《温热环境》PPT课件.ppt

第二章 温热环境,家畜环境卫生学,基本概念,温热环境：指直接与家畜体热调节有关的外界环境因素（温度、湿度、气流、辐射等）的总和。,气象 指对流层所发生的冷、热、干、湿、风、云、雨、雷、霜、雾、雪、电等各种物理现象。,天气：一个地方在短时期内由大气中所发生的各种物理过程和物理现象所构成的大气综合状态。气候：是指一个地区多年所特有的天气情况。,小气候 由于地表性质不同或人类（生物）活动所造成的特殊气候,第一节 体温、体热平衡和体热调节,一、体温、皮温和平均体温1、体温的概念 恒温动物 VS 变温动物,体温:指身体深部（体核）的温度.体温：衡量恒温动物热平衡的唯一可靠的指标。躯体体内部位不同，温度也不完全相同,2、皮温,皮肤表面的温度称为“皮温”(skin temperature)皮温受身体本身和外界温热条件的影响，常随外界条件的变化而变化。,动物体温分布,平均体温：整个动物体各部位温度加权平均值 平均体温0.7T直肠温度+0.3T平均皮温,3、平均体温,蓄热量：指动物体温度升高时所贮存的热量，为平均比热与动物体质量之乘积。根据平均体温和身体比热可算出全身蓄热量,二、体热的来源,1、基础代谢产热 神经、循环、呼吸、内分泌系统活动,基础代谢产热K1W0.75（kJ/日）K1：单位代谢体重平均基础代谢产热量（kJ/kg日）（人134.3，猪79.7）,2、体增热,体增热，也被称为“热增耗”、“增生热”或“特殊动力作用”,体增热作用：低温环境中动物御寒，但在高温环境中则会增加动物的热负荷,2、体增热,来源：代谢强度增加消化道运动微生物发酵,3、生产产热,生产产热 在动物产品形成过程中有热量产生,例：役畜工作时，消耗的能量20转变为机械能，其余80为热能,4、活动产热,指动物因起卧、站立、步行、觅食、争斗等而增加的产热量。,5、外源热,辐射环境温度较高取暖设备,三、体热的散发,1、辐射散热动物皮肤辐射波长大部分为9000nm,2、传导散热,呼吸道皮肤,体表温度物体表面温度时-散热体表温度物体表面温度时-获热,3、对流散热（convection heat loss）,介质：空气 水,对流分两种：强制对流 自然对流,4、蒸发散热,蒸发散热亦称“潜热发散”，主要包括皮肤蒸发散热和呼吸道蒸发散热，蒸发散热量主要受空气湿度的影响,（1）皮肤蒸发 渗透蒸发（隐汗蒸发）出汗蒸发（显汗蒸发）,马汗腺较发达猪无活动汗腺鸡、兔、狗等无汗腺,（2）呼吸道蒸发 呼吸道蒸发主要部位：上呼吸道,热性喘息：在高温环境中，动物增加呼吸频率减少呼吸深度的现象。,空气相对湿度越小，蒸发散热量越大。,辐射散热、传导散热和对流散热合称“非蒸发散热”（“可感散热”或“显热发散”）非蒸发散热量主要受环境温度影响,胃肠道加热饲料,饮水，粪、尿排泄带走少量热，不属于正常的生理热调节,5、加热饲料、饮水,四、机体的热平衡,（一）畜体热平衡1、畜体热平衡的概念 产热速度=散热速度,2、畜体热平衡的表示方式,MHEHRHCDHCVF0 M：代谢产热量HE：自皮肤和呼吸道的蒸发散热量HR：辐射的散热或得热HCD：传导的散热或得热HCV：对流的散热或得热F：饲料和饮水加温或冷却至体温的失热或得热,（二）热平衡的调节,体热调节的概念 通过行为、生理、生化、形态解剖结构改变产热与散热速度的过程,1、物理调节,增加或减少散热的调节增减皮肤的血流量加强或减弱汗腺、呼吸活动行为,2、化学调节,产热调节散热调节已不足以维持体温恒定时，则减少或增加热的产生,2、化学调节,物理和化学调节同时进行仍无法维持平衡则体温改变,（三）热平衡的调节机制,神经系统控制,第二节 太阳辐射及其对动物体热平衡的影响,一、太阳辐射的概念二、动物接受太阳的热辐射量三、对动物热平衡的影响,一、太阳辐射的概念,1、太阳辐射是地球表面热能根本来源，是大气中发生各种物理过程和天气变化的根源。,二、太阳热辐射量的影响因素,天气状况 太阳高度角动物姿势、朝向动物被毛,三、对动物热平衡的影响,夏季太阳辐射引起热应激生产性能下降,第三节 空气温度及其对畜禽的影响,一、空气温度的概念二、畜舍中气温特点三、等热区与临界温度四、气温对动物热调节的影响四、气温对畜禽的影响,温度单位换算表,一、空气温度的概念,空气温度是影响家畜健康和生产力的首要温热因素1、气温的日变化 气温日较差 日平均温度,2、气温的年变化,年较差：最热与最冷月份平均气温差值扬州7月最热,平均气温27.5；1月份最冷，平均气温1.8,二、畜舍中气温特点,影响因素：外环境温度太阳辐射饲养密度畜舍类型,三、等热区与临界温度,（一）概念等热区是指恒温动物主要借物理调节和行为调节即可维持体温正常的外界环境温度范围。,当气温下降散热增加时，物理和行为调节无法保持体温正常，必须提高代谢率，增加产热量，以维持体温恒定，这开始提高代谢率的外界温度称为“临界温度”或“下限临界温度”,“过高温度”或“上限临界温度”如果气温升高，物理调节不能维持体温恒定，体内蓄热，体温升高，代谢率提高，这因高温引起代谢率升高的环境温度也可称为过高温度,在等热区的下半部偏上尚有一舒适区在舒适区，代谢产热=散热，不需物理调节可维持正常体温,（二）影响等热区和临界温度的因素,1、动物种类,2、年龄和体重随年龄和体重增大 临界温度下降。,3、皮毛状态被毛绵密、皮下脂肪较厚 临界温度低，等热区宽,4、饲养水平饲养水平高 临界温度低,5、生产力 生产性能高 临界温度低。,5、生产力如：产乳9.5kg乳牛，临界温度-6 产乳19kg:-18,6、对气候适应性 寒冷地区动物临界温度较低 炎热地区相反,7、管理制度群体饲养 垫草,8、其他气象因素 临界温度是在无风、无太阳辐射、湿度适宜条件下测定的风、太阳辐射、湿度等都影响临界温度和等热区。,（三）等热区理论应用,1、为畜牧生产科学管理提供依据 在等热区（尤其在舒适区），生产性能高，抗病力强。,2、为畜舍建筑热工设计提供了理论依据、参考标准3、为动物引种和育种提供依据,四、气温对动物热调节的影响,1、热应激增加散热量减少产热量,2、冷应激减少散热量增加产热量,五、气温对畜禽的影响,（一）对动物生理机能的影响1、呼吸系统 呼吸频率增加 出现热性喘息,2、循环系统 皮温升高、非蒸发散热增加汗腺分泌血液流向四周，内脏器官供血不足,3、消化系统 胃酸减少，胃肠蠕动减弱、酶活性降低。,4、泌尿系统与神经系统 高温时，机体大量水分蒸发，尿量减少,5、免疫系统 高温降低免疫机能,6.内分泌机能 高温导致血液甲状腺素含量下降肾上腺皮质激素含量升高,7、行为变化 活动减少饮水量增加群体分散找遮荫处,（二）对动物生产性能的影响1、采食量及饲料利用率 环境温度高，动物采食量下降2、饮水量 在高温情况下，动物饮水量增加,3、繁殖性能,(1)公畜 性欲减退，精液品质下降。（2）母畜 抑制发情 受胎率下降，死胎率上升,4、生长肥育、产蛋、产奶性能 高温有不利影响,5、对畜产品品质的影响 当环境温度过高时，猪易产生PSE肉,(三)气温对家畜健康的影响,1、气温直接引起动物产生疾病 如：热射病（日光直射头部致使脑及脑膜充血、出血，引起中枢神经系统功能障碍称之为日射病）,呼吸性碱中毒冻伤,2、气温的间接致病作用 影响病原微生物、病媒昆虫和寄生虫存活繁衍,3、气温影响家畜的免疫 热应激对非特异性免疫和特异性免疫均有影响。,4、其他影响饲料霉变饲料、牧草品质变差采食冰冻饲料或饮用温度过低的水引起疾病,第四节 空气湿度及其对畜禽的影响,一、空气湿度的概念二、舍内气湿的来源及分布特点三、气湿对动物热调节的影响四、气湿对动物健康的影响五、气湿对动物生产力的影响,一、空气湿度的概念,空气一般都会有一定的水分表示空气潮湿程度的物理量称空气湿度,1、水汽压饱和水汽压饱和水汽压与空气温度有关，温度越高越大,2、绝对湿度 单位体积空气中所含水汽质量（g/m3）。,3、相对湿度表示空气湿度最常用指标 相对湿度=绝对湿度/饱和湿度100,毛发湿度计,4、饱和差在一定温度下饱和湿度（饱和水汽压）和绝对湿度（实际水汽压）之差。,5、露点：空气中实有水汽量、压力不变，气温下降到使水汽达到饱和状态，该温度称为露点,二、舍内气湿的来源及分布特点,1、来源皮肤和呼吸道地面、粪尿、污湿垫料,2、分布封闭式畜舍的上部和下部的湿度均较高。,三、气湿对动物热调节的影响,1、对家畜散热的影响在适宜温度下影响不大高湿加剧高温的影响在低温时，高湿使畜体更冷,2、对家畜产热的影响,高温高湿：产热减少低温高湿：产热增加,四、气湿对动物健康的影响,（一）高湿 高温高湿时，可破坏热平衡。,四、气湿对动物健康的影响,（一）高湿 高湿环境有利于传染病蔓延高湿是家畜发生皮肤病的重要环境因素低温高湿家畜易患关节炎、肌肉炎等,（二）低湿,造成皮肤和粘膜干裂，降低对微生物的防卫能力，或引起呼吸道疾病家禽羽毛生长不良,五、气湿对动物生产力的影响,第五节 气流和气压及其对畜禽的影响,一、气流和气压的概念二、气流对畜禽的影响三、气压对畜禽的影响,第五节 气流和气压及其对畜禽的影响,一、气流和气压的概念大气的水平流动称为风,风速以m/s表示，或以风级大小表示,风向，常以8或16个方位表示风向频率：长期观察风向，就可以找出某种风向的频率。,某风向频率=某风向在一定时间出现的次数/各风向在该时间内出现次数总和100%可将其绘制成图，称为风向频率图，或称风向玫瑰图。,（风向频率，平均风速）,风向频率图对选择畜牧场场址、建筑物配置和畜舍设计都有重要参考价值。,二、气流对畜禽的影响,（一）气流对热调节的影响 对散热的影响对产热量的影响,（二）气流对家畜健康的影响,防止贼风注意避风,（三）气流对生产性能的影响,在夏天，气温低于体温时，气流对家畜健康、生产力有利冬天低温，气流增加家畜散热，加重寒冷影响，生产力下降,三、气压对畜禽的影响,1、一般变化对家畜无明显影响2、高海拔，气压与氧分压低，导致高山病3、家畜对低气压的适应 提高肺通气量 增强造血机能 提高氧的利用率,第六节 温热因素的综合评定,一、温湿指数（THI）二、等温指数（ETI）三、有效温度(ET)四、风冷指数（WCI）,一、温湿指数（THI）,气温和气湿结合以估计炎热程度的一种指标。,一、温湿指数（THI）,计算公式：THI=0.4(Td+Tw)+15,二、等温指数（ETI）,等温指数:用气温、气湿、风速相结合来评定不同状态奶牛热应激程度的一个指标该指标以20摄氏度气温、40%RH和0.5m/s风速作基础舒适环境,三、有效温度(ET),有效温度亦称“实感温度”或“体感温度”，是综合反映气温、气湿、气流对家畜体热调节影响的指标,人和各种家畜的有效温度 人：ET=0.15Td+0.85Tw 猪：ET=0.65Td+0.35Tw Td为干球温度，Tw为湿球温度。,四、风冷指数（WCI）,气温和风速相结合估计寒冷程度的指标风冷却力的计算公式如下：H=(100V)1/2+10.45-V(33-Ta)4.18 H:风冷却力，V:风速，Ta:气温,第七节第七节 家畜的气候服习、驯化与适应,一、基本概念二、气候适应的机理和法则,一、基本概念,1、气候服习 动物对不良气候环境短期的生理适应过程。,2、气候驯化,风土驯化 服习时间较长，动物体的形态发生改变以适应环境的过程。,3、气候适应,气候适应 经过几代自然选择与人工选择，动物的遗传特性发生变化，能遗传。,二、气候适应的法则,1、威尔逊法则 寒冷地区动物被毛厚密、皮下脂肪厚，炎热地区动物毛短，皮薄。,2、伯格曼法则,同一物种在越冷的地方个体愈大，而且愈接近于圆形。,3、艾伦法则,生物学家艾伦对“伯格曼法则”做了有趣的补充。同一种动物，在愈冷的地方其四肢、耳朵和尾巴等也就愈短或愈小，也叫“艾伦推论”,4、格罗杰尔法则,皮肤色素能抵抗紫外线，热带动物皮肤颜色深，有利于防止紫外线伤害，被毛颜色浅，有光泽，有利于反射辐射热。,