研究環(huán)境變化對于蜜蜂影響

應(yīng)用 美墨爾特穩(wěn)定性測試箱HPPeco

升溫實(shí)驗(yàn)中蜜蜂臨界熱最大值測定

環(huán)境測試箱長期來一直用于多種應(yīng)用場景。無論是濕度控制箱體、恒溫恒濕箱、植物生長箱，或是環(huán)境測試箱等，客戶都可在市場上找到符合應(yīng)用需求的箱體。

配合例如濕度傳感器等傳感器的使用，再結(jié)合創(chuàng)新行業(yè)技術(shù)——Peltier半導(dǎo)體技術(shù)，能讓一臺環(huán)境測試箱滿足不同應(yīng)用場景的使用需求。

采用Peltier半導(dǎo)體技術(shù)的美墨爾特穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPP750eco的一個(gè)特別的應(yīng)用——耐熱性實(shí)驗(yàn)，測量臨界熱最大值CTmax，以幫助了解蜜蜂的體溫及其水分因城市化進(jìn)程產(chǎn)生變化的不同敏感性。正如Justin D. Burdine和Kevin E. McCluney所做實(shí)驗(yàn)。該研究是在博林格林州立大學(xué)進(jìn)行的，并由其生物科學(xué)學(xué)院發(fā)表。

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蜜蜂數(shù)量因環(huán)境變化而面臨減少風(fēng)險(xiǎn)？

物種數(shù)量減少或滅絕可用氣候變化和現(xiàn)在土地不當(dāng)使用所產(chǎn)生的不良影響來解釋。

為什么科學(xué)家和研究人員對了解、掌握物種對這些環(huán)境因素的反應(yīng)如此看重？主要是為了保護(hù)生物多樣性和維持我們的生態(tài)系統(tǒng)。

雖然如今技術(shù)為人類進(jìn)行不同種類的物種研究提供了各種設(shè)備。但美墨爾特穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPP750eco在確定如何在生態(tài)系統(tǒng)中健康保護(hù)蜜蜂等物種發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

本文將為您介紹美墨爾特穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPP750eco在此研究中所發(fā)揮的作用。

蜜蜂對環(huán)境條件反應(yīng)的影響因素

隨物種數(shù)量減少，甚至出現(xiàn)了更糟的情況——滅絕，如研究所闡述的，像授粉等活動，會隨物種數(shù)量減少而面臨被干擾或退化的危險(xiǎn)。

了解物種生理耐受性，以及耐脫水性，對預(yù)測這些生物對全球環(huán)境變化的反應(yīng)以及對其生存的影響很重要。

什么是耐熱性？

耐熱性是用于衡量物種對溫度變化反應(yīng)的指標(biāo)。臨界熱最大值和臨界熱最小值在此時(shí)決定物種的對溫度耐受極限。這兩數(shù)值，以及熱安全邊際，是專家們用于確定生物如何從生理角度對氣候變化和環(huán)境條件做出反應(yīng)的指標(biāo)。

定義臨界熱最大值和臨界熱最小值

根據(jù)Burdine和McCluney研究表明，“CTmax是生物體可承受的最高半致死溫度，CTmin是最低半致死溫度。在兩種溫度下，生物體失去肌肉控制，遭受生態(tài)死亡。”CTmax和CTmin值之間的溫度范圍則被稱為耐熱范圍。

什么是熱安全邊際？

這指的是CTmax（臨界熱最大值）與正常體溫、實(shí)際體溫或空氣溫度之間的差異，并為了解變暖缺陷提供度量標(biāo)準(zhǔn)。

通常來說，根據(jù)發(fā)現(xiàn)，自然溫度梯度會影響熱耐受性。Burdine和McCluney的研究進(jìn)一步補(bǔ)充，“有證據(jù)表明說，昆蟲耐熱性在較小氣候梯度中存在差異。體型（表面積與體積之比）也可能會影響耐熱性，因?yàn)檩^小動物的散熱會更好，但可能也更容易脫水。”

將耐脫水性考慮在內(nèi)

耐脫水性指的是“在干燥到蜜蜂c體內(nèi)水分含量為10%時(shí)，蜜蜂仍可以存活的能力，這大概相當(dāng)于在20℃，50%相對空氣濕度（RH）的環(huán)境（=水勢- 100 MPa）”（Alpert, 2006;Oliver等人，2010）。

Hadley在陸生節(jié)肢動物的水關(guān)系中指出，在澳大利亞，果蠅耐脫水性會隨著降水量的增加而下降。其他證據(jù)還表明，地中海果蠅耐脫水性在地理上存在差異。

從該類研究中可得出結(jié)論：耐脫水性可預(yù)測如土地使用和氣候變化等環(huán)境因素對于生物的影響。較高的表面積與體積之比和較高的水分流失與代謝率比，也為像蜜蜂這類小型生物在干燥方面提供了有力證據(jù)。

臨界水分含量

導(dǎo)致脫水的一重要因素是臨界水分含量。是指生物體死亡時(shí)體內(nèi)的水分含量。CWC（即臨界水分含量）按重量計(jì)算，即濕質(zhì)量與干質(zhì)量之差與濕質(zhì)量的比值。

城市化及其對蜜蜂數(shù)量的不利影響

土地使用和全球氣候變化影響蜜蜂的耐熱及耐脫水能力。眾所周知，溫度、水分的變化會影響節(jié)肢動物體內(nèi)水分含量?；谶@點(diǎn)，可以研究蜜蜂的耐熱性，因?yàn)榕R界熱最大值可用來預(yù)測蜜蜂數(shù)量如何隨著城市化梯度而變化。其他因素是高溫下城市的熱島效應(yīng)。實(shí)際上，昆蟲水平衡變化還會對其生長、繁殖和存活率產(chǎn)生負(fù)面的影響。

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實(shí)驗(yàn)研究

該實(shí)驗(yàn)研究了中等城市城市化梯度（不透水表面，例如路面區(qū)域）是如何去改變蜜蜂種群的臨界熱最大值CTmax和臨界水分含量CWC。

研究所用蜜蜂

本研究對于來自不同種群的三類蜜蜂進(jìn)行了研究：

● 絲紋汗蜂(Agapostemon sericeus)

● 西方蜜蜂(意大利蜜蜂)

● 常見的東方大黃蜂(Bombus impatiens)

為什么需要使用這三種蜜蜂去進(jìn)行同一項(xiàng)研究。這是因?yàn)?，它們的體型大小、覓食偏好、社會性和蜂巢的特異性都不相同。這樣增加了發(fā)現(xiàn)物種之間差異反應(yīng)的可能性。

用美墨爾特穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPP750eco進(jìn)行蜜蜂耐熱性實(shí)驗(yàn)

耐熱實(shí)驗(yàn)使用美墨爾特穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPP750eco對每種蜜蜂的臨界熱最大值進(jìn)行了測量。

穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPPeco內(nèi)的溫度穩(wěn)步上升，從25°C開始，按照標(biāo)準(zhǔn)方法以0.5°C min?1速率來上升。箱體中的溫濕度傳感器由Peltier半導(dǎo)體元件供電，有助于讀取讀數(shù)。得益于箱內(nèi)配置的濕度傳感器，箱體濕度能夠穩(wěn)定保持在20%。

蜜蜂被單獨(dú)放置在箱體中的標(biāo)本杯中，標(biāo)本杯上用網(wǎng)格覆蓋，以允許杯子中的空氣溫度隨著穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPPeco的升溫而上升。

翻正反應(yīng)則是通過吹氣來完成的。隨著它的損失，實(shí)驗(yàn)表明肌肉功能開始失效的終點(diǎn)，通常用于估計(jì)臨界熱最大值CTmax。如果蜜蜂在15秒的窗口內(nèi)接受空氣后還可以直立移動，則被認(rèn)為是失去了直立反應(yīng)。

臨界熱最大值在這被認(rèn)為是校正響應(yīng)丟失的溫度。此時(shí)，蜜蜂被帶出測試箱體。美墨爾特穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPP750eco中的溫度上升持續(xù)大約2H，直到所有用于實(shí)驗(yàn)的90只蜜蜂都達(dá)到了它們的臨界熱最大值。

這些蜜蜂被稱重，后安置在密封的小瓶中。在升溫過程中，蜜蜂沒被喂食，也沒喝水。

研究發(fā)現(xiàn)

● 每種蜜蜂的耐熱性和耐脫水性都不一樣，它們對于溫度的安全忍耐范圍也不同；

● 城市化和氣候變化導(dǎo)致的干旱可能會影響蜜蜂；

● 汗蜂對溫度變化非常敏感；

● 需更多的數(shù)據(jù)來了解大黃蜂對溫度變化和水平衡差異的反應(yīng)。

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Memmert  環(huán)境測試箱HPPeco

美墨爾特環(huán)境測試箱HPPeco在節(jié)約能源方面極具優(yōu)勢。此外，由于其長期穩(wěn)定免維護(hù)的特點(diǎn)，非常適合穩(wěn)定性測試與樣品在受控環(huán)境下的儲存?？販鼐雀_，溫度范圍從0 °C ~+70 °C ，濕度動態(tài)加濕及除濕（范圍） 10%~90%rh，符合 ICH Q1A關(guān)于穩(wěn)定性測試的指導(dǎo)方針。

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關(guān)于美墨爾特產(chǎn)品

德祥的資深合作伙伴之一——德國美墨爾特致力于在滿足上述及更多應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，為用戶提供一系列行業(yè)領(lǐng)先的溫控箱體。Peltier半導(dǎo)體冷卻和加熱技術(shù)在美墨爾特不同的產(chǎn)品系列中發(fā)揮重要作用。Peltier半導(dǎo)體元件的使用，幫助我們將理論成功轉(zhuǎn)化為能滿足實(shí)際應(yīng)用需求的的先進(jìn)Peltier半導(dǎo)體技術(shù)驅(qū)動設(shè)備，如穩(wěn)定性試驗(yàn)箱HPPeco和低溫培養(yǎng)箱IPPeco。除此之外，美墨爾特也提供以下溫控箱體：

● 高溫高濕試驗(yàn)箱HCP

● 恒溫恒濕箱ICH

● 環(huán)境試驗(yàn)箱CTC / TTC

如果您對美墨爾特產(chǎn)品感興趣，可撥打熱線400-006-9696或點(diǎn)擊鏈接填寫信息咨詢。

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美墨爾特

全球溫控箱體領(lǐng)導(dǎo)品牌德國Memmert（美墨爾特），成立于1933年。九十年來，美墨爾特一直致力于精確溫控箱體的研發(fā)和生產(chǎn)，并在行業(yè)中保持領(lǐng)先地位。公司擁有悠久的半導(dǎo)體控溫技術(shù)（Peltier）經(jīng)驗(yàn)，是能夠提供全系列半導(dǎo)體技術(shù)溫控箱體的制造商。

德祥科技

德祥科技有限公司成立于1992年，是實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)檢測儀器設(shè)備和服務(wù)行業(yè)的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商?？偛课挥谥袊愀?，并在越南、廣州、上海和北京設(shè)有分公司。德祥通過與中山大學(xué)和華南理工大學(xué)的合作，成立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并設(shè)立了“測試分析獎學(xué)金”。2017年，德祥自主生產(chǎn)品牌英諾德成立，推出了多款科學(xué)儀器設(shè)備，展示了其在前瞻性技術(shù)研發(fā)方面的強(qiáng)大實(shí)力。