Пчелиная семья, объединенная большим количеством особей, при неблагоприятных условиях способна находиться в состоянии пониженного обмена веществ при недостатке кислорода и избытке углекислоты. В зимнем клубе пчел сильной семьи содержание углекислого газа удерживается в пределах 2,5—4%, то есть примерно в 100 раз больше, чем содержание углекислого газа в воздухе. Высокая концентрация углекислоты способствует снижению обмена веществ, а следовательно, сокращает расход корма, что является важным для выживаемости пчел в период, когда семья лишена возможности пополнить запасы корма.
Пчглы слабой семьи начинают собираться в клуб при температуре наружного воздуха 13 °С, средней — при температуре около 10 °С, сильной — при 8 °С. Основная часть клуба размещается на сотах, свободных от меда, остальные пчелы — на сотах, заполненных медом. Пчелы, сидящие на сотах с медом, согревают его, чтобы сделать доступным для потребления. Внутри клуба без расплода пчелы поддерживают температуру около 25—30 °С, а в оболочке — около 15 °С. В течение зимнего периода клуб многократно сокращается и расширяется при резких повышениях и понижениях температуры. Эти пульсации служат эффективным путем производства тепловой энергии. Для сохранения необходимой температуры в клубе пчелы потребляют дополнительные количества кормовых запасов. Слабые семьи начинают расходовать корм на обогрев клуба при снижении температуры наружного воздуха до 8 °С, то есть примерно на 2 месяца раньше, чем сильные. С увеличением количества потребляемого корма у пчел повышается обмен веществ, в результате они быстрее изнашиваются и выходят из зимовки менее жизнеспособными.
Зимовка маток вне клуба пчелиной семьи. Ученые давно ломают голову над проблемой зимовки запасных маток. Объясняется их внимание к этой проблеме тем, что в большинстве районов страны трудно получить ранних плодных маток, а существующие способы их содержания экономически невыгодны.
Для разработки способа зимовки применительно к условиям холодного климата и продолжительной зимы решили изучить влияние отдельных факторов на выживаемость и воспроизводительную способность маток. Предстояло определить оптимальную конструкцию клеток, качество матки, вид корма, узнать, может ли группа пчел (80—100 экземпляров) вместе с маткой создать условия в своем гнезде близкие к тем, в которых находится клуб нормально зимующей семьи.
