第二章—温热环境v说课材料.ppt

西南大学荣昌校区动物科学系朱海生家畜环境卫生 (EnvironmentalHygieneofDomesticAnimals)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 有关概 念1温热环境(thermalenvironment)l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l它们是影响家畜健康和生产力的极为重要的环境因素l其中温度最为重要16l温热环境是家畜很重要的环境因素：l直接影响：温热环境通过热调节对家畜发生直接影响；l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。

172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(meteorologicalelements)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19一一 体温、皮温和平均温度体温、皮温和平均温度1体温：是指身体深部（体核）的温度(deep-bodytemperatureorcoretemperature)l是衡量恒温动物热平衡的唯一可靠的指标l躯体体内部位不同，温度也不完全相同110l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l在测量体温时，应使温度表的感应部位伸入直肠深部l成年牛、马等大家畜为15cm，羊、猪为10cm，小家畜和家禽为5cm1112皮温l皮肤表面的温度称为“皮温”(skin temperature)l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。

l动物身体部位不同，其皮温也不相同l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l四肢下部、耳部和尾部在低温时皮温显著下降112例如l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l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201133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 营养不良较瘦个体性别：雌性 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124（二）（二） 散热散热(heat loss)(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l温度大于绝对零度的（0 K或273）任何物体都能放出辐射能l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。

1252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l动物体呼吸道和皮肤都具有传导散热的作用l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l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1263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l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”（forcedconvection）；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”（naturalorfreeconvection）l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l对流散热不仅发生在皮肤表面，而且发生在呼吸道表面1274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128（1）皮肤蒸发机制有二：l一、渗透蒸发(diffusionevaporation)，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”(insensibleperspirationevaporation)。

l二、出汗蒸发(perspirationevaporation)，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”(sensibleperspirationevaporation)马属动物）129l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；l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l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130（2）呼吸道蒸发l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；l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l呼吸道蒸发的主要部位是上呼吸道131l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l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l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）（二） 散热散热(heat (heat loss)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l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l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133l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三三 环境温度与体热调节平衡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非蒸发散热皮肤蒸发散热呼吸到蒸发散热0255075散热率（）12.26.671.114.441015.621.126.732.2环境温度OC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138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。

139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”140l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l严重威胁家畜的健康和生产力l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第二节 太阳辐射太阳辐射(solar radiation)(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143太阳辐射经过大气层l（1）约有18被大气和云层所吸收；l（2）约有7被各种气体分子和悬浮的微粒散射；l（3）约有27被云层反射l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l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）有关大气云反射直射散射反射散射微粒反射建筑物与环境之间的辐射热传递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 3 影响太阳辐射强度的因素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未饱和32.5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牛头数开始时平均体重结束时平均体重平均日增重日采食量100Kg增重消耗饲料（kg）对照风机敞棚敞棚风机54238.18357.271.0649.064387.2754244.09372.271.1459.281368.6454237.73371.821.1959.464360.0054238.18375.451.2279.450323.18（黄河以南地区采用模式）冬季畜体周围适宜气流速度0.1-0.2m/s，最高小于0.25m/s3 3 通风量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LL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mkC1C2二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：529.72.2m3，根据二氧化碳含量计算通风量猪舍的容积：V=529.72.2=1110(m3)舍内母猪每小时产生CO2量：3630424048304200(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LQ（q1q2）0.75L畜舍内相。