 한 일일 평균 (± SEM) 진폭urves 꿀 꿀벌 꿀벌 통 안에 3 센서 위치에 대 한 시간별 detrended 온도 데이터 맞게. (A) 4 높은 고도 사이트에서 보관 하는 두 드러 기 (MLEM: 2412 m); 그리고 (B) 3 두 드러 기는 낮은 고도 사이트에서 보관 (SRER: 719 m) 2 월 2014 년 12 월 2013 년부터 투 손, AZ 근처. 두 드러 기 나무 Langstroth 깊은 상자 (43.65 l 용량) 나무 내부 커버를 장착 하 고 금속 늘어선 뚜껑을 끼워 넣는 있었다. 열전대 온도 프로브, 프레임의 상단 바에 연결 된 하 고 내장 된 데이터로 거/온도 센서는 중간 프레임의 하단 레일에 배치 했다. 이러한 데이터는 중간 프레임의 상단에 센서 위치 했다 (여기 시간당 detrended 데이터 맞게 사인 곡선의 진폭으로 측정 되는) 다양성에서 일관 되 게 낮은 표시 보다 주변에 비해 다른 센서 위치에 대 한 따라서 유익한 꿀벌 식민지에 의해 온도 관리입니다. 주위 온도 (검은 실선)에 대 한 비늘 각 그래프의 오른쪽에 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: 내에서 하이브 치료 식민지를 위한 온도. 12 월, 2014 년, 0, 5, 100 ppb imidacloprid 근처 투 손, az. (A) 평균 하이브 온도 (± SEM);를 포함 하는 시럽에 노출 꿀 꿀벌 식민지에 대 한 6 월에서 지속적인 온도 데이터 (B) 사인 곡선의 진폭은 같은 기간 detrended 온도 데이터 맞게. 회색 영역 치료 기간 (6 주 동안 하이브 당 주 당 처리 자당 시럽의 4-6 킬로그램)를 나타냅니다. 4 식민지 당 치료 그룹; 한 식민지 100 ppb에서 겨울 동안 죽 었 다. 데이터 이전에 게시 하 고 허가 (Meikle 외. 여기에 사용 됩니다. 2016a). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 비교 | t 검정 | 형 P. | 사이트 | Diff. 평균 (° C) |
| 게재 2-게재 순위 1 순위 | 2.05 | 0.0485 | MLEM | 1.00 ± 0.25 |
| SRER | 4.38 ±0.12 | |||
| 게재 2-게재 순위 3 순위 | 0.84 | 1 | MLEM | 2.05 ±0.21 |
| SRER | 0.12 ±0.11 |
표 1: 평균 온도 차이 꿀 꿀벌 꿀벌 통 내의 다른 센서 위치 중 포스트 hoc 비교. 1 위치: 상단 외부 프레임; 위치 2: 상단 중간 프레임; 3 위치: 하단 중간 프레임입니다. 4 단일 상자 두 드러 기는 높은 고도 사이트에 유지 했다 (MLEM: 2412 m) 및 3 두 드러 기는 더 낮은 고도 사이트에 유지 했다 (SRER: 719 m) 2 월 2014 년 12 월 2013 년부터 투 손, AZ 근처. 두 드러 기 나무 Langstroth 깊은 상자 (43.65 l 용량) 나무 내부 커버를 장착 하 고 금속 늘어선 뚜껑을 끼워 넣는 있었다. 열전대 온도 프로브 위치 1과 2에 연결 된 하 고 내장 된 데이터로 거/온도 센서 위치 3에 연결 했다.
| 그룹 | 날짜 | 평균 (± SEM) 성인 비 질량 (g) | 평균 (± SEM) 가만히 표면적 (cm2) |
| MLEM | 2013 년 11 월 월 18 일 | 2119 ±412 | 1372 ±396 |
| SRER | 2013 년 11 월 월 15 일 | 2270 ±312 | 53 ± 30 |
| MLEM | 2014 년 2 월 13 | 2171 ±105 | 0 |
| SRER | 2014 년 2 월 11 | 2027 ±487 | 867 ± 79 |
표 2: 성인 꿀벌 대중과 가만히 대 중, 높은 고도 사이트에서 보관 하는 4 두 드러 기에 대 한 여기에, 설명 된 프로토콜을 사용 하 여 추정 평균 (MLEM: 2412 m); 세 두 드러 기는 더 낮은 고도 사이트에서 보관 (SRER: 719 m) 근처 2 월 2014 년 12 월 2013 년부터 투 손, AZ. 두 드러 기 나무 Langstroth 깊은 상자 (43.65 l 용량) 나무 내부 커버를 장착 하 고 금속 늘어선 뚜껑을 끼워 넣는 있었다. 열전대 온도 프로브 위치 1과 2에 연결 된 하 고 내장 된 데이터로 거/온도 센서 위치 3에 연결 했다.
Discussion
꿀 꿀벌 연구 꿀벌 식민지 성장 및 활동 평가를 정확 하 고 정밀한 데이터를 필요로, 작물으로 서 그냥 과학자는 정확 하 고 정밀한 데이터를 식물의 성장에 다른 처리의 효과 평가 하 고 항복을 요구 한다. 이러한 종류의 데이터는 치료 효과 미묘 하 고 긴 기간을 수 있습니다, 같은 예상 있을 때 꿀벌 농약의 낮은 농도에 노출 되는 경우에 특히 중요 하다.
연속 하이브 무게 데이터 성장과 공부 되 고, 세 소요, 그 식민지의 응답 뿐만 아니라와 같은 피더9설탕 시럽의 추가 꿀벌 강탈에서 식민지의 활동에 많은 정보가 포함 됩니다. 그러나, 지속적인 체중 및 온도 데이터의 적절 한 해석에는 정기적 기초에 식민지의 크기의 몇 가지 지식이 필요합니다. 증가 사실 트래픽으로 인해 꿀 흐름 중 detrended 시간별 데이터의 일일 진폭에서 성인 꿀벌 인구의 크기를 예상할 수 있는 하는 동안 꿀 흐름 외부 관계 보유 하지 않습니다 잘20. 마찬가지로, 식민지 무게 변경 채집 성공, 식품 소비, 및 꿀벌 인구 증가 감소 (예: 비 죽)는 분할 식민지 크기의 기능. 더 작은 식민지는 건강 하지만 작은 사실 인구 인해 단순히 예를 들어 낮은 성장 속도 더 적은 사실 질량을 표시 수 있습니다.
하이브 내 온도 센서에 대 한 일관 되 고 유익한 고정된 위치를 나타내는 생산 재현할 결과, 특히 overwintering 결정적 이다. 이전 연구는 보여주었다 덜 통에 여러 다른 위치 보다 주위 (외부) 온도와 상관 했다 (아래)를 가만히 상자에 중앙 프레임의 위쪽 레일에 온도 모니터링을 식민지 자체 에 의해 더 많은 영향을 받았다 20. 겨울 동안, 식민지 비 클러스터 간의 온도 차이 주변 것, 높을 것으로 예상 그리고 그래서 하이브 내 위치 간의 차이 마찬가지로 예상 되어 따뜻한 개월 동안 보다 큰 것으로. 또한, 꿀벌 클러스터 음식 자원25,26악용 하이브 내 다른 위치로 이동 합니다. 여기에 설명 된 겨울 연구가 나타났다는 최고 외부 프레임에 최고 중앙에서 수평 위치에서 온도 크게 다른 중간 프레임에 수직 차이 하지 동안. 프레임에 걸쳐 수평 공기의 움직임 이므로 상대적으로 제한 된 동안 프레임을 따라 수직 운동을, 수직 혼합 큰 될 것으로 예상 될 것 이다. 이 결과 중간 프레임의 위쪽 레일에 센서 위치는 식민지에서 온도 영향에 관하여 유익 될 것입니다 확인 합니다.
하이브 평가 그들은 여기 설명 대로 이러한 문제를 해결. 하이브의 합계를 빼면 총 하이브 무게에서 부품 측정 비활성, 동안 같은 밤에 견적 성인 꿀벌의 대량 채집 자 벌의 수 및 평가의 시간에 따라서 구분의 독립적입니다. 주관, 작은 공간 허용 규모에서 데이터를 기록 하 고 프레임 사진 제공 영구 기록, 필요한, 따라서 분석을 하 고 사람의 훈련에 대 한 의존도 줄일 경우 가만히 또는 음식 표면 영역의 분석 재검토 될 수 있습니다.
여기에 설명 된 방법을 오류의 소스 없이 되지 않습니다. 가능한, 그리고 빗 또는 제거 된 다른 자료의 어떤 중요 한 조각을 하기 전에 무게 한다 꿀벌의 자유를 하이브 부품 필요 삭제. 나무 성분의 함량은 시간이 지남에 변경할 수 있습니다 및 빈 하이브 주위 상대 습도24매일 변화 때문에 무게에 측정 가능한 매일 진동 전시 수 있습니다. 식민지를 포함 하는 하이브 꿀벌 하이브27, 주변 효과 감소 것이 안에 비교적 일정 습도 유지 하는 경향이 있기 때문에 만큼 변경 아마 되지 않습니다. 이 메서드는 또한 빠르게 작업에 따라 달라 집니다. 하이브는 일단 떨어져 촬영, 온도 가스 상태가 크게 변경 하 고 멋진 온도14가만히 건강 영향을 미칠 수. 복용 떨어져 인접 한 식민지에서 꿀벌을 유지 하는 화면 없이 하이브 꿀 부족의 시대에 특히 강탈 하는 것을 홍보할 수 있습니다.
이 절차의 수정이 때때로 필요 합니다. 많은 두 드러 기 검사 해야 하는 때 때 압력을 강탈 하는 것은 높은 때 날씨는 최적의 등 어떤 경우에, 가능한 한 많은 데이터를 수집 하는 연구자의 관심은 노동자 해야 신속 하 게 이동 하 고 일부 데이터를 지 내 다. 음식 보유 데이터가 중요 한 있다면, 꿀 및 꽃가루, 또는 왁 스 또는 재단, 프레임을 포함 하는 프레임은 무게 하지만 안 촬영 해야한다. 세척제 애벌레와 달걀의 수준 또한 일부 연구자에 대 한 관심의 고 그들은 종종 프레임 사진;에서 검색 그러나, 샘플링을 피하기 위하여 바이어스 연구원은 모든 사진에 그들을 감지할 수 있다는 확신 되어야 합니다. 종종 출장된 가만히 식별할 수 있습니다 안정적이 고 지속적으로 필드 조건 하에서 찍은 사진에. 일부 두 드러 기 치료의 응용 프로그램에 대해 특히 imidacloprid의 높은 복용량을 먹이, 기 면, 시럽의 그들의 소비와 그들의 벌집을 방어 하는 그들의 능력에 있는 감소를 일으키는 될 수 있습니다. 식민지 후에 5-7 d의 시럽을 사용 못하면, 시럽 제거 한다, 그리고 ()을 피하기 위해 발효로 인해 오염 무시 고 신선한 시럽을 제공 하는 식민지. 무게 폐기 시럽, 연구자, 얼마나 많은 각 식민지의 기록 그리고 따라서 총 복용량을 계산할 수 있습니다. 마지막으로, 설탕 시럽에 치료의 응용 프로그램 대체 꿀 소스를 몇 이나 있을 때 가장 효과적입니다. 대체 꿀 소스를 알 수 없는 정도로 치료를 희석 것 이다. 연구원은 한다 명심, 프로토콜 섹션에서 지적 했다 imidacloprid 같은 농약 감소 활동 레벨, 농도 따라 하이브 보호를 포함 하 여와 관련 된. 감소 된 식민지 방어 증가 강탈 하 고 치료의 가능한 혼동을 이어질 수 있습니다.
제시 여기 쇼 그 하이브 무게와 내부 온도 모니터링 연속도 식민지 수준에 민감한 행동은 결과 신경 농약의 농도 행동 변화에 의해 유도 된 매우 낮은 (5 ppb)를 존중 합니다. 응용 프로그램이 이러한 메서드의 다른 신경 살충제를 곤충 성장 레 귤 레이 터 같은 작업의 다른 모드를 더, 꿀 꿀벌 식민지에 필드 현실적인 복용량의 효과 대 한 우리의 이해를 증가 시킬 것입니다.
Disclosures
저자 아무 경쟁 금융 관심사 있다.
Acknowledgments
저자 따뜻하게 감사 K. 앤더슨, 제이 Adamczyk, E. Beren 나 Carstensen, M. Giansiracusa B. 모트, 명. 홀스트와 설계 및 실행에 대 한 토론에 대 한 아칸소 Stilwell 필드에 도움.
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
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