专利名称：常年利用传粉昆虫、例如熊蜂的方法及实现这种方法的恒温箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种常年利用传粉昆虫，例如熊蜂的方法。更详细地说，本发明使传粉昆虫，例如熊蜂，在一月至二月，四月中旬至六月的白天以及七月至九月初进行传粉活动成为可能，而上述期间对这种北半球昆虫而言一般是非活动期。此外，本发明还涉及一种恒温箱，所述恒温箱对巢箱进行温度控制以实现常年利用传粉昆虫(例如熊蜂)。
随着养蜂业的发展，蜜蜂已被用于农产品的传粉方面。然而利用蜜蜂进行传粉是有限的，例如蜜蜂不在那些不产生花密的花，例如番茄花和茄子花上停留，并且蜂窝不能保持在一较小的封闭空间内。熊蜂及类似昆虫解决了这些有关传粉的问题。
利用熊蜂传粉首先在比利时实现，在比利时熊蜂用于对温室番茄进行传粉。从欧洲引进产于欧洲的熊蜂(Bombus terrestric)并用其对番茄及类似植物传粉。根据本发明，纯日本种熊蜂可用于番茄及类似植物传粉。现有技术中广泛使用的用于装入引进的熊蜂的巢箱由纸材制成，例如硬纸板或塑性材料。这种箱子放在种植番茄或类似植物的温室内的主要位置处。一般巢箱安装在高于地面0.5～1米处，巢箱内的温度，一般来说随外部空气温度的变化而变化。考虑到上述这点，当温度升高时，就在巢箱顶部安装一个由泡沫聚苯乙烯制成的遮篷或将巢箱埋在地里。
并且，现在基本没有应付冬天低温的方式，通常，当温度较低时，不能利用熊蜂传粉。换句话说，现有技术不能以一种适当的方式控制生长的温度环境，而只能简单地增用普通机构来调整巢箱内部温度，在巢内养殖有熊蜂或类似昆虫。
这样，熊蜂或类似昆虫经常处于超出它们适应巢内温度能力的高温和低温。实质上，当巢内温度下降低于23℃时熊蜂或类似昆虫在巢内上部形成覆盖层(内部保护层)以实现热保护，并且它们开始活动，以便通过颤动它们的肌肉来产生热量，并且当温度低于20℃时，它们开始短距离的走动。此外，当温度超过31℃时，熊蜂及类似昆虫通过扇风活动试图降低巢内的温度。
从而，当温度低于20℃或适当温度高于31℃时，本应到巢外进行传粉的熊蜂及类似昆虫停留在巢内以产热或使巢通风。在自然状态下外部空气温度在5℃至37℃的范围内进行传粉的熊蜂，只有当温度内的温度在10℃至28℃之间时可在温室内传粉。从而不能期望熊蜂在一月至二月，四月中旬至六月的日间以及七月至九月初期间能进行大量传粉活动。
并且，当温度太低或太高时自然巢内部的温度由熊蜂或类似昆虫调节，由于其个体能量的耗费，体能的损耗以及卵或幼虫的死亡，使得群体生命期减少。此外，通过将巢箱埋在地下作为对付高温的措施，这种方法也不是可行的，这是由于，一般情况下，一个巢是在几个温室内来回挪动用的。
因此，本发明的目的就在于提供一种常年利用传粉昆虫，例如熊蜂的方法以及一种可实现常年利用熊蜂或类似昆虫的恒温箱，上述方法是通过控制巢箱的温度环境而为熊蜂提供一最佳的生长环境温度，以及相应地防止熊蜂体能的损耗而实现的。
为实现上述目的，根据本发明，装有传粉昆虫，例如熊蜂的巢箱内部温度被维持在一最佳的生长环境温度范围内。并且上述最佳生长环境温度范围为近似25℃至近似30℃。并且将巢箱装在恒温箱内以将巢箱内温度维持在最佳生长环境温度范围内。
这样，由于装有传粉昆虫(例如熊蜂)的巢箱内温度常年保持在近似25℃和近似30℃之间的最佳生长环境温度范围内，这就可能使熊蜂在5℃至37℃的温度范围内，无需考虑环境外部温度，进行传粉活动。依照惯例，传粉活动的温度范围为10℃至28℃。因此，由于日本普通温室内的温度在5℃至38℃的范围内波动，增加传粉昆虫，例如熊蜂，活动的温度范围以适应温度内温度的整个波动范围，这使常年利用传粉昆虫成为可能。
此外，由于传粉昆虫，例如熊蜂，无需耗费体能来产热，或进行扇风活动，它们就可把全部力量至于传粉活动，它们的能量不会浪费在非生产性的活动上并且其体能也不会损耗，从而熊蜂个体的生命得到延长，种群的生命期也近似翻倍。
根据本发明的恒温箱具有一箱体，该箱体用于盛装传粉昆虫，例如熊蜂的巢箱，上述恒温箱还包括一温度控制装置以及一供传粉昆虫进出的通道装置，温度控制装置用以将箱体内部温度保持在对传粉昆虫最佳的生长环境温度范围内。温度控制装置采用了电子制冷元件和使用氟立昂或冷热保护材料的加热及冷却装置。通道装置与箱体上的通道连接相通。此外，还要求采用热绝缘材料来封闭箱体内空间，并要求用固定装置固定巢箱以确保巢箱固定安装。
因此，可通过温度控制装置使传粉昆虫，例如熊蜂的巢箱内温度常年保持在一固定的温度范围内，例如在近似25℃和30℃之间的温度范围内(最佳生长环境温度范围)，其中巢箱装在箱体内。这使传粉昆虫不受在5℃至37℃的温度范围内的外部环境状态影响而进行传粉活动。并且由于传粉昆虫能通过通道装置进出巢箱，所以，将巢箱装入箱体内就不会产生问题。
通过下面结合附图的描述，本领域的技术人员能更好地理解本发明的上述及其他特点和相应的优点，附图示出了本发明的优选实施例，其中
图1是根据本发明的由箱体和盖板构成的恒温箱的透视图，该恒温箱内具有容纳熊蜂或类似昆虫的巢箱；图2是从另一个方向看
图1箱体的一部分的透视图；图3是
图1所示恒温箱的截面图；图4是
图1所示恒温箱去掉盖板的平面图；图5是用在上示恒温箱中的温度控制装置的一实施例的电路图；图6是图5所示温度控制装置进行温度控制的一个例子；图7示出空气温度相对于时间以及熊蜂(Bombas terretris)的活动率相对于时间的关系，在此实施例中采用了恒温箱(冬天)；图8示出空气温度相对于时间以及熊蜂(Bombas terretris)的活动率相对于时间的关系，在此实施例中使用了恒温箱(夏天)；图9示出空气温度相对于时间以及熊蜂(Bombas terretris)的活动率相对于时间的关系，在此实施例中使用了恒温箱(冬天)；
图10示出空气温度相对于时间以及熊蜂(Bombas terretris)的活动率相对于时间在不同外部空气温度条件下的关系，在该实施例中安装有普通巢箱，而未使用恒温箱(夏天)；
图11示出外部空气温度和熊蜂(Bombus terrestris)活动率的关系；以及
图12示出巢内温度与熊蜂或类似昆虫的行为模式的关系。
下面对本发明的优选实施例进行说明。
在市场上可买到的可装熊蜂或类似昆虫的巢箱2中，放入一个蜂王和几十个工蜂，在巢箱壁表面安装一个喂料器及类似装置和一个通道孔(未示出)。作为一种特殊的将容纳熊蜂或类似昆虫的巢箱内温度保持在最佳生长环境温度范围内的方式，巢箱2装在恒温箱1内，如
图1至图4所示。恒温箱1由箱体3和盖板5组成，盖板5置于箱体3的开口8上，箱体3和盖板5由例如合成树脂构成。
箱体3的上表面上形成有开口3a，并且由泡沫材料(例如氨基甲酸乙酯)构成的绝缘件6连接到四个内周壁表面7a～7d和底表面7e上。箱体3足够大以提供适当地安装熊蜂巢箱(市场上各种类型的巢箱)的空间。在箱体3的一侧在壁表面7a上设有温度控制装置(冷却和加热的装置)10，这样恒温箱1的内部区域4(也包括箱体3的内表面)的温度被控制在一理想水平上。
采用珀尔贴(Peltier)元件11可作温度控制装置10，帕尔贴元件11是一电子致冷元件，在现有技术领域中的帕尔帖元件11当供电时具有分别用于吸收和释放热量的热量吸收部分和热量释放部分。一部分用以吸收热量，另一部分用以释放热量，并且当电流方向改变时，这两部分的作用也相反。散热片12a和12b与珀尔帖元件11的两侧相接触，一组散热片，即散热片12a在内部空间4内，而另一组散热片12b在外侧(即在与外部空气接触的空间内)。
散热片12a和12b，每一个都有具有多个彼此平行的盘的梳状外形，并且散热片12a和12b上设有用于增加散热片周围空气流动的风扇13a和13b。当电子致冷元件11操作时风扇13a和13b就开始旋转。
记住上述的温度控制装置10的结构，让我们看一下图5所示的控制珀尔帖元件11的电路。在恒温箱1的内部空间4内装有温度探测器25，例如热敏电阻，用以探测内部温度。由此获取的温度信息传给由微型电子计算机或类似产品组成的控制电路26。此外在珀尔帖元件11的供电源线路上设有改变供电方向的继电器27，该继电器的线圈在从控制电路26的输出信号的作用下，或者激磁，或者去磁从而实现转换。当继电器在由实线表示的位置时，散热片12a被加热，当继电器在由双点划线表示的位置时，散热片12a被冷却。应当指出参照标号28表示代表加热状态的红灯，参考标号29表示代表冷却状态的蓝灯。此外参考标号30表示电源切换开关，而参考标号31表示用于控制电源供给的继电器，该继电器设在珀尔帖元件11的电源供给电路上。
此外，用微型电子计算机组成控制电路26。控制电路26是现有技术中的内容，其具有中央处理器(CPU)，只读存贮器(ROM)，随机读取存贮器(RAM)和一个输入输出口(I/O)以及其它元件(未示出)，其对珀尔帖元件11以及类似的基于输入信号(内部温度Tr)的元件进行控制。
再次参看
图1至图4，在箱体3的另一壁表面上，即壁表面7b(对着壁表面7a的壁表面)上设有连接通道15，当装有熊蜂的巢箱2放在内空间4内时，该连接通道15组成了供熊蜂在巢箱2和外侧之间进出的通道装置。上述通道15有一开得很大的开口部分16，开口部分16的形状和尺寸可以接纳任何一种市场上可买到的熊蜂巢箱的通道孔洞(未示出)。此处在开口部分1 6处设有由氨基甲酸乙脂，泡沫材料(树脂)或类似材料构成的绝缘件17。
此外，朝向外侧(朝向出口)，连接通道15有两条通道18a和18b，在通道18a和1 8b上又有对应的打开和封闭通道1 8a和1 8b的门19a和19b。打开和关闭这些门19a和19b是由操作者按需人为地实现的。由于每个门19a和19b可由此打开和关闭，内侧和外侧之间的连通状态就可按需调节。
此外，在箱体3的内部空间4内设有固定装有熊蜂的巢箱2的带21，这样在运输期间，就可阻止内部巢箱2移位。
由扁平板制成的盖板5放在箱体3的开口8的顶部，并由锁定爪22固定到箱体3上。此处指出，由泡沫材料，例如氨基甲酸乙酯制成的绝缘件6连接到盖板5的下表面上。
在图6中以流程图形式示出了由控制电路26控制恒程温箱1内部温度的例子，并将参照此流程图解释对温度的控制。当电源开关30打开时，在起动步序40处开始操作，在步序41处由温度探测器25采入恒温箱1的内部温度Tr。然后到步序42内部温度Tr与特定温度值α(例如26℃)相比较，如果内部温度Tr低于α，进行43步序的操作，这时发出加热命令，继电器27调在去磁状态，如图5中用实线表示的，对散热片12a进行加热。然后进行44步序操作，这时红灯28点亮。
如果在上面描述的42步序中，内部温度Tr高于α，就进行45步序操作，这时内部温度Tr与一特定温度β(例如29℃)相比较，如果内部温度高于β，则进行46步序操作，此时发出冷却命令，继电器转换到激磁状态，如在图5中用双点划线表示的，散热片12a被冷却。此后进行47步序操作，此时蓝灯29被点亮。
应指出，当内部温度Tr为这样时，即α＜Tr＜β，则进行48步序操作，这一步序表示珀尔帖元件11的操作处于停止状态的中间阶段。这样红灯28和蓝灯29都处于非亮状态。然后再次回到41步序，这样就可实现上述的温度控制。
正如已经作出的解释，不管外侧温度是多少，在恒温箱1内的装有熊蜂或类似昆虫的巢箱2内的温度总是保持在25℃至30℃的范围内。因此在巢箱2内总是能保持对熊蜂或类似昆虫适宜的温度条件。这样就不会看到高温下的扇风活动，也不会看到产热活动，即在低温下颤动肌肉，而减少不必要的能量损耗并将熊蜂个体的生命延长了15～30天。因此它们的生命期增加到正常生命周期的1.5～2倍，群体的生命周期原来为近似一个月，现在能增加至近似两个月。
此外，熊蜂或类似昆虫的幼虫在低于12℃或高于37℃的温度下死亡，通过实验已经证明，由于巢箱2内的温度维持在一恒定水平，因此由于极限温度而导致幼虫死亡被消除了。并且还可得知当巢箱内温度维持在一特定范围内时，例如近似25℃至近似30℃，即使外部温度在5℃至37℃之间变动，熊蜂或类似昆虫也能保持活动。这意味着，可以满意地实现常年利用熊蜂或类似昆虫对番茄花等进行传粉活动，即使在高温期间，即从四月中旬至五月至六月的日间，从七月至九月初，以及低温期间，即从1月至2月，熊蜂或类似昆虫的活动也不会下降。
应注意如前所述，恒温箱1内的温度控制是通过采用电子致冷元件实现的，但不是说实际的温度控制方法仅限于此，还可以通过使用热保护材料和冷保护材料，或通过利用采用氟立昂气体的普通加热装置和冷却装置实现温度控制。本发明适用于多种类型的熊蜂。如日本蜂和进口蜂，进口蜂包括类似于产于欧洲的Bombus terrestris的BombusFlorilegus，Bombus hypocrita，和红光熊蜂(Bombus ignitus)，Bombus diversus等蜂，或其它的传蜂昆虫例如蜜蜂和无刺蜂。
图7示出在冬季，当外部空气温度在4℃和25℃之间，而巢箱内温度通过利用恒温箱被维持在25℃至30℃的范围内时，特定类型熊蜂(Bombus terrestric)的活动率特性相对于时间的关系的一个例子，而图8示出在夏季，当外部空气温度在近似20℃～38℃的范围内，而巢箱内温度通过利用恒温箱被保持在25℃～30℃的范围内时，特定类型熊蜂(由欧洲引入的熊蜂，Bombus terrestris)的活动率特性和对于时间的关系的一个例子。
如这些实验例所表明的，在低温下，熊蜂在约830时，在近似5℃时开始活动，其活动率超过80％。换句话讲，与图9的例子相比，图9中如先有技术那样没有采用恒温箱，很明显，熊蜂在较低的温度下开始活动，并且活动数量增大。在高温下，已经证明，在800至1500期间，当外部温度超过30℃时，熊蜂维持近似80％的活动率。换句话说，很明显与如现有技术那样不使用恒温箱的
图10所表示的例子相比，熊蜂在较高温度下活动，并且活动数量增加大。
下表示出在实验例中的巢箱(巢箱内放有30个工蜂)内每天留下的特种熊蜂(Bombus terrestris)的累计数(平均值)。
这可清楚看出，低温时，留在巢内的熊蜂数增为不采用恒温箱时记录的数目的近似3.5倍，这证明活动率增加了。
图11示出特种熊蜂(Bombus terrestris)的活动率与外部空气温度的关系。该图示出当使用恒温箱时，高活动域增至6℃和37℃之间。使用普通自由域(free range)巢，而不使用恒温箱，高活动域在19℃和32℃之间。这证明在高温区和低温区，高活动域都增大了。在此例子中，采用了多个巢箱，活动域用黑点表示。
在该实验例中，装有特种熊蜂(Bombus terrestris；一个蜂王和30个工蜂)的巢箱放在恒温箱内两个月，30天内死了3个工蜂，12只工蜂生存了45天至更多天，15只工蜂生存超过60天。由于以普通方式培养的自由域工蜂的平均生命期接近30天，这证明，如前所述它们的生命期增长了。
如已作出的解释，根据本发明，由于装有传粉昆虫，例如熊蜂的巢箱内温度常年维持在最佳生长环境温度范围内，这就可能使熊蜂进行传粉活动，而不受5℃至37℃温度范围的外部环境(外部状态)的状态影响。由于日本普通温度内温室在5℃至37℃之间变化，在这一温度范围内，能进行传粉活动的传粉昆虫(例如熊蜂)增至覆盖上述整个温度范围，这使常年利用传粉昆虫传粉成为可能。
并且，由于传粉昆虫，例如熊蜂，能把它们的全部能量用于传粉活动，而无需耗费体能进行产热或扇风活动，从而消除了能量浪费和力量损耗，蜂的生命期延长并且种群的生命期翻倍。
此外，根据本发明，可以利用温度控制装置把装有传粉昆虫(例如熊蜂)的巢箱内温度常年维持在一稳定温度范围内，例如，在近似25℃至30℃的范围内(最佳生长环境温度范围)巢箱装在箱体内。因此传粉昆虫可以在近似5℃至37℃的外部环境温度范围内进行传粉活动。更进一步讲，由于传粉昆虫能通过通道装置进出巢箱，将巢箱装在箱体内就不会产生问题。
并且，本发明的优点在于，可以采用现有技术中的各种加热和冷却技术构成温度控制装置；并且在供传粉昆虫，例如熊蜂进出巢箱的通道，将巢箱装在箱体内就不会产生问题；在巢箱内装有绝缘材料，从而消除了热损失；并且由于采用了固定装置将巢箱固定在箱体上，巢箱不会移位，以确保其与供传粉昆虫进出的通道装置密闭接触。
权利要求
1.一种常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的方法，其中装有传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱内的温度常年保持在最佳的生长环境温度范围内。
2.根据权利要求1的常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的方法，其中上述最佳生长环境温度为近似25℃至近似30℃。
3.一种常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的方法，其中装有熊蜂或类似昆虫的巢箱放在恒温箱内，以将装有传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱内温度保持在最佳生长环境温度范围内。
4.如权利要求3所述的常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的方法，其中所述恒温箱包括一箱体，装有传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱放在该箱体中；一个温度控制装置，该温度控制装置用以将箱体内温度维持在对传粉昆虫而言，最佳的生长环境温度范围内；以及一通道装置，该通道装置使传粉昆虫，例如熊蜂，能在巢箱和外界之间进出。
5.如权利要求3所述的常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的方法，其中所述恒温箱包括一箱体，容纳传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱被放在该箱体内；一个由珀尔帖元件组成的电子致冷元件，通过切换供电方向，实现热吸收和热释放，从而将箱体内温度保持在对传粉昆虫最佳的生长环境温度范围内；一个连接通道，传粉昆虫，例如熊蜂，能通过此通道在巢箱和外界之间进出，连接通道有一很大的开口部分以与巢箱的朝向内侧的进/出部分连通，上述开口部分具有热绝缘材料和两条朝向外侧的通道，通过门的开关实现通道与外界的连通，和用于固定所述巢箱的带放置在所述箱体上。
6.一种用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其包括一个箱体，装有所述传粉昆虫，例如熊蜂，的巢置于该箱体内；一种温度控制装置，用以把所述箱体内温度控制在对传粉昆虫最佳的生长环境温度范围内；一通道装置，使传粉昆虫，例如熊蜂，能够进出。
7.一种根据权利要求6所述的用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其中所述温度控制装置由电子致冷元件组成。
8.一种如权利要求6所述的用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其中所述温度控制装置由使用氟立昂的加热和冷却装置组成。
9.一种如权利要求6所述的用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其中温度控制装置由加热和冷却保护材料构成。
10.一种如权利要求6所述的用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其中所述通道装置由连接通道组成，连接通道设置在上述箱体上。
11.一种根据权利要求6所述的用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其中所述箱体的内部空间由绝缘材料密封。
12.一种根据权利要求6所述的用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其中所述传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱由箱体的固定装置固定。
13.一种用于常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，的恒温箱，其包括一个箱体，装有传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱放在其中；一个由珀尔帖元件组成的电子致冷元件，其中通过转换供电方向进行热量释放和热量吸收，以将巢箱内温度维持在对传粉昆虫最佳的生长环境温度范围内。一个连接通道，通过该连接通道传粉昆虫，例如熊蜂，可以在上述巢箱和外界之间进出，上述连接通道有一很大的开口部分以实现与箱体的朝向内侧的进/出部分连通，上述开口部分有热绝缘材料和朝向外侧的两条通道，通过门实现与外侧的连通和关闭；以及在箱体内侧的带，该带用于固定上述巢箱。
全文摘要
本发明的目的在于实现常年利用传粉昆虫，例如熊蜂，以及提供一种实现此目的的恒温箱。为实现上述目的，装有传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱内温度常年维持在最佳生长环境温度范围内。在用于将温度维持在最佳生长环境温度范围内的恒温箱内，通过一温度控制装置将装有传粉昆虫，例如熊蜂，的巢箱处的温度保持在对传粉昆虫(例如熊蜂)最佳的生长环境温度范围内。此外，恒温箱具有一通道装置，使巢箱内传粉昆虫在巢箱和外界之间进出。
文档编号A01K67/033GK1165613SQ9711026
公开日1997年11月26日 申请日期1997年4月8日 优先权日1996年4月8日
发明者大友裕隆, 手俊行 申请人:株式会社佳适