《温热环境》课件.ppt

西南大学荣昌校区动物科学系朱 海 生,家畜环境卫生(Environmental Hygiene of Domestic Animals),2 温热环境,第一节 家畜热调节第二节 太阳辐射 第三节 空气温度 第四节 空气湿度 第五节 气流 第六节 温热因素的综合评定第七节 温热因素对家畜疾病的影响,温热环境、体热平衡、体热调节、相对湿度、露点温度、气流掌握产热和散热途径；高、低温环境下体热调节方式及判定了解太阳辐射的生物作用及掌握影响太阳辐射的因素了解气温变化规律掌握等热区、临界温度概念及其对家畜的影响判定湿度对家畜的影响湿度的变化规律气流表述的指标及风向频率图 学会以二氧化碳含量计算通风换气量,掌握与了解,第一节 体温与畜体热调节,有关 概念 体热调节平衡 环境温度与体热调节平衡 太阳辐射与畜体热调节,有关概 念,1 温热环境(thermal environment)家畜周围空气中的温暖、炎热与寒冷，它是由空气温度、空气湿度、气流速度和太阳辐射等温热因素综合而成。它们是影响家畜健康和生产力的极为重要的环境因素。其中温度最为重要。,1,6,温热环境是家畜很重要的环境因素：直接影响：温热环境通过热调节对家畜发生直接影响；间接影响：自然界的温热条件还可通过饲料植物的生长、化学组成和季节性供应，以及寄生虫和其它疾病的发生和传播,间接对动物的健康和生产力发生作用。,1,7,2 大气指包围在地球周围厚厚的空气。3 对流层最接近地面的大气层。厚度917Km，对地球生物影响最大。4 气象(meteorology)发生在对流层中各种物理现象（风雨雷电等）。5 气象因素(meteorological elements)用来描述和表达对流层中各种物理过程和物理现象的基本特征量和大气现象。如：温度、湿度、气压、风速、风向、降水6 天气（weather）由各种气象因素所引起的大气状况（阴晴）。7 气候(climate)指一个地区多年的综合的天气状况。8 小气候(microclimate)指小范围的特殊气候。,对流层,平流层,直流层,热层,外层,1,9,一 体温、皮温和平均温度,1 体温：是指身体深部（体核）的温度(deep-body temperature or core temperature)。是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。,1,10,直肠温度能代表体温，又易测量，故长期以来均以直肠温度表示体温。在测量体温时，应使温度表的感应部位伸入直肠深部。成年牛、马等大家畜为15cm，羊、猪为10cm，小家畜和家禽为5cm。,1,11,2 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。动物身体部位不同，其皮温也不相同。凡距离身体内部较远、被毛保温性能较差、散热面积较大、血管分布较少和皮下脂肪较厚的部位，皮温较低。四肢下部、耳部和尾部在低温时皮温显著下降。,1,12,例如犊牛在35的高温环境中，直肠温度为39.8，身体各部位的皮温没有很大的差异，范围在36.538.5之间。在5的低温环境中，直肠温度为39.5，胸部皮温为31.2，耳部仅7，两者相差20。,1,13,3 平均温度 平均体温是指整个动物体各部位温度之加权平均值，可以用公式计算：T=0.7Tr+0.3Ts式中：Tr直肠温度（）；Ts平均皮温（）。,二 体热调节平衡,体热平衡 指恒温动物为维持体温恒定而保持产热和散热的平衡 产热 散热 体温 产热 散热 体温,热的来源基础代谢产热消耗饲料产热肌肉活动产热生产过程产热其他,体热平衡,热的去路辐射散热传导散热对流散热蒸发散热其他,（一）产热(heat production),1 基础代谢产热（basal metabolism heat production）指动物处于饥饿、休息（静卧清醒）、温度适宜（20）、消化道没有养分可吸收状态下维持生命活动的产热量。（畜）HA 293W0.75 KJd（禽）HA373W 0.75 KJd 此时的能量消耗只用于维持生命的基本生理过程，如血液循环、呼吸、泌尿、神经和内分泌等的正常运行，是动物在清醒状态下的最低产热量。,1,16,动物睡眠时的产热量比基础代谢产热量降低10。体重大的动物基础代谢产热绝对值大；体重小的动物基础代谢产热相对值小。各种动物单位体表面积基础代谢产热量非常相似。成年动物不论体重大小，基础代谢产热量均可以下式估计：基础代谢293W0.75（kJ/d）人为134.3，狗为215.5，鼠为2736.3，猪为79.7。,1,17,2 热增耗,当动物休息于舒适的环境中，产热量取决于采食量，饥饿动物因采食而增加的产热量被称为体增热（Heat increment，HI）。体增热也被称为“热增耗”、“增生热”或“特殊动力作用”（specific dynamic action，SDA）。来源：一部分为动物摄食、消化和吸收饲料时，因细胞生物化学反应使代谢强度增加而产生的热量；另一部分为饲料在消化道运动，被微生物发酵所释放的热量。如反刍动物的瘤胃，马属动物的盲肠和大肠中的内容物被微生物发酵产生大量的热。,1,18,采食量愈大，热增耗愈多；采食粗料的热增耗比采食精料的热增耗多。蛋白质的体增热最大，约占总代谢能的30；碳水化合物居中，约占代谢能的1015；脂肪最少，约占代谢能的510。体增热对于低温环境中动物御寒具有重要作用，但在高温环境中则会增加动物的热负荷。,1,19,3 肌肉活动产热,动物因起卧、站立、步行、运动、觅食、争斗和劳役等肌肉活动，都可增加产热量。,4 生产过程产热,是指动物生产产品（如生长、繁殖、产乳、产蛋、产毛等）过程中，在维持的基础上增加产热量。通常净能中的能量在满足维持代谢需要后剩余部分用于生产产品，在动物产品的形成过程中，始终伴随着热量的产生。生产过程产热量取决于产品的种类和数量。,5 外源热 家畜从温度高的外界物体中得到热量。如饮水、饲料。,1,22,在总产热量中，基础代谢产热是保障基本生命活动所必须；生产代谢产热始终伴随者生产产品和做功而产生；在维持代谢产热中，有些是对动物生产毫无意义，如，适应环境、应激反应等产热。因此，通过改善环境减少这部分维持代谢产热以及为生产产热散失创造条件，将是提高饲料转化率和饲料报酬的根本措施。,营养状况：营养好肥胖个体 营养不良较瘦个体,性别：雌性 雄性；,个体大小：体重大、体表大，绝对产热量大，相对产热量（单位基础代谢率）小；体重小、体表小，单位基础代谢率大；,年龄：年龄小 年龄大,生产水平：生产力水平高生产力水平低,采食量：采食量大采食量小,活动量：活动量大活动量小,影响动物产热的因素,1,24,（二）散热(heat loss),1 辐射散热 当环境温度低于体表温度时，机体会以红外线长波的形式向环境散发热量。温度大于绝对零度的（0 K或273）任何物体都能放出辐射能。辐射散热是指动物与周围环境可度量距离内物体之间以电磁波形式进行的热交换。,1,25,2 传导散热 是通过物体间的直接接触，由高温物体把热量直接传递给低温物体。动物体呼吸道和皮肤都具有传导散热的作用。呼吸道是将热传给较冷的吸入空气，皮肤主要是通过直接与较冷物体如地面、冷水等接触而进行传导散热。传导散热量的多少取决于：接触物的导热系数；接触面积；两者温差。,1,26,3 对流散热 当畜体体表温度低于流体（如空气）温度时，通过对流可以带走畜体表面热量，发生对流热散。对流形成的原因有两种：是由外力作用发生对流，称为“强制对流”（forced convection）；另一种为空气因受热不均导致密度变化而产生的对流，称为“自然对流”（natural or free convection）。对流散热量取决于散热面的面积和散热面温度与空气温度之差。对流散热不仅发生在皮肤表面，而且发生在呼吸道表面。,1,27,4 蒸发散热 家畜皮肤和呼吸道表面的水分通过水汽化吸热和水分子运动而散热的过程。途径：皮 肤 呼吸道,5 加热饲料和饮水,1,28,（1）皮肤蒸发,机制有二：一、渗透蒸发(diffusion evaporation)，即皮肤组织水分通过上皮向外渗透，水分在皮肤表面蒸发。因为渗透蒸发不见有水滴，常称为“隐汗蒸发”(insensible perspiration evaporation)。二、出汗蒸发(perspiration evaporation)，即通过汗腺分泌，使汗液在皮肤表面蒸发。出汗多时，常见皮肤表面有水滴残留，故又称为“显汗蒸发”(sensible perspiration evaporation)。（马属动物）,1,29,出汗散热能力与汗腺发达程度和被毛状态有关，马属动物汗腺较发达，牛次之，绵羊有汗腺，但较小且为突发性汗腺，猪无活动汗腺，鸡、兔、狗等均无汗腺；对于大多数动物，由于被毛的阻滞作用，即使动物处于高温高湿汗腺分泌汗液多，但是汗液也很难在皮肤表面蒸发，蒸发对动物散热作用不大。因此，在高温高湿时动物主要靠增加渗透蒸发和呼吸道蒸发而散热。,1,30,（2）呼吸道蒸发,呼吸道粘膜湿润、温度高、水汽压大，空气的水汽压一般相对较低，当水汽压较低的空气通过呼吸道时，呼吸道粘膜的水分子很容易从空气中逸出而发生蒸发作用；吸入呼吸道的空气的温度通常低于体温，因经呼吸道的传导、对流的散热作用而使空气温度升高，饱和压水气压亦随之提高，从而能容纳更多的水汽。呼吸道蒸发的主要部位是上呼吸道。,1,31,当气温较低时，动物呼吸次数减少而深度增大；当气温升高时，动物呼吸变得短而急促。热性喘息就是指在高温环境中，动物出现的增加呼吸频率，减少呼吸深度的现象。热性喘息常见于汗腺不发达或缺乏汗腺的动物如猪、鸡、狗。热性喘息在排出大量的水蒸气的同时，将体内大量CO2排出体外，导致呼吸性碱中毒。,（二）散热(heat loss),蒸发散热 呼吸道（不可感散热）皮 肤 显汗 隐汗 辐射散热 非蒸发散热 传导散热（可感散热）对流散热,非蒸发散热量的大小主要受环境温度的影响，非蒸发散热的结果是导致空气温度变化。蒸发散热量主要受空气湿度的影响，不导致空气温度变化，但使舍内湿度上升。,1,33,此外，通过胃肠道加热饲料和饮水可消耗部分体热，同时粪、尿排泄也带走少量热，但这种散热不属于正常的生理热调节范围。,影响动物散热的因素,空气的温度、湿度和气流,动物体表面积,动物的姿态,动物的被毛状态,皮下脂肪层,环境热量与动物产热和散热的关系,三 环境温度与体热调节平衡,(一)环境温度与散热方式 高温：蒸发散热为主 其他方式为辅；低温：非蒸发散热为主 蒸发散热为辅；（二）体热调节 指动物为达到热平衡，保持体温恒定而通过中枢神经系统对产热和散热而进行的调节。方式 物理调节 化学调节,黑白花牛在不同温度非蒸发散热、皮肤蒸发散热和呼吸道蒸发散热平均值的比率,1,38,物理调节 在炎热或寒冷环境中，家畜首先借皮肤血管的舒缩，增减皮肤的血流量和皮肤温度，其次通过加强或减弱汗腺和呼吸活动，寻找较舒适的小气候环境和改变姿势等，以增加或减少热的放散来维持正常的体温，这称之为“散热调节”或物理调节。,1,39,化学调节 在较严重的热或冷应激中，散热调节已不足以维持体温恒定时，则必须减少或增加体内营养物质的氧化，以减少或增加热的产生，这种调节称之为“产热调节”或“化学调节”。,1,40,当物理和化学调节同时进行还不能维持热平衡时，表现为体温的升高或下降，说明热平衡破坏，这时往往引起生理机能失常。严重威胁家畜的健康和生产力。甚至危及生命。,（三）体热调节机理,中枢感受器(下丘脑、大脑、脊髓),外周感受器(皮肤、内脏及粘膜),热调节中枢,热感受器,冷感受器,体温,第二节 太阳辐射(solar radiation),太阳辐射强度及其影响因素 太阳辐射对畜体的作用 太阳辐射对家畜生产力的影响,1,43,太阳辐射经过大气层（1）约有18被大气和云层所吸收；（2）约有7被各种气体分子和悬浮的微粒散射；（3）约有27被云层反射。因此，仅约48的太阳辐射能到达地面，其中30为直射，18为散射。太阳辐射被减弱的程度除与大气的状态有关外，还与太阳高度角（h）有关,一 太阳辐射强度及影响因素1 概念：太阳在核聚变过程中产生巨大的能量，这种能量以电磁波的形式向宇宙放射，即太阳辐射，其本质是一种电磁波。红外线：长波大于0.773x102um 可见光（光合有效辐射）：0.390.77um 紫外线：短波小于0.380.004um2 太阳辐射的强度 指单位面积单位时间接受太阳辐射的能量。到达地面的辐射强度，除受大气的影响外，还受太阳高度角、海拔等有关。,3 影响太阳辐射强度的因素,1）大气透明度 透明度越大，直接辐射大、散射辐射小 空气污染指数：晴天 0.85 阴天 0.3 一般 0.30.852）大气厚度 越厚，辐射强度越低3）云量 越少，直接辐射大；有云时，总辐射比晴空时小 4）海拔 直接辐射随海拔高度升高而增大；晴天散射辐射随海拔高度增加而减少；有云时，随海拔高度增加而增大5）太阳高度角,二 太阳辐射对畜体的作用,（一）作用方式1 直接辐射：红外线、可见光、紫外线2 散射辐射：以短波为主即紫外线3 反射辐射：以紫外线为主,1,49,（二）太阳辐射一般作用,光热效应：因光引起的机体被照射部位温度升高的效应 光电效应：因光照射到机体组织使之释放电子的现象 光化学效应：因光照引起机体对照射后的化学反应 黑色素源黑色素 光敏化学作用：当机体有光敏化学物质存在时，机体能呈现化学过敏,1,50,（三）动物被毛的隔热作用,色泽：浅色反射力强，深色吸收率高理想的被毛，热带的瘤牛：肤黑毛白；寒带的牛则毛黑。厚密：防止太阳辐射热。平整,1,51,（四）红外线的生物学作用,7601500nm 短波红外线150012000nm 长波红外线 红外线光量子能量小，主要引起光热效应，所以又称为热线或热射线。,1,52,有利方面1、消肿镇痛 血液循环得到改善，局部渗出物易被吸收消除，从而使组织张力下降，肿胀减轻，也使肿痛减缓。（波长：7602000nm）2、采暖 红外线灯作为热源，用于雏鸡、仔猪和病、弱家畜进行照射，不仅可以采暖御寒，而且可以改善机体的血液循环，促进生长发育。3、色素沉着 红外线有一定的色素沉着作用。红外线被吸收后破坏了细胞，分解了蛋白质，激活了酪氨酸酶，后者与色素原结合，使之变为黑色素，皮肤上即出现色素沉着。,1,53,不良影响1、烧伤：过强的红外线作用于皮肤上，皮肤温度可达40或更高，皮肤表面发生变性，甚至形成严重烧伤。2、波长6001000nm的红外线能穿过动物颅骨，引起日射病，此时机体体温不一定升高；3、波长10001900nm的红外线长时间照射在眼睛上，使眼晶状体及眼内液温度升高，蛋白凝固，水晶体发生浑浊，引起白内障。4、影响热调节 过度的红外线作用，可使热调节发生障碍。这时机体以减少产热，并重新分配产热（皮肤的代谢升高，内脏代谢降低）来适应新环境，由于内脏血液量减少，使胃肠道对特异性传染病的抵抗力下降。,1,54,（五）紫外线的生物学作用,根据紫外线的生物学作用，将紫外线分为三段：长波紫外线 320400nm：生物学作用较弱；中波紫外线 275320nm：生物学作用强；短波紫外线 275nm以下：作用强烈对细胞有巨大杀伤力。紫外线照射机体后，对机体可产生有益作用和有害作用。,1,55,（1）杀菌作用 253260nm作用最强 使细胞蛋白质凝固，细胞死亡。可用于空气。物体表面的消毒及表面感染的治疗。（2）抗佝偻病作用 280320nm作用最强 VD能促进钙磷的吸收，缺乏时，幼雏出现佝偻病；成年家畜出现骨质软化病。使动物皮肤中维生素D元（7脱氢胆固醇）转化为维生素D3，使植物中麦角固醇转化为维生素D2。,1,56,（3）红斑作用 在紫外线的照射下，被照射部位皮肤会出现潮红，这种皮肤对紫外线照射的特异反应称红斑作用。紫外线照射皮肤，210h后照射部位出现红斑。红斑轻者1012h消退，重者可持续数日。一般用红斑剂量表示机体每天需要的紫外线照射剂量。（4）色素沉着作用 紫外线可使皮肤中的黑色素源通过氧化酶的作用，转变为黑色素，使皮肤发生色素沉着。增强局部皮肤的保护功能。,1,57,（5）提高机体的免疫力和抵抗力 动物长期缺乏紫外线的照射，可导致机体免疫力下降，对各种病原体的抵抗力减弱，易引起各种感染和传染病。生产中，可采用小剂量紫外线多次照射。（6）增强气体代谢作用 紫外线照射能兴奋呼吸中枢，使呼吸变深变慢，促进氧的吸收和二氧化碳、水汽的排出。同时提高血液携带氧和二氧化碳的能力，加速组织代谢过程。,1,58,（7）光敏性皮炎 在紫外线照射下，光敏物质对机体发生明显的作用，能引起皮肤过敏、皮肤炎症或者坏死现象，这就是光敏性皮炎。专发于白色皮肤。畜牧生产中多见于猪和羊。（8）光照性眼炎与癌 紫外线过度照射动物眼睛时，可引起结膜和角膜发炎，称为光照性眼炎。症状：眼红、灼痛、流泪、怕光。紫外线尚有致癌作用。,三 太阳辐射对家畜生产力的影响,(一)对家畜生殖的影响长日照动物:随太阳辐射的强度和时间增加而发情的动物 如:马、驴、牛等；温度升高，刺激性腺发育短日照动物:随太阳辐射的强度和时间减少而发情的动物 如：绵羊、山羊、水牛等非季节性动物：猪、兔,光引起性活动的机理,光 眼睛 视神经 大脑皮层视觉中枢 下丘脑 促性腺释放激素 垂体前叶 促性腺激素 头盖 性活动 性腺激素 光 裸露的皮肤也有一定的感受作用,（二）太阳辐射对产乳和乳的组成的影响,太阳辐射的强度和时间适合奶牛的生殖状况温度有利于健康的生殖力牧草质量好春季：产奶量最多，56月达到高峰，固体物含量减少。夏季：太阳辐射强烈，气温高，草质差，产乳量下降，固形物上升。,(三)太阳辐射对生长肥育的影响,光照强度和时间 兴奋性 代谢 有利于肥育猪生长母猪：需要增加强度和时间、运动。仔猪：需要增加强度和时间、哺乳。,（四）太阳辐射对产蛋的影响,冬末春初，日照延长，产蛋量提高，45月份达高峰，秋季日照缩短，家禽进入换羽期，产蛋量下降或停产 采用人工光照方法可以保持产蛋量,（五）太阳辐射对产毛的影响,浅色被毛和深色皮肤结合在炎热地区最理想 产毛动物夏季生长最快，但粗毛多；冬季生长慢，细毛多,概念 气温对畜体热调节的影响 气温与畜体热调节 气温对家畜生产力的影响,第三节 空气温度,第三节 空气温度,一 概念 即空气的冷热程度，是影响家畜及生产力的首要因素。主要用摄氏温度和华氏温度表示。摄氏温度：水冰点作为0度，沸点作为100度。华氏温度：水冰点作为32度，沸点作为212度，其间180等分。华氏度32+1.8摄氏度,（三）温度变化规律,1 大气温度 日变化：午后2:00最高 清晨日出前最低 日较差（最高最低）日 年变化：7月份最高 1月份最低 海洋晚1个月 年较差最高月平均温度最低月平均温度 华南地区：1020 OC 长江流域：2030 OC 华北东北南部：3040 OC 东北北部40 OC以上“气温日较差”和“气温年较差”与地理位置、纬度等有关，了解各地的差异对搞好畜舍建设和畜舍温热环境管理有意义。,1,68,2 舍内温度 开放舍：与季节变化、大气变化相似 封闭舍：与饲养密度的大小及畜舍的保温性能有关 水平变化：舍内中央处的温度最高，四周较低 垂直变化：保温性好的顶部温度较高，地面温度较低；否则上部低下部高。天棚附近与地面温度之差不大于2.5-3.0 OC,1,69,二 气温对畜体热调节的影响,等热区：指恒温动物依靠物理和行为调节即可维持体温正常的环境温度范围。临界温度和过高温度之间的环境温度范围。临界温度：当气温下降时，动物的散热增加，物理和行为调节无法使动物保持体温正常，必须提高代谢率（化学调节）以增加产热量。该开始提高代谢率的环境温度。有时也称为“下限临界温度”。过高温度：如果气温升高，机体散热受阻，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。因高温引起代谢率升高的环境温度称为“过高温度”或“上限临界温度”。舒适区：在等热区内，有一个温度范围，动物的产热正好等于散热，动物甚至不需要物理调节即可维持体温恒定，我们称该范围为“舒适区”。,二 气温对畜体热调节的影响,（一）等热区 临界温度 DD 存活区 CC体温恒定区 BB等热区 AA舒适区 热应激 冷应激 高温 低温 冻死 热死 DC 温度过低区 D C B A A B C D CD温度过高区,体温恒定区,等热区,舒适区,体温过低区,体温过高区,热死,冷死,热应激,冷应激,临界温度,过高温度,1,71,对成年动物来说，一般 牛：1015oC 奶牛：515oC 猪：1823oC 鸡：1324oC 肉鸡：1823oC 羊：1020oC 在等热区内，动物生产性能和健康水平最好，当气温超过动物等热区（高于上限临界温度或低于下限临界温度）时，动物就会产生热应激或冷应激，生产性能和健康都会受到不良影响。,1,72,（二）影响等热区和临界温度的因素,临界温度的高低，取决于产热的多少和散热的难易：凡产热多，散热难的，临界温度较低；产热少，散热易的，临界温度较高。因此凡足以引起产热和散热变化的一切内在和外界因素，都能影响等热区的宽狭和临界温度的高低。,1 动物种类 体型愈大的动物耐低温而不耐高温。其因单位面积散热小，等热区较宽，临界温度较低。完全饥饿下测定的临界温度（OC）人 阉牛 猪 鸡 兔子 大白鼠 小白鼠 29 18 21 28 27 28 30 完全饥饿下测定的等热区（OC）鸡 鸽 山羊 犬 2832 3136 2028 2026,2 年龄和体重 年龄愈小，等热区较窄，临界温度较高。幼畜红外线保温。不同体重的猪的临界温度 体重（kg）12 68 20 60 100 临界温度（OC）29 25 21 20 18,标准状况下猪的等热区计算范围,食入代谢能M0.42MJ/kg0.75d,1,76,3 皮毛状态 被毛绵密或皮下脂肪较厚的动物，较耐寒，临界温度低，等热区宽。如未剪毛的犬，临界温度为13.615.1，剪毛后为23.826.5。,1,77,4 饲养水平 家畜在采食过程中，由于咀嚼、消化器官的活动，产生体增热，饲养水平愈高，体增热愈多，临界温度愈低。如被毛正常的阉牛，维持饲养时临界温度为7摄氏度，饥饿时升高到18摄氏度。,5 生产力 生产力越高 代谢率提高 产热量增加 等热区宽 临界温度低6 对气候的适应性 寒冷地区临界温度较低，等热区很宽；炎热地区则相反。主要与被毛的保温有关。7 管理水平 舍内温度控制情况；采用群养，气温下降，动物可以相互拥挤，减少散热面积，且可相互辐射取暖，能显著降低临界温度。丰厚的垫草和保温良好的地面，都能降低临界温度。8 其他因素 温度、湿度、气流、太阳辐射是一个综合因素，某一因素的变化均会影响临界温度、等热区的变化。,产热多、散热难、临界温度较低产热少、散热易、临界温度较高,各种家畜临界温度的预估值,犊牛：生长期，体重50200kg,（不同年龄和生理状态的猪和牛的临界温度（OC）预估值）,1,81,（三）等热区和临界温度在生产中的意义,了解影响各种家畜等热区或者临界温度的因素，给制定不同畜舍的适宜温度和改善饲养管理措施以及为畜舍建筑的卫生要求等都提供了理论依据。,三 气温与畜体热调节,（一）高温时热调节 1 增加机体散热量 1）加速外周血液循环 气温 皮温 皮肤毛细血管扩张 体内血液流向皮肤 增加了与外界散热量,2）提高蒸发散热量 通过显汗、隐汗、呼吸来提高蒸发散热量,降温措施,2 减少机体产热量,表现：少食或拒食、嗜眠懒动、肌肉松弛、生产力下降，继而内分泌活动，致使甲状腺分泌减少。,（二）低温时热调节,1 减少机体散热量1）呼吸变得深而慢2）血管收缩3）减少散热面积4）增加保温厚度2 增加产热量多食、多动、颤抖、内分泌增加引起糖元脂肪分解,哺乳动物和禽类的行为和体温调节,高温环境,低温环境,哺乳动物和禽类,哺乳动物和禽类,减少采食量肢体伸张群体散开，避开身体接触减少活动量大量饮水避免阳光照射寻找温度较低的小气候环境,增加采食量身体卷缩毛羽竖立相互拥挤增加活动量作窝寻找温度较高的小气候环境,哺乳动物,哺乳动物,禽类,禽类,在水中翻滚拱表面泥土卧在温度较低的 下层土壤上用唾液舔体表喜食多汁饲料夏眠,两翅伸展伏在冰凉的地面上泼水于孵卵,冬眠,休息时把头缩于翅下隐藏脚和褪晒太阳掩盖孵卵就巢,(三)热平衡破坏机理,1 高温 体温 体内氧化作用加强 产热量 体温进一步 N内分泌活动受到影响 生理失常 死亡“热射病”,2 低温,低温时间过长 体温 机体代谢率 生化反应速度慢 血液循环变慢 呼吸道受到破坏出血 中枢神经麻痹 呼吸道麻痹 死亡 豚鼠 大白鼠 兔 火鸡 鸡 鸽 鹅 鸭 15 25 45 40 50 85 90 100,3 初生仔畜,初生的恒温动物：热调节为能发育完善，体脂、糖元贮量少；皮下脂肪薄；全身无毛，单位散热面积大；临界温度高；等热区窄，因此，受气温的影响大。仔畜产下时，采用人工保暖，维持其体温并且群放。夏季母畜舔仔畜就是增加湿度，有利于散热,四 气温对家畜生产力的影响,（一）对采食量的影响 气温低于临界温度，采食量增加 气温高于临界温度上限，采食量下降 在等热区是恒定的 鸡采食量11.8+0.41T0.24T2（g/d）猪采食量1461.96T0.104T2(g/d),气温对食欲的影响 Wilson和Boone认为鸡的采食量与温度的关系如下：2025C每上升1C，采食量下降1.3g；2530C每上升1C，采食量下降2.3g；3035C每上升1C，采食量下降4g。白来航鸡自2-32周龄饲养于21.1、29.4、35，高温中增重率下降20-30%，高温时的采食量只有适温时的50%。,气温对肥育猪生产性能的影响,（二）对饲料消化率的影响 冬季，群饲有垫草比单饲无垫草消化率高，等热区宽,项 目,气 温 OC,7,23,33,增重(kg/d)饲料消耗（kg/d）饲料利用率,气温对生长猪的增重和饲料利用率的影响,0.641.610.40,0.611.330.46,0.400.910.45,气温对产蛋鸡饲料消耗的影响,气 温 OC,每打蛋的饲料消耗量（kg）,洛岛红,白来航,81930,2.091.891.74,2.701.881.56,(三)对C、N沉积的影响 等热区蛋白质沉积最强，等热区外，C沉积下降（四）对饲料转化率的影响 温度升高，转化率升高；温度降低，转化率降低（五）对生长肥育的影响 等热区，生长肥育最快。适宜温度1525 OC 最佳温度（舒适区）：2118 OC（1191kg）T=260.06W 猪自由采食量估算：F 145.71.96T0.104T2,（六）对繁殖的影响,1 公畜 T降低时影响较小，体温升高时，抑制公畜性欲，降低了精液品质，影响其受精力2 母畜 影响母畜发情、排卵，导致排卵数减少，卵子异常增多，胚胎死亡率增加,（七）对产蛋的影响 等热区内，产蛋量升高；蛋的品质较好(八)对泌乳的影响 温度升高，产乳量下降。,环境温度对黑白花奶牛产乳量的关系,环境温度 10.0 15.6 21.1 26.7 29.4 32.2 35.0 37.8 40.6,产乳量 100.0 98.4 89.3 75.2 69.6 53.0 42.0 26.9 15.5,气温对牛乳组成的影响,（九）对健康的影响,高温：“热射病”、“日射病”、“热痉挛”低温：冻伤、呼吸病、感冒、肺炎.细菌、病毒、寄生虫高温高湿环境中繁殖快；机体抗力降低；饲料易霉变,生产中较为可行的温度范围（）,类别 适宜温度 最高温度 最低温度,种公猪 1319 25 10 空怀及孕前期母猪 1319 27 10 孕后期母猪 1620 27 10 哺乳母猪 1822 27 13 哺乳仔猪 3032 34 28 培育仔猪 1822 30 16 育成猪 1518 27 13 育肥猪 1218 27 10,总结：高温 适温 低温 采食量 低 稳定 增加 饲料消化率 高 中等 低 饲料转化率 低 高 低 生产力水平 低 高 低 健康 不利 有利 不利,分组讨论：高温环境下如何加强仔猪的饲养管理 低温环境下如何加强仔猪的饲养管理,高低温环境饲养猪歌绝,北方猪场冬季光照保温措施,第四节 空气湿度(air humidity),水汽的来源 湿度对家畜的影响 畜舍的防潮措施,第四节 空气湿度(air humidity),空气湿度 表示空气潮湿程度的物理量。一 水汽的来源 1 来源 外界带入；1015 家畜呼吸和皮肤蒸发：7075 水面及潮湿地面：1025,畜舍,大气:海洋、湖泊、植物、土壤,2 气湿指标,1）水汽压（water-vapour pressure e）指大气中水汽部分所产生的分压（P）2）绝对湿度（absolute humidity）指单位体积空气中的水汽的质量（g/m3）a=1.06e/(1+t/273)3)饱和水汽压（E）在一定温度和气压条件下，空气中所能容纳的最大水汽量4）相对湿度（relative humidity r）空气中实际水汽压与饱和水汽压的比率（）r e E 1005）饱和差(saturation deficit d）在一定温度下饱和水汽压与实际水汽压之差6）露点温度(dew point)在大气压力和水汽压都不变的情况下，通过降低温度使未饱和的空气达到饱和时应降到的温度（露点）气温露点 0 未饱和 0 过饱和 液体、固体 0 饱和,3 气湿变化规律,一天中绝对湿度最大的时间：中午2点左右,一天中相对湿度最大的时间：日出前后,绝对湿度：最高7月；最低1月,相对湿度：最高1月；最低7月,绝对湿度随高度增加而减小,相对湿度较复杂,日变化,年变化,垂直变化,大气湿度,与大气变化基本一致,部位：近地面湿度较大，通风不畅上面也大,畜 舍,二 湿度对家畜的影响,1 热调节1）蒸发散热 高温高湿环境中湿度大，蒸发散热困难 高温低湿，有利于蒸发散热2）非蒸发散热 低温高湿有利于非蒸发散热。使机体感到更冷 低温低湿不利于非蒸发散热 无论温度高低，高湿对热调节都不利，而低湿则有利热调节 畜舍保持干燥对家畜热调节极有利,肥育猪的降温措施,23.9 26.7 29.4 32.2 35.0 37.8,温度OC,13.69.16.84.53.62.72.3,产乳量kg/d,（不同温度下，湿度对牛产奶量的影响）,低湿,高湿,瑞士黄牛黑白花牛娟姗牛,2 健 康,1）高湿 高温高湿：饲料和垫草易腐烂，雏鸡易患黄曲霉病及球虫病 低温高湿：易患各种呼吸道疾病、感冒、消化道疾病 温度适宜或偏高，高湿则有利于净化空气，控制疾病2）低湿 高温低湿：皮肤粘膜干裂，出血 相对湿度小于40易患呼吸道疾病 湿度低，家畜生长羽毛不良，易产生“啄癖”温度适宜、湿度影响不大，若高湿还有利；温度过高过低，控制湿度,三、畜舍的防潮措施,场址选择：高燥、排水良好的地区。,为防止土壤中水分沿墙上升，在墙身和墙脚交界处设防潮层,坚持定期检查和维护供水系统,确保供水系统不漏水,并尽量减少管理用水,及时清除粪尿和污水，经常更换污湿垫料，有条件的最好训练家畜（如猪）定点排粪尿或在舍外排粪排尿,加强畜舍外围护结构的隔热保暖设计,冬季应注意畜舍保温，防止气温降至露点温度以下,保持正常的通风换气,并及时排除潮湿空气,使用干燥垫料,生产中允许的湿度范围,类 别 适宜湿度（%）最高湿度（%）最低湿度（%）,种公猪 6080 85 40 空怀及孕前期母猪 6080 85 40 孕后期母猪 6070 80 40 哺乳母猪 6070 80 40 哺乳仔猪 6070 80 40 培育仔猪 6070 80 40 育成猪 6080 85 40 育肥猪 6080 85 40,第五节 气 流,概念及其变化 指标 气流对家畜的影响,第五节 气流,一 概念及其变化1 气流 空气的水平流动（空气）自然界：气温高，气压低；气温低，气压高。高气压空气 流向低气压，形成气流。热压通风：温度导致空气移动 风压通风：气压差导致空气移动,畜舍热压通风原理,室外进入或舍内地面附近空气被加热，变轻上升，从畜舍上部的开口流出，形成热压通风。,畜舍风压通风原理,在畜舍迎风面气压大于舍内气压形成正压，气流通过开口流进舍内，而畜舍背风面气压小于舍内气压形成负压，则舍内气流从背风面流出，周而复始形成风压通风。,空气出口,空气进口,自然通风,正压,负压,机械通风,风压的利用,3 措施,利用热压通风,利用风压通风,机械通风,由于舍内外空气压力差，在畜舍内垂直方向形成一个等压面，在等压面的上部，舍内气压大于舍外气压，舍内空气从开口的上部分流出；在等压面的下部，舍内气压小于舍外气压，舍外气流从开口的下部流入。由此，如果在畜舍的墙壁上开窗，则开窗的位置对热压通风有显著影响。有以下三种情况：,窗开在墙中间则等压面处于窗中间,A、如果窗户开在墙壁的中间，则等压面处于窗中间，进入舍内的冷空气和从舍内排出的热空气流动比较顺畅，有利于通风和防热。,当开窗在墙壁上部时等压面下移，位于窗的下部。,B、如果窗户开在墙壁的上部，则等压面下移，温暖空气易于排出舍外，有利散热，不利保温。,当窗开在墙下部时，等压面上移到窗的上部。,C、当窗开在墙壁靠下时，等压面上移，则舍内热空气在舍内滞留，有利保温，但不利于换气。,二 指标,1 风向(wind direction)指风吹来的方向 夏季：海洋陆地“海风”冬季：陆地海洋“陆风”,我国低处亚洲东南季风区域，夏季大陆气温高、海洋气温低，故盛行东南风，空气潮湿，易多雨水；冬季大陆气温低、海洋气温高，故盛行东（西）北风，西北风多干燥、东北风多雨雪,风向分为8个或16个风向来表示,风向玫瑰图（风向频率图）,某风向的频率某风向在一定时间内出现的次数各方向在该时间内出现次数的总和X100,2 风速(wind speed),指单位时间内气流流动的速度（单位：ms）风级：012级,风力等级图,风级,风速,地 物 征 象,0123456789101112,00.20.31.51.53.33.45.45.57.98.010.710.813.813.917.117.220.720.824.424.528.428.532.632.5,静、烟直上烟能表示风向，但风向标不能转动人面感觉有风，风向标能转动，树叶有微响旌旗展开，树叶及微枝摇动不惜树的小枝摇动，能吹起地面灰尘和纸张有叶的小树摇动，内陆水面有小波大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不变可折毁树枝，人们前行感觉阻力甚大烟囱及平屋房顶受到损坏，小屋遭到破坏陆上少见，可将树拔起或将建筑物吹毁陆上很少，有则必有重大损失陆上绝少，其摧毁力极大,龙卷风,龙卷风,保温性能好的畜舍：空气流速0.20.25m/s,保温性能不好的畜舍：空气流速0.6ms,夏季在敞棚下使用电风扇的效果,（黄河以南地区采用模式）,冬季畜体周围适宜气流速度，最高小于0.25m/s,3 通风量,指单位时间内畜舍的通风换气量（单位：m3/n;次n）,二氧化碳含量湿度卫生热平衡,湿度卫生,热平衡,L L每小时舍内排出的空气量K舍内家畜每小时排除的CO2量C1舍内空气中CO2最大允许量C2舍外大气中CO2含量 因畜舍卫生标准要求CO2含量不超过1.5Lm3(0.15%)，大气CO2含量0.3L/h(0.03)。故 C2、C1作为常数,m kC1C2,二氧化碳含量,按二氧化碳含量计算通风量,例：一栋畜舍装有100头空怀及妊娠后期母猪，其中体重100kg的母猪30头，150kg的母猪40头，200kg的母猪30头。猪舍空间是：52 9.7 2.2m3，根据二氧化碳含量计算通风量。猪舍的容积：V=52 9.7 2.2=1110(m3)舍内母猪每小时产生CO2量：36 30 42 40 48 30 4200(Lh)L=mk（C1-C2）4200/(1.5-0.3)=3500(m3)猪舍换气次数：n=L/V=3500/1110=3.2(次h),二氧化碳含量计算,按湿度卫生计算,按热平衡计算,L Q（q1q2）0.75,L畜舍内相对湿度符合卫生要求时每小时通风量Q舍内家畜排出量及地面蒸发量的总和q1舍内空气的绝对湿度q