家畜环境卫生学绪论温热环境

,家畜环境卫生学,第一章.绪论,重点内容： 掌握基本概念：环境 环境卫生学 牧场设计学 应激反应 了解环境卫生学的意义、主要内容及的 任务。,第一节.基本概念,家畜环境卫生学1.概念： 家畜环境卫生学是研究外界环境因素对畜禽的作用和影响的基本规律，并根据这些规律以制定、利用、保护和改造环境措施的一门学科。,动物环境生理学：外界环境 动物环 与机体内部生理机能关系。 境科学 动物生态学：环境对动物的环 种类、数量、形态、机能。境 家畜行为学：家畜行为习惯科 与环境关系及规律。学 家畜环境控制工程学：如何 工程手段适应或改善环境。 人类环 家畜环境卫生学： 境科学 动物环境科学的分支之一。,2.目的：（1）为畜禽创造良好的生活和生产条件。（保证健康，预防疾病，提高生产力和降低生产成本，充分发挥家畜的利用价值来满足人民生活和轻工业原料伤日益增长的需要。）（2）同时对畜牧生产中产生的粪尿，恶臭，污水，药物残留等进行有效的控制，以保护人类的生存环境。,二.牧场设计学 研究畜禽的生活环境与其生长发育，生产力提高的关系，并给以创造出有利于这些生理活动的生活环境的科学。,畜牧场地和畜舍是畜禽必须的生活环境.,只有好的环境才能有利于畜禽更好地生长，发育，提高生产力.要创造适宜的环境，控制环境，改善环境，必须明确畜舍与环境的关系及其规律，掌握这些关系和规律.,2. 任务:明确畜舍与环境的关系及其规律，掌握这些关系和规律.创造适宜的环境,提高生产力.,创造良好的生活环境，保证健康和生产力提高，我国劳动人民积累了丰富的经验：“冬易圈居密厩，无令浸受霜雨，常需暴晒，毋伤于寒”；“畜养易勤加检点，不特少症，也易健壮，受物者易知之”。,三、环境,环境是指作用于机体的一切外界因素，即与家畜生活和生产有关的一切外界条件（对家畜生存具有直接或间接影响的所有外界因素的总和）。包括空气、水、土壤、饲料和其它生物在内的生活和生产条件。,（一）主要环境因素：1.物理因素： 温热（如气温、气湿、气流、气压、太阳辐射等），噪声，地形地势，海 拔，土壤，牧场、畜舍、畜栏、畜舍建筑物与设备等。,2.化学因素： 空气，有害气体，水以及土壤化学成分等。,3.生物学因素： 饲料、牧草、有益微生物、有害有毒物质，媒介虫类（昆虫、野生动物）和病原体（有害微生物、寄生虫）等。,4.群体因素： 群体关系以及人的饲养管理，调教，利用。,肉用种母鸡笼养人工受精,河南绿佳牧业有限公司奶牛场大门,牛场棚舍 （胚胎移植受体牛南阳黄牛）,（二）环境对畜禽的影响,外界因素,畜禽机体,不同方式,不同途径,单独,综合,引起机体反应,有益影响,有害影响,1.外界因素对畜禽有利方面外界环境因素是动物的生存条件，动物与外界环境经常进行着物质交换和能量交换，动物依赖外界环境而生长，繁殖，和生产各种产品；动物受外界环境刺激，增强体质和提高生产力。物质交换、热量交换、气体交换。,2.外界因素对畜禽有害方面：外界环境中也存在对动物机体有害的各种因素和刺激。 严寒酷暑、寒风霜雪；有害气体、微粒；病原微生物；结冰的饮水和饲料等。,四、应激：动物处在有害情况下，能产生保护性反应或适应以消除或防御之，假如那种有害因素超过动物机体所能忍受的限度，则家畜生理机能失调，轻则影响健康和生产力，重则引起疾病甚至死亡。这种干扰和妨碍机体正常机能而引起生理上和行为上反应的过程称之为“应激”。,应激的两重性：一方面，它是机体的一种非特异性防御反应，可以提高机体自身的适应能力和维持内环境的相对恒定，逐渐适应逆境和提高生产性能（适应性应激）；,家畜的适应适应：指动物对内部或外界刺激产生的生物学和遗传学的变化生物学适应：指在一定的环境条件下，动物在行为学、生理学和形态解剖学方面的有利于生存的特征。遗传学适应：指有利于一群体在某种特定环境条件下生存的可遗传的特征。,适应的类型动物在生存、进化过程中，对气候、营养和周围的生活环境都会产生适应。1.行为学的适应： 2.生理学的适应 （表型适应）：伴随动物个体，不遗传给后代。3.形态解剖学的适应：4.遗传学的适应： 适应过程的调节：动物是通过神经和内分泌系统的调节来适应环境。,适度应激能提高动物机体的适应力、战斗力和维持机体的自稳态。例如，长期生活在寒冷地区的动物由于经常受到寒冷应激，就具有抵抗寒冷的强大力量，能够在零下几十度的低温环境中生活，而生活在温热地区的动物，没有遭受过寒冷应激，就很难承受低温的侵袭。在非洲大草原奥兰治河东西两岸都有羚羊群，东西两岸羚羊群的草料和生存环境并无差别，但东岸羚羊群的繁殖力比西岸的强，奔跑的速度比西岸的快。其原因是东岸有一群狼时常在威胁着羚羊的生存，追逐着羚羊，羚羊为了逃命，在不断的奔跑中强壮了自己。自然界中动物由于遭到天敌的追胁，不仅要死里逃生，也使该动物本身转弱为强，否则，就可能衰退或被淘汰。猛兽被关闭在动物园里，其生存环境与大自然截然不同，去吃送上门来的肉食，久之，可能将失去捕捉动物的野性和生物竞争能力，若是让其回归大自然，就会失去原有的地位，需要重新考虑和建立自己所处的生物链位置。所以，紧张、刺激、甚至是威胁，有时也不都产生坏的结果。,另一方面，如果应激刺激特别强烈，常因神经、内分泌系统功能紊乱而引起或促进某些潜在性疾病的发生，并且应激本身也可以造成严重疾患，甚至造成死亡（病理性应激）。,应激的反应机理：应激的发生过程及其机制是非常复杂的，它涉及到神经、内分泌和免疫三大系统，这三大系统相互调节，共同维持机体内环境的稳定。作为一个有机体，动物在应激状态下，通过神经内分泌系统，几乎动员了所有的组织和器官参与，以对应激原的刺激，这是机体对抗损伤性刺激的一种抗病措施。其中，中枢神经系统，特别是大脑皮层起整合作用，而交感肾上腺髓质系统和垂体肾上腺皮质系统等起着执行作用（见下图）。,交感肾上腺髓质：交感神经兴奋，引起心率加快、心博增强、血管收缩、血流加快，血糖上升和肌肉疲劳延缓等生理反应。其目的是保证机体重要器官（心、脑）的供血和能量供应。同时，交感神经兴奋也传至肾上腺髓质而释放去甲肾上腺素和肾上腺素。去甲肾上腺素主要参与循环的调节，起拟交感神经兴奋作用；肾上腺素主要参与物质代谢的调节，起保证机体应激反应的能量供应。,垂体肾上腺皮质：下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素，而使垂体分泌促肾上腺皮质激素，包括糖皮质激素和盐皮质激素。糖皮质激素（皮质酮、皮质醇和皮质素）促进肝脏合成葡萄糖，使肾上腺素和胰高血糖素加速分解和释放葡萄糖，以及动员脂肪及其分解转化、阻止蛋白质合成和解体蛋白质等。因此糖皮质激素在应激反应中主要起动员能量、提高血糖浓度等提高机体总抗力作用。盐皮质激素（醛固酮、去氧皮质酮）主要调节机体内无机盐和水的代谢。加强钠、氯和水存留，促进钾、磷和钙的排除，以保证电解质正常态。,其它激素：可使生长激素、甲状腺素和生殖激素等发生变化。生长激素主要与盐皮质激素协同作用和参与垂体前叶促肾上腺皮质激素合成（供原料），以及保证组织蛋白不被分解。机体内外的能量代谢增强因素均最终作用于甲状腺生成甲状腺激素（T3、T4）和分泌量增多。甲状腺素具有促进糖原和脂肪的动员及分解作用，以及增强生长激素的效力等。应激条件下，垂体前叶促性腺激素分泌减少，使性腺萎缩、功能下降，进而使动物生殖力衰退。这种生殖功能衰退亦是动物体的防止消耗和提高抗力和保护性防御措施。,作用细胞核的信息核糖核酸，调节酶和蛋白质产量，形成体内复杂防卫反应和损害变化,应激源,中枢（下丘脑）,末梢感受器,脑垂体,肾上腺,促肾上腺皮质激素（AGH）,糖皮质类固醇,去钾肾上腺素,肾上腺素,血液,应激发展的三个阶段： 惊恐反应 抗拒阶段 结束阶段,（1）警恐阶段：应激因素产生畜禽感受到，应激因素进入战备状态。（2）抗拒阶段：很快进入此阶段 分泌功能强，呼吸快，心跳快，散热多，惊恐，奔逃，同时生长 ，长羽，生殖免疫等功能处于抑制状态。,（3）结束阶段：因应激因子的强弱不同，持续时间长短不同，结束有三个表现： a.应激因子消失逐渐恢复到原来状态。 b.逐渐适应应激因子刺激。 c.无法适应刺激而死亡或淘汰。,应激（病理应激）对畜禽机体的影响应激对动物的影响是多方面的，一般都会对动物产生不利的影响，它可使得动物的生产性能降低、免疫机能下降和性机能发生紊乱。,对生产性能的影响：应激状态下，动物机体动员大量能量来对付激原的刺激，使机体的分解代谢加强，合成代谢降低；糖皮质激素分泌增加，导致动物生长停滞、饲料转化率降低。,家禽，热应激对其生产性能的影响是非常严重的，在21-30范围内，环境温度每升高1采食量下降1.5%，在32-38，每升高1采食量下降4.6%。这是因为热应激时体内甲状腺激素分泌减少，而甲状腺激素可促进消化道蠕动，缩短食糜过肠时间，因此影响胃肠道蠕动，胃内充盈，通过感受器传到丘脑采食中枢，抑制采食。热应激可使肉鸡增重下降7%-17%，饲料转化率下降7%-14%。热应激使蛋鸡产蛋率下降、蛋重减轻、蛋品质下降，这主要是由于应激条件下血液中的酸碱平衡受到破坏，会引起钙的流失，导致钙从肌浆网通过“钙通道”移动，从而造成肌肉损伤。,热应激条件下，奶牛的采食量和产奶量显著下降，温度指数每增加1个单位时产奶量下降0.2kg。,猪场环境应激包括圈舍拥挤、氨气浓度、湿度、冷、热、 噪音、饲养管理中的诸多因素等，使得仔猪应激反应明显，表现无烦躁不安，断奶体重显著降低；猪群时常受到惊吓应激使得敏感、随处排粪便，栏内污浊不堪，生产指标降低，与环境安静的猪舍相比，料肉比高0.2-0.4：1，日增重低50-100克。高温和低温应激对猪的生长和增重都会产生不良影响。资料表明，气温低于临界温度，每降1、20-100kg的猪日增重减少163g，饲料消耗增加12.6-23.6%；而高于上限临界温度，每上升1日增重减少30g。,对免疫系统的影响：应激可以破坏机体的防御系统，使之丧失对疾病的抵抗力，此时机体免疫力下降，因而对某些传染病和寄生虫病易感性增加，降低预防接种的效果，往往造成传染病的流行。应激对免疫系统的影响，主要通过神经-内分泌-免疫网络以及对免疫器官的直接抑制作用产生的。热应激可使猪血液中的多种免疫相关的细胞因子如IL-2、IL-6以及免疫球蛋白（IgG）水平下降，血液中淋巴细胞数量相应下降，使得巨噬细胞的吞噬能力下降；热应激使得皮质酮水平增加，从而导致淋巴球受到抑制或破坏。,资料显示，长时间的高温应激显著妨碍了肉仔鸡免疫器官的发育，降低了胸腺、法氏囊和脾脏的相对重量。这是因为热应激可促使体内产生的皮质酮整合到淋巴组织胞浆和胞核中而产生细胞毒性作用，皮质酮和胞浆内的特异受体结合形成激素-受体复合物进入细胞核而改变某些酶活性并影响核酸活性，抑制自然杀伤细胞的活动、抑制抗体、淋巴细胞激活因子和T细胞生长因子的产生。,对生殖的影响：应激可使促卵泡素（FSH）、促黄体素（LH）、催乳素（LTH）等分泌减少，幼年动物性腺发育不全，成年动物性腺畏缩，性欲减退，精子和卵子发育不良，并可影响受精卵着床及胎儿发育，造成早期吸收、流产和胎儿畸形或死胎。,母猪笼养条件下，设备不配套，设计不合理或卫生条件差，使得母猪哺乳能力下降，流产率、返情率明显高与其它圈养母猪。热应激条件下，母猪表现为卵巢机能减退，受胎率下降、妊娠末期死胎数增加、窝重减少，甚至流产，窝产仔数和活仔数减少1-2头；公猪则交配欲减弱，精液品质降低。在冷应激和疾病感染应激条件下，母猪的流产也增多。,应激的临床表现： 由于应激源的强度、持续时间、家禽的品种、年龄以及营养状态不同，应激的临床表现多种多样，基本上可归纳为以下三种类型。（1） 猝死性应激综合征又称“猝死或突毙综合征”。家禽在捕抓、惊吓、疫苗反应或挤压等强烈的应激源刺激下，不表现任何症状，突然死亡。此乃由于受到强烈刺激，“交感肾上腺”系统活动增强，引起休克或循环虚脱而致猝然死亡。,（2） 急性应激综合征主要是由于受到长时间较强的应激源刺激引起，常见的有下列几种。 热应激综合征： 如禽舍温度过高，炎热天气运输，拥挤、缺水等，禽体产热过多，散热困难，故表现呼吸困难，张口喘息，心跳加快，体温升高，冠髯潮红发绀，肌肉震颤，口吐白沫，鸡易发生急性支气管肺炎乃至死亡。,致惊应激 ： 争斗、噪音、捕捉、运输、混群等过程中家禽受惊，表现头部羽毛竖起，惊恐不安，紧张、躲藏，食欲不振甚至废绝，增重缓慢，产蛋率下降，少数鸡发生死亡。,啄食癖：饲养密度大（拥挤应激），舍温过高（热应激），光线过强（光应激），皮肤创伤和出血（创伤应激），疥癣或其它外寄生虫寄生（痒应激）等应激源的刺激，可引起应激反应性啄癖；蛋白质、维生素、矿物质等缺乏所致的营养缺乏性啄癖也是一种应激反应。临床表现为啄羽、啄肛、啄趾、啄肉、啄蛋。,酉（you）时病：家禽每天天黑后1小时内发病，称之为酉时病。酉时是家禽归窝上架的时间，如此时舍内暗淡无光，家禽尤其是鸡上架骚动特别剧烈，急剧聚堆，相互践踏、挤压产生应激致死。,（3）慢性应激综合征多由强度不大的应激源长期反复刺激引起。例如营养缺乏，个体间竞争，饲养无规律，忽饥忽饱，舍温忽冷忽热，细菌、霉菌慢性感染等，机体不断地作出适应性的努力，形成不良的累积效应，影响畜禽食欲，致使生长发育迟缓，增重减少，产蛋率下降，孵化率降低。免疫反应能力和防御能力减弱，容易继发感染其它疾病。,主要应激因子：（1）饲养管理：监禁，密饲，捕捉，转群移舍，运输称重，打耳，断喙，断趾，断尾，群斗，断水断料，营养。（2）环境因素：严寒酷暑，气候突变，换气不良，强风光照，雷鸣闪电，雨淋，噪声等。（3）内在因素：潜在感染，外伤，中毒，驱虫，用药，疾病，潜在感染等。,环境因素的变化会引起不同的作用：如一般天气条件下适度的太阳辐射，具有促进新陈代谢，加强血循，增进健康和调节钙，磷代谢等作用。因而常用日光来预防和治疗疾病；但在炎热气候条件下，强烈的太阳辐射长时间作用于机体，有可能引起皮肤烧伤，热平衡破坏，甚至发生日射病而死亡。其他如空气，冷水，饲料，畜舍都是家畜不可缺少的资料。他们有时被有些有害物质如病原体，毒物，有害气体，放射性物质等所污染，当污染在一定浓度以下时可能无害。如果超过一定浓度，就可直接或间接引起毒害或疾病如生长猪温热范围是18-21C，一般认为32-38C是热应激范围。环境温度高于适温5-10C采食量下降6-21%。,第二节环卫学范畴,环境因素很多，都应重视，但环境卫生学不可能面面俱到。环境因素中水，土两个因素较之空气环境相对稳定，而且易于控制，它们主要通过饮水和饲料作用于家畜，只要合理组织供水可有效解决饮水问题；饲料的营养和中毒以及畜禽日常饲养管理等因素另有饲料饲养、畜牧各论和内科等专门学科来研究。,环境卫生学主要是以研究空气环境并改善和控制空气环境作为基本内容。一方面阐明在各种空气环境因素作用下，家畜机体的产生生理反应的基本规律；另一方面通过人为的改善和控制来保持易变的空气环境条件的相对稳定，使之不会对畜禽机体产生应激。,1.论述温热环境对畜禽的影响：太阳辐射，空气温度湿度和气流等温热因素如何单独地或综合地影响机体的生理（热调节）过程而对家畜的健康和生产力发生影响。,2.论述光照和噪声对畜禽的作用；现代养禽业采用的有效光照方案。3.阐述空气中有害气体微粒和微生物对畜禽的作用及其控制措施。4 畜牧场设置：场址选择、场区规划、建筑物布局、畜舍设计建筑、设施设备配套等。,5畜舍环境控制：如何从畜舍的结构设计和材料选择以及日常的管理上达到防寒隔热，通风换气，采光，排水和防潮等目的；通过设计修建理想的畜舍以建立最适于畜禽生理和生产以及工人劳动的环境；其它环境控制措施等。,6防止环境的污染讨论畜牧场的环境保护，防止工业三废和农业化肥农药污染，妥善处理和利用畜禽粪尿，防止畜产公害，并进行牧场环境监测。,第三节.本课程意义,家畜环境卫生学是一门综合性很强的学科，所涉及范围非常广泛，与其联系的学科主要有物理，化学，气象学，微生物学，生理学，生态学，行为学，病理学，饲养学，繁殖学，育种学，牧场经管，畜牧机械化，工程学，临床医学，和家畜各类等有密切的关系。,家畜环卫学是畜牧兽医两专业的基础课，改善和控制环境条件，维护家畜的健康和提高生产力是两门专业的共同要求。 对畜牧专业来说它是制定各种家畜的合理饲养管理和利用措施以及设计不同类型畜舍和牧场的理论基础。 对兽医专业是预防医学，因特别注意环境因素中能引起家畜机能失调的因素，注意环境卫生的防护，监测，防止气源，水源，土壤等传染疾病。,近年来，随着家畜遗传，家畜营养和管理环境，生理，家畜生态，农业工程等学科的进展，饲料工业的建全和发展，以及新技术在畜牧业中的广泛应用，畜牧生产飞跃发展，生产力和畜产品有了极大的提高。饲料污染明显降低，这些与环境的改善有重大关系。畜牧生产已从家畜对环境因素被动防御与适应时代而进入可人工控制环境，使之符合家畜生理要求，从而为最有力地发挥家畜生产力，均衡获取优质产品成为可能，即由被动-主动。,第四节本课程的任务,一.吸收、总结、完善： 吸收国内外有关家畜环卫方面的科研成果，先进技术，整理总结我国实际生产经验，充实环卫内容。 二.制定空气卫生参数：据我国各地区自然条件，气候特点，有条件可建立人工气候室，研究各项气象因素，对畜禽健康和生产力影响规律。结合国内外的研究成果和实践经验，逐步制订各种畜禽舍空气环境卫生参数。,三.设置符合我国国情的环境控制舍：在环卫理论和卫生参数的基础上，据我国各地自然条件和经济特点，探索改善和控制环境的有效措施，为建立不同的环境控制舍提供理论依据。 四.科学设置畜牧场： 加强畜牧场地的选择，规划，布局：据不同畜禽特点，本着“利于生产，利于卫生防疫，利于降低成本，”原则。 五.粪尿处理及环境保护：研究简便投入少的粪尿处理方法和措施，加强粪尿处理。防止畜牧厂环境污染。,研究方法,1.调查研究法：通过调查，了解各种环境因素的性质和作用规律，分析对畜舍污染和生产力影响掌握其规律性。2.试验研究法：在实验室条件下，以人为方法模拟某种环境条件，观察其对家畜的影响过程和程度，以家畜为表现来判断其适应性，并对不同程度和数量进行对比。,3监测法：即利用实验室手段对环境的物理特性，化学特性和生物学特性进行系统监测，掌握其变化规律，以便及时采取改善措施，确保人畜环境安全。,主要参考书,1、东北农业大学主编的家畜环境卫生学（参考书）2、上海农学院主编的家畜环境卫生学（参考书）3、李震中主编的牧场设计附环境卫生（参考书）,思考题,1解释名词： 环境 环境卫生学 牧场设计学 应激反应2.简述应激反应的发展阶段？3.了解 环境卫生学的意义？4.了解环境卫生学主要包括的内容？5.了解环境卫生学的任务？6.综述应激对机体的影响和消除（或缓解）应激的措施。,第二章.温热环境,本章重点：温热因素对畜禽健康和生产力的影响。掌握内容：温热环境对畜禽健康和生产力的作用；太阳辐射对畜禽的影响；气温对畜禽的影响（热调节，等热区，临界温度）； 气湿、气流对畜禽的影响；,第一节 温热环境的概念,一 温热环境 是指炎热、寒冷或温暖、凉爽的空气环境，是影响畜禽健康和生产力的重要因素，它是由空气温度、湿度、气流速度和太阳辐射等温热因素综合而成。,温热环境的同意词有：气象、天气、气候和小气候：1气象：是指大气下层（对流层，在层内每升100米气温下降0.6C，一切气象现象都在这一层发生）所发生的冷、热、干、湿、风、云、雨、雪、雾、霜、雷电等各种物理现象，这些因素存在密切关系，并且复杂的相互结合和相互影响。,大气层结构：在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成数千公里的大气层。气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍发现有稀薄大气，有人认为，大气层的上界可能延伸到离地面6400公里左右。,据科学家估算，大气质量约6000万亿吨，差不多占地球总质量的百万分之一，其中包括：氮78%、氧21%、氩0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外还有水汽和尘埃等。 根据各层大气的不同特点（如温度、成分及电离程度等），从地面开始依次分为对流层、平流层、中间层、热层（电离层）和外大气层。,接近地球表面的一层大气层，空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动，叫做“对流层”。它的厚度不一， 其厚度在地球两极上空为8公里，在赤道上空为17公里，是大气中最稠密的一层。大气中的水气几乎都集中于此，是展示风云变幻的“大舞台”：刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内。,对流层上面，直到高于海平面50公里这一层，气流主要表现为水平方向运动，对流现象减弱，这一大气层叫做“平流层”，又称“同温层”。这里基本上没有水气，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行。在2030公里高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击。,平流层以上，到离地球表面85公里，叫做“中间层”，又称“散逸层”。中间层以上，到离地球表面500公里，叫做“热层”。在这两层内，经常会出现许多有趣的天文现象，如极光、流星等。人类还借助于热层，实现短波无线电通信，使远隔重洋的人们相互沟通信息，因为热层的大气因受太阳辐射，温度较高，气体分子或原子大量电离，复合机率又少，形成电离层，能导电，反射无线电短波。,热层顶以上是外大气层，延伸至距地球表面1000公里处。这里的温度很高，可达数千度；大气已极其稀薄，其密度为海平面处的一亿亿分之一。,2.天气气象因素在一定时间和空间内变化的结果所决定 的大气物理状态,如:阴、晴、风、雨等称为天气。3.气候 某地区多年所特有的天气情况。,4小气候 是指由于地表性质不同或人类和生物的活动所造成的小范围的特殊气候。例如：农田 、牧场、温室、车间、住房、畜舍的小气候。,畜舍小气候形成除受畜舍外气象因素影响外与舍内家畜种类、密度、垫草使用、外围护结构的保温防热性能，通风换气，排水防潮，以及日常的饲养管理措施等因素有关。 畜牧场小气候除与所处的地形地势，场区规划，建筑物布局等有关外，牧场的绿化情况也起很大作用。,决定环境温热程度的主要因素是气温，自然界中气温主要来源于太阳辐射。太阳辐射是造成温热环境变化的根本原因。,温热环境对畜禽发生作用：（1）直接影响：温热环境主要通过热调节对畜禽发生影响。因畜禽是恒温动物，体内代谢产热必须及时排也体外，才能维持体温恒定。其代谢产热通过组织传导和血循的对流作用带到皮肤和呼吸道表面，然后以辐射、传导、对流、和蒸发四种方式散失于环境中。散热的难易，以及产热和散热能否达到平衡，主要决定于温热环境条件，特别是气温。,在炎热或严寒的天气条件下，动物体所发生的许多生理机能的改变，例如代谢率，心肺活动，血液成分，内分泌机能，采食量，耗水量，行为等的变化大多与热调节有关或者是热调节生理过程中的一个组成部分，都是为了维持体温正常，甚至有人认为生产力、生长、肥育、产乳、产蛋量下降也都是以热调节为目的而不是其后果。,（2）间接影响： 自然界中的温热条件可通过饲料，植物的生长，化学成分和季节性供应，以及寄生虫和其它疫病的发生和传播间接对动物的健康和生产力发生作用。 许多疾病的发生都是以外界环境、温热状况作为诱因的。,如在热带或亚热代多雨地区（植物生长条件适宜，草料供应充足）家畜的健康和生产力并不优于温带，畜牧业并不发达：除高温、高湿和强太阳辐射外；炎热多雨地区植物生长快，粗纤维含量较多，可消化物质和净能含量相对较少；,多雨地区土壤中的矿物质和含氮物质易被淋洗，植物中的矿物质和粗蛋白亦较少。粗纤维含量高的饲料加重畜禽热负担，矿物质，蛋白质少对生长不利。因此，同品种家畜在热带地区体型往往变小，生产力下降。,思考题：,1.解释名词：温热环境 小气候 2.简述温热环境对家畜的影响？,第二节 太阳辐射对畜禽的影响,太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向四面八方传递、放射携带能量，这种传递、放射并携带能量的方式。,太阳辐射是一种电磁波。光谱组成：紫外线，可见光，红外线；是地球表面上热源的主要来源，大气中所发生的各种物理过程都是直接或间接由太阳辐射引起的。可以说，太阳辐射是产生各种极其复杂天气现象的根本原因。,电磁辐射的光谱 辐射种类 波长（nm）红外线 300000760可见光 7 60400紫外线 3804,辐射种类（可见光） 波长（nm）红 760622橙 622597黄 597577绿 577492青 492480 蓝 480455紫 455390,太阳辐射通过大气经大气的反射，散射和吸收而减弱，到达地面能一部分被地面吸收转变成热能，一部分反射给大气。大气吸收19%大气吸收和地面反射，散射宇宙空间34%地面吸收太阳辐射=100%（19%+34%）=47%,所以最后到达地球表面的太阳辐射，不到大气上界的一半，约为47%，另外53%的太阳辐射是大气对太阳辐射的削弱作用所造成的。主要原因有（1）大气中的水汽，二氧化碳，臭氧等太阳辐射的吸收，大约消耗19%。（2）大气和地面对太阳辐射的反射： 云层： 云层薄 ，反射少，云层厚，反射多，所以，多云的阴天，太阳辐射大多被反射掉到达到地面的太阳辐射较少，白天温度不高。,地面反射率取决于地表的物理状态。刚下雪地面反射率80-90%，森林反射10%，耕地反射15%，沥青路反射510%，黄砂34.6%，绿色草地25.1%，枯草地19%，黑湿土地7%。所以表面颜色愈深，吸收愈多。辐射强度(S):表示单位时间垂直照射在单位面积上的能量物理因素:大气透明度 海拔高度 太阳高度角:太阳的平行光线与地面的夹角,大气和地面对太阳辐射的散射，尘埃、冰晶，空气分子等微粒都是散射的质点，以这些质点为中心向西南方散射，散射改变了太阳辐射方向，被一部分太阳辐射不能到达地面，太阳辐射是非曲直短波辐射，可见光中波长较短蓝色容易被散射，所以晴天天空是为蓝色的。,一.太阳辐射的生物学效应（一）紫外线的作用:紫外线对动物的作用与波长有关。因此一般将波长分为三段：A段 波长320-400NM生物学作用较弱； B段 275-320NM，生物学作用很；C段 275NM以下生物学作用非常强烈，对细胞有巨大杀伤力。此段紫外线不能到达地面。,了解：紫外线指数预报是指在一天中太阳在天空中的位置最高时（一般是在中午前后），到达地面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度。气象部门通过分析气象条件对紫外线辐射的影响程度，研究什么样的气象条件下紫外线辐射比较强、什么样的气象条件使紫外线辐射减弱，据此发布紫外线指数预报，以指导公众采取适当的防护措施。紫外线指数用015的数字来表示。通常规定，夜间的紫外线指数为0，在热带、高原地区，晴天无云时的紫外线指数为15，紫外线指数越大，也表示在愈短的时间里紫外线对皮肤的伤害愈强。,紫外线指数0-2时 表示太阳辐射中的紫外线量最小，这个量对人体基本上没有影响；3-4时 表示太阳辐射中的紫外线量是比较低的，对人体的可能影响也是比较小的；5-6时 表示紫外线的量为中等强度，对人体皮肤也有中等强度的伤害影响；7-9时 表示有较强的紫外线照射强度，这时，对人体的可能影响就比较大，需要采取相应的防护措施；大于10时 表示紫外线照射量非常强，对人体有最大的影响，必须采取防护措施。,1. 红斑作用：紫外线照射下，照射部位的皮肤会出现潮红，这一现象称为红斑作用。这是皮肤对紫外线照射的特异性反应。照射以后经过6-8H潜伏期后才会出现，而且红斑部分的皮肤略微隆起，边缘整齐。红斑作用最强的波长是297NM。红斑的形成同时受紫外线的波长和照射剂量的影响。因此，通常以波长297NM红斑灯，功率为1W辐射强度为一个红斑剂量。,红斑作用机制：一种说法：动物体组织内的组氨酸 _紫外线_组织胺-毛细血管扩张,毛细血管渗透性增大-皮肤变红。具新说法是前列腺素说：前列腺素是引起高血、水肿和细胞损伤等反应的介质之一，其作用时间比其它介质都长，在组织损伤的过程中，前列腺可以持续产生。,2.杀菌作用：紫外线的杀菌作用决定于波长，辐射强度及微生物对紫外线的抵抗力。杀菌最强的是：波长为253-260NM。过长或过短杀菌力均弱。大于300NM基本上无杀菌力。大肠杆菌对234NM敏感；绿脓杆菌对265NM敏感,不同细菌对不同波长的紫外线具有不同的敏感性：空气中白色葡萄球菌对紫外线最敏感，柠檬色葡萄球菌次之。炭组杆菌，绿脓杆菌及黄色葡萄球菌耐受力最强。真菌比孢菌强，空气细菌在紫外线照射数0.5h后显著减少，真菌在照射1-2h后开始死亡。灰尘颗粒中微生物对紫外线耐受力大大加强。,紫外线对滤过性病毒也有杀伤力。据实验用一个15瓦杀菌灯照射14平方米隔离室60分钟后可使空气中流感病毒全部死亡。紫外线必须达到一定的辐射强度3W/m 作用机理：使细胞DNA中两个胸腺嘧啶分子中的5、6碳原子彼此连接成环丁烷形成胸腺嘧啶二聚物，使DNA失去正常功能。,3. 抗佝偻病作用 维生素D是维生素之一，其作用是促进肠道对钙磷的吸收，使血液中钙磷达到饱和程度。保证骨的正常钙化，若维生素D 缺乏时，肠道对钙磷的吸收减少，血中的钙磷不足，成骨作用受到影响，幼畜出现佝偻病，成畜出现软骨症。,皮肤7-脱氢胆固醇在紫外线（波长283和295NM） 维生素D3 酵母和植物油中麦角固醇在紫外线(波长284和272NM)维生素D2 工厂化饲养缺乏紫外线照射易发生维生素D缺乏症,日粮中应注意补充维生素D. 生产中用280-340NM波长紫外线照射畜禽,提高生产性能,4.色素沉着作用 色素沉着就是动物在太阳光的照射下,皮肤和被毛颜色变深的现象.机理：在动物皮肤的基底细胞中有黑色素细胞,它能够产生和贮存黑色素.黑色素细胞中有一些直径为0.3-1um的颗粒,称为黑色素小体，体内含有酪氨酸酶 ,这种酶能被硫氢化合物抑制着。紫外线照在动物皮肤上能解除硫氢化合物的抑制作用。使酪氨酸酶的活性大大增强.在酪氨酸酶作用下,酪氨酸生成的衍生物共聚而成黑色素蛋白,使皮肤颜色变深。,色素沉着在紫外线、红外线、可见光均能发生。,色素沉着对动物有保护作用：（1）皮肤色素沉着使皮肤本身对光线吸收能力增强。因此照射到皮肤上的光能被表皮所吸收，防止了光线进入深部组织，这样体内部组织免受其害；（2）汗腺迅速活跃起来，增加排汗散热，使体温免受影响。颜色浅的皮肤在日晒下易被灼伤。,5.增强免疫力和抗病力 紫外线适当照射能明显增强机体的免疫力和对传染病的抵抗力。机制是：照射刺激血液凝聚素的凝聚。使其滴定效价增高，提高血液杀菌性增强对感染的抵抗力。,6.光敏性皮炎 光敏性皮炎是动物吃下某种饲料后，饲料中的某一物质（光敏性物质）吸收了光子处于激发态，该物质又作用于皮肤中某种物质，使之发生反应。,7.光照性眼炎 照射过度可使结膜与角膜发生变化，经数小时后发生结膜炎与角膜炎，称光照性眼炎，临床表现为：角膜损伤，眼红，烧灼痛，流泪，畏光，经数天后消失。其波长是360-295NM。,光化学反应常见例子：（1）光合作用：指植物在光的作用下，将自然界的无机物变成植物本身的有机物的过程（2）光分解效应：光的作用可引起化学链断裂，因而发生物质分解的过程，光对动物引起的视觉过程。（3）光聚合作用：元素成分相同，但分子量大一倍，二倍，三倍或多倍的形成而形成反应物的现象称聚合。（4）光敏作用：光的能量不足的物质A发生光化学反应加入物质B后就会使光化学反应得以完成，这种现象称光敏作用,（二）红外线,红外线主要生物学效应是热，故称“热射线”。,红外线照射到动物体，其能量在被照射部位的皮肤及皮下组织中转变为热，引起温度升高（可达6C）血管扩张，皮肤潮红，局部循环加强，组织营养和代谢得到改善。热-皮肤的热感受器-下丘脑前侧-交感神经-血管平滑肌松弛-血循加强 交感神经-血管-血液温度升高-血管周围神经丛兴奋-轴突反射-血管扩张-血液循环加强。,红外线御寒：红外线灯可作热源。具有消肿作用：是局部血液循环起到改善的继发结果。血循旺盛，局部渗出物被吸收清除，组织张力下降，肿胀自然减轻。,镇痛作用：热本身对感觉神经有镇痛作用；热作为一种新刺激与疼痛冲动同时传入神经中枢，使后者受到干扰，因而减弱疼痛感觉；消肿减疼，血循加强，减轻缺血性疼痛。,不良影响：过强的红外线可使动物体热调节机制发生障碍机体减少产热，重新分配产热来适应环境。由于内脏血流量减少，使胃肠道对特异性的抵抗力下降，可使皮温升高达40C使皮肤表面发生变性，甚至形成一度烧伤。,波长600-1000nm的红光和红外线能穿透颅骨，使脑内温度升高，引起日射病。表现特征：以神经症状为主，开始兴奋，继而烦躁不安，然后昏迷，呼吸及血管运动中枢机能紊乱，出现气喘，脉快，粘膜充血，痉挛，终因心脏和呼吸中枢麻痹而死亡。,波长1000-1900nm红外线长时间照射在眼睛上，可使水晶体及眼内液体的温度升高，引起羞明，视觉模糊，白内障，视网膜脱离等眼病，常见于马属动物。,（三）可见光：既可引起光热效应，也可引起光化学效应，但较弱。其生物学效应与光的波长、光的强度以及每天明亮和黑暗的时间交替规律有关。 1.光的波长可引起色素沉着和光过敏反应，但不如此外线强；,不同波长具有不同的生理和治疗作用： 400-475具有热效应外，可被胆红素吸收后变成胆绿素和低分子无毒性产物，可治疗高胆红素血症引起的疾病。,对生殖器官发育的影响：不同波长的光影响小公鸡睾丸平均重，红光和橙光发育快。啄癖发生：黄光下易发，橙光、红光不易发；光线暗啄癖少。性成熟时间影响。红光迟，蓝光、黄光早；对110日龄体重为46Kg的约克夏小母猪，分别用红光、荧光、自然光和摭外线照射，初情日龄分别为192.1、177.2、181.5、179.7天，红光组显著晚于其它组。,2.照明强度对生长影响：光照愈弱愈有利小鸡生长。 13.41 Lx 6.76 Lx 1.11 Lx 0.5 Lx 0.1 Lx 1679 1665 1668 1711 1758母猪舍适宜的光照强度以60-100Lx为宜，照度不够仔猪生长慢，成活率低；肥猪40-50Lx为宜，过强引起兴奋、甲状腺分泌多，代谢率高，增重慢，饲料报酬低。,对产蛋的影响：0.1Lx正常产蛋，0.12Lx可使产蛋增多，2Lx高水平，超过5Lx提高产蛋效果不明显。光照强度低时鸡群安静，生产性能和饲料利用率高；过高易引起啄癖和神经质；性腺活动需要较强的光照强度。,3.光周期：长日照动物：马驴等在春季日照逐渐延长的情况下发情交配称“长日照动物”。短日照动物：山羊、绵羊等在秋季日照逐渐缩短的情况下发情交配称“短日照动物”。,（1）对繁殖性能影响：鸡对光周期反应敏感，8L：16D性成熟晚；16L：8D性成熟早；每日光照超过16小时，性成熟推迟。绵羊：分为三组，a自然光照，母羊集中在3-8月份发情；b从3月份开始控光，经7-8月后发情季节完全颠倒过来；c给予稳定的光照，一年后发情的季节完全消失。所以光照时数的变化是母羊发情出现季节性的决定因素。公羊秋季性欲旺盛，精液品质好，春季反而差。,马等长日照动物每年3月发情、配种。牛和猪由于长期的驯化和选育，繁殖的季节性不明显。,（1）对生长、肥育、产乳和产毛的影响对生长肥育：猪的适宜光照时数无定论；肉牛以6h光照增重最好；肉鸡研究深入，采用人工控制光照，有持续光照和间歇光照方案。（2）对产乳：哺乳动物产奶量一般春季最多，5-6月份达高峰，7月份大幅下降，10月份又慢慢回升。除牧草、温度影响外光照也有作用。荧光灯每天16h 照射和自然光照（9-12h）比，平均日产奶提高6.7%（分别是22.2Kg和20.8Kg）。,（3）对产毛：羊毛生长夏季快，冬季慢。测定罗姆湿地羊，夏季为100%，则秋、冬、春三季分别为70、35、90%。Morris（1961）试验，渐短光照使羊毛的生长速度减慢，渐长光照可加快，且与温度变化无关。 动物被毛的成熟也与光照有关。秋季光照缩短，皮毛随之成熟，到冬季、皮毛的质量最好。,二太阳辐射与畜体热调节,（一）畜体接受太阳辐射热量的估测 太阳辐射从三个方面作用于机体：直接辐射：辐射面积以动物在太阳下的阴影估计之：占辐射量的2/3。间接辐射：即太阳辐射散布于天空后对机体的作用。反射：为周围物体和地面反射太阳辐射能的作用。,家畜受太阳直接辐射的表面积因太阳高度角（H=90-纬度+赤纬）和家畜的姿势而不同。站立的绵羊侧面迎太阳，直接受辐射面积大，H从0-90，直接受辐射的面积下降20%；头部和尾部迎太阳时，受直接辐射的表面积仅为侧面迎太阳的一半。躺卧时较站立时受直接辐射的面积大。,（二） 动物被毛隔热作用：阳光直射和外界气温高于皮温环境时，具有隔热作用，以减轻辐射热和高温对机体的影响。其隔热作用与被毛颜色、厚度、密度以及是否平整等有关。 炎热地区，浅色被毛与深色皮肤相结合是最理想的，前者的反射率高，后者可吸收紫外线。产于热带和沙漠地区的瘤牛多是如此；被毛灰白色，皮肤黑色。温带和寒带被毛多为黑色，皮肤粉红色。,拍卖价高达50万美金的巴西瘤牛,巴西幅员辽阔，气候宜人，自然条件得天独厚，为养殖业创造了及其优越的条件。拥有1.7亿人口的巴西，牛的存栏数却得到1.82亿头，是全球最大的可供贸易的牛群。不仅如此，在1.82亿头牛中，90为品质优良的瘤牛，为巴西的畜牧业出口和贸易提供了良好的条件。2003年巴西已经取代澳大利亚，成为世界第一牛肉出口大国。,巴西瘤牛养殖协会是巴西最具权威的负责牛基因改良的机构，在全国各州设有25个办事处，其职责相当于良种牛的“公证处”，负责对良种牛的登记注册工作。巴西各州每年要举办多次瘤牛展览会，并评选出每届展览会的冠军，之后再到乌贝拉巴参加一年一度的瘤牛博览会。凡是经审查合格的良种牛都由巴西瘤牛养殖协会进行注册登记，并在牛的身上烙上统一编号和牛的出生地等。 巴西不仅拥有世界先进的遗传基因技术，有专门的精子采集和胚胎培育中心，而且有高素质的技术人员负责每一环节的严格的技术把关工作，使得瘤牛基因改良工作不断取得新进展。目前，经过基因改良的瘤牛体重最高可达1.31吨，改良过的奶牛日均产奶量最高可达到42.1公斤。因此巴西瘤牛市场具有广阔的前景，已经引起全世界畜牧养殖业的关注。,（三） 与热平衡强烈太阳辐射下，虽有被毛隔热，但不能完全阻止辐射的入侵，对被毛稀疏，隔热不良的家畜，如水牛、猪和剪毛不久的绵羊危害尤大。牛：直接暴晒在阳光下被摸正常的欧洲牛和非洲牛体温升高显著。气温37.8度阴凉下升高0.3度，日晒下升高1.1度。高温荫蔽下，水牛的热调节能力高于黄牛，日晒下不如黄牛。,猪：对太阳辐射敏感。气温31.5度日晒30分钟体温和呼吸频率上升。黑猪和白猪同在气温37度下暴晒1小时，黑猪皮温升高41.1度，而白猪升至39.8度，但白猪的皮肤大部分严重损伤。,三.太阳辐射对生产力的影响,强烈辐射影响畜体热调节，破坏热平衡，对家畜各种生产力都有不良影响。夏季牧地上有遮阳物的增重和饲料转化率显著优于无遮阳物；不同的遮阳物遮阳效果有很大不同。,减少不良影响：（1）植遮阳树或搭遮阳棚；（2）改善饲管制度；（3）晚上补饲等,思考题,1.名词解释：太阳辐射 长日照动物 短日照动物2.简述太阳辐射的生物学效应？ 3.太阳辐射可以使皮肤晒黑，变黑后对皮肤还有保护作用，为什么？ 4.为什么让畜禽适量的晒太阳？ 5.在炎热地区什么样的被毛和皮肤结合是最理想的？为什么？,第三节 气温对家畜的影响,空气温度是影响家畜健康和生产力的首要温热因素。,气温的周期性变化（时间分布）（1）气温的日变化（见图） 一天中最高气温和最地气温的差称气温年较差。 （与纬度、季节、地势天气、植被、下垫面等有关）,月平均气温的测定方法：每天2、8、14、20时测定4个平均值；再求月平均值。,（2）气温的年变化（见图）一年中最高月平均气温与最低月平均气温的差。（与纬度、距海远近、海拔高低、云量和雨量关）一月份气温最低；七月份气温最高。,气温的非周期性变化气温无规律性的变化称非周期性变化。如春季气温回升时由于北方冷空气的入侵使气温突然下降；秋末冬初气温下降时，若从南方流来暖空气，会使气温陡升；突然的寒风和降雨使气温变化等。气温的非周期性变化多是由大规模的空气水平运动引起的。,一.产热和散热,体热平衡：指动物机体产热和散热两个对立过程的动态平衡。动物生命活动过程中伴随产热和散热两个过程。,（一）产热,体温来自体内营养物质的氧化，动物能量代谢不断进行，则不断有热产生，动物基本由下列四种途径产热。,1.基础代谢产热：常称“