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文檔簡介
《家畜生態學》
1本課程主要內容(共32學時)緒論第一章家畜與環境的關系第二章家畜的適應第三章家畜的應激與福利第四章家畜的生態分布第五章畜牧生態系統管理2緒論
★目的要求:牢記家畜生態學的概念,了解其發展簡史及發展動態,在科學中的地位和作用。★主要內容一、家畜生態學的定義及研究對象二、家畜生態學的發展簡史三、研究家畜生態學的意義四、家畜生態學的研究方法3一、家畜生態學的定義及研究對象
1.家畜生態學概念
-概念把家畜及其自然環境、人工環境和社會環境作為有機整體,運用生態學和系統論的原理和方法,研究其中的相互關系、協同作用、調節控制和持續發展規律的學科。(1)家畜在自然環境、半人工環境或人工環境下的生物習性、健康生活、生產性能、生產效率及產品質量等;(2)家畜對環境的適應以及環境變化對有機整體的影響;(3)家畜對環境的影響。“家畜生態學”是研究家畜與環境之間相互關系的科學。4-研究層次
(1)分子生態:如基因多樣性(2)個體生態:動物習性、適應性(生理、行為、形態、遺傳等)、健康、生長發育等;(3)種群生態:品種特征、整齊度等;
(4)生態系統生態:畜種分布規律、系統健康、生產效率、與外界環境土、水、氣的關系。52.家畜生態學的研究對象
*研究對象重點是家畜及其自然環境、人工半人工環境和社會環境,但也包括家養的其他哺乳動物、鳥類、魚類和昆蟲。
*推動畜牧業可持續發展的特征---系統性
---整體性---層次性---協同性*家畜生產對環境影響的研究對象---產生廢棄物:糞尿、臭氣、污水、尸體等---廢棄物攜帶的有害物質:有機物、重金屬、獸藥、農藥、病原體等---廢棄物影響的范圍:土、水、氣63.研究家畜生態學的任務分析研究家養動物與其生存環境之間的相互關系,找出其中的規律性,用以指導生產,提高畜牧業的經濟效益、生態效益和社會效益。7二、家畜生態學的發展簡史
1.生態學的發展概況▲我國古代的簡單生態學思想《詩經》---“維鵲有巢,維鳩居之”(鳩占鵲巢)(公元前400多年)《禮記》---“五月浮游出現,十二月螞蟻進窩”8《本草綱目》----“豬天下畜之,而各有不同。生青兗徐淮(山東東南部、江蘇北部)者耳大,生燕冀(河北北部)者皮厚,生梁雍(陜西四川以南)者足短,生遼東(東北地區)者頭白,生豫州(河南)者嘴短,生江南者耳小(謂之江豬),生嶺南(五嶺之南,相當于廣東廣西以及湖南江西等地,海南全境,也包括越南)白而極肥”
9▲生態學的產生-1803年,馬爾薩斯--《人口論》-隨后利比希、貝格曼、達爾文---論述生物與外界環境的關系-1869年,海克爾----“生態學”術語-(生態學初步形成)
▲生態學的發展階段(19世紀后半葉至今)劃分為三個階段。19世紀后半葉:“植物生態學”個體生態學和群體生態學
20世紀初到40年代:“生態系統”“十分之一定律”---經典生態學
60年代至今:“五大社會問題”–多種組織、會議—新技術采用---近代生態學
102.近代生態學與經典生態學的區別①從描述性科學走向實驗科學,定量化、精準化。
電子儀器和遙感技術-取樣和測定;放射性同位素-營養追蹤掃描;攝像技術—觀測動物習性。②研究重點從個體水平提高到種群和群落,進而發展到以生態系統為中心。多學科交叉與融合的綜合性研究。
*種群是棲息在某一地域中同種個體組成的群體;
*群落是棲息在同一地域中的動物、植物和微生物的復合體;
*生態系統是同一地域中的生物群落和非生物環境的復合體。
③理論研究與生產實踐結合得更加緊密。農業工程、水利工程、工業設施、礦山建設、城市規劃、區域規劃生態經濟學,指導人們在生產活動中把經濟效益、生態效益、社會效益結合起來。
11④數學手段(包括數學模型)在生態學中得到了廣泛應用。計算機模擬系統生態學(系統分析+生態學)分支學科1.按研究的生物組織水平,可以分為個體生態學、種群生態學、群落生態學、生態系統生態學。2.按生物類別,可以分為動物生態學、植物生態學、微生物生態學、古生物生態學。在動物生態學中,又有魚類生態學、昆蟲生態學、人類生態學等。3.按棲息地類別,已經有淡水生態學、海洋生態學、陸地生態學等。在陸地生態學中又有森林生態學、草地生態學、景觀生態學等。4.按生態學與其他自然科學交叉形成的邊緣學科,已經有地理生態學、數學生態學、化學生態學、生理生態學、遺傳生態學、進化生態學、經濟生態學、行為生態學等。5.理論與生產實踐緊密結合而形成的應用生態學,已經有農業生態學、資源生態學、漁業生態學、野生動物生態學、放射生態學、醫學生態學、宇航生態學等。123.家畜生態學的發展-1925年,美國地理學家漢亭頓:家畜的地理分布-30年代,蘇聯動物學家卡什卡羅夫及畜牧學家伊萬諾夫分別研究了綿羊生態學及品種區劃問題;日本加唐勝三發表了“家畜生態地理”論文。40年代以后:著名學者楊詩興教授---家畜環境生理
湯逸人教授與美國畜牧學家菲里普斯---調查研究了我國北方牧業地區的生態環境和家畜品種進行了廣泛。60年代初楊詩興“家畜氣候生理學進展”湯逸人“家畜生態學”及“綿羊的生態問題”13-80年代后-鄭丕留(家畜人工授精)《中國家畜品種及其生態特征》-許振英、張仲葛(養豬學)等-刊物“家畜生態”產生(全國馬協+河南省豫西農專)-開始開設《家畜生態學》課程-西北農學院主持編寫的全國統編教材《家畜生態學》正式出版
-研究生的招生,學術活動日益活躍-1989年,鄭丕留主持編寫《中國家畜生態》-1991年,“家畜生態”雜志創辦、發行14三、研究家畜生態學的意義
1.動物福利方面▲動物福利:維持動物生理、心理健康與正常生長所需要的一切事物。佛法教誡“以慈眼等視一切眾生”動物與人,皆處于同一生態系統中生存空間;減輕痛苦;無任何疾病、無行為異常、無心理緊張壓抑與國際接軌食品安全英國《豬福利法》152.資源開發利用及畜牧業規劃調查分析當地的土地、氣候、植被、飼草與飼料、勞力、技術、資金等資源潛力,然后根據這些生態條件,慎重選擇適宜的畜種和品種,確定正確的發展方向,規定適宜的發展速度和規模。
3.家畜育種掌握當地的自然地理資料,在適宜的環境中充分發揮家畜的遺傳潛勢;家畜引種考慮自然環境、飼料條件、飼養管理方法及技術水平164.家畜飼養管理
▲
營養生態學--家畜對于營養物質的消化、吸收和轉化能力,與溫度、濕度、氣流、光照等氣候因素有密切關系5.畜牧業經營大規模、工廠化---防疫和環境控制6.生態環境的治理與保護糞水、臭氣、噪聲以及孳生的蚊蠅污染環境。做到“無廢無污”。17四、家畜生態學的研究方法
1.人工氣候室法(研究家畜的個體生態)大家畜能量呼吸代謝人工氣候室模擬我國南北方地區的溫度、濕度、光照和風力,滿足動物生長的環境條件,去除添加N2、H2S和NH3182.環境分析法對環境中的某些因素進行化驗分析,甚至采用同位素示蹤技術,觀察各種物質在生態系統中的運行渠道、各環節的利用率和積累量,以及在整個生態系統中的循環規律。同位素示蹤技術:是從外面加入與生物體內的元素或物質完全共同運行的示蹤物,用以追蹤生物體內某元素或某物質的運行或變化的一種方法。如:穩定性碳和氮同位素被用來分析動物的食性、營養級位置關系以及食物鏈結構;193.生產力分析法以系統論原理為指導,以數理統計和數學模型為手段,用一些指標(動物生長量、生物量及物種量)來評價環境質量。分析各種因素的相互關系,尋找調控途徑,提高畜牧業生產的經濟效益、生態效益和社會效益。4.生態地理比較法
從空間分布上研究家畜及其性狀與環境的關系,有很強的地域性
家畜種質+生態環境+地域調查各地區間在自然地理條件、資源分布、生物群落結構、各畜種的適應情況歸納出一些規律性計算機技術、遙感技術、自動分析技術、掃描技術、利用地圖作業20五課程參考書《家畜生態學》第二版---全國高等農業院校---李震鐘主編---中國農業出版社出版212《家畜生態學》---全國高等農林院校“十一五”規劃教材---廖新俤,陳玉林主編---中國農業出版社出版22第一章家畜與環境的關系★目的要求:了解家畜的環境與生態因子的概念,掌握生態因子作用的特征和定律。★重點難點:最小因子定律、耐受性定律和限制因子。★主要內容第一節家畜環境的類型與生態因子第二節生態因子作用的一般規律
第三節家畜環境與生態因子的作用
23第一節家畜環境的類型與生態因子▲環境類型環境---是指周圍空間中對家畜生存具有直接或間接影響的各種條件(或因素)所組成的有機綜合體。包括大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈在一定空間內的實體。24家畜的環境包括自然環境和社會環境。社會環境:人口增長情況、人們的宗教信仰(如伊斯蘭教、印度教)和風俗習慣、經濟力量、農業制度、設備條件和技術水平、經濟政策、產品的儲運和加工技術、種植業等。25水圈大氣圈生物圈巖石圈地核地幔地殼2627大氣圈指的是地球表面的大氣層,其厚度約為1000km。大氣層對地球具有重要保護作用大氣層根據物理特性的不同,從下向上可以分為對流層、平流層和電離層。一、大氣圈
大氣圈是生命存在的基礎之一。28大氣的垂直分層對流層平流層電離層高層大氣對流旺盛近地面,緯度不同厚度變;高度增來溫度減,只因熱源是地面;天氣復雜且多變,風云雨雪較常見。氣溫初穩后升熱,只因層中臭氧多,水平流動天氣好,高空飛行很適合。電離層能反射無線電波,對無線電通訊有重要作用29構成地球上生物體的基本成分氮水汽凝結時,可作凝結核塵埃植物光合作用的原料,對地面有保溫作用二氧化碳吸收長波輻射,成云致雨的重要條件水汽一切生物維持生命所必需的物質氧地球生命的保護傘臭氧大氣的主要成分30二、水圈
水圈是地球表面水體的總稱,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川和地下水。其中海洋面積最廣,占地球表面的70.8%。海洋水占水量的97.2%,陸地水占2.8%。31水循環
水圈水圈的溫度比較穩定,對于調節地球上的氣候起了重要作用。32所有生物都需要水。沒有水,生物就不可能存在。33資料來源:
臺灣師範大學科學教育中心,民84,高中生物(四),國立編譯館,p.102。海洋里的生物資源十分豐富;海洋里的單細胞藻及其他植物,對于穩定大氣層的化學組成具有重要作用。34三、巖石圈
巖石圈由地殼和地幔頂部的堅硬巖石所組成,厚約70~100km。巖石圈中蘊藏著許多礦藏,為人類開發能源和發展工業生產提供了物質基礎。大氣圈、水圈和巖石圈不僅彼此緊密貼連著,而且相互不斷地滲透,不斷進行能量和物質的交換。35高原高山平原淺海海平面硅鋁層(密度約2.7)硅鎂層(密度約2.9)地幔(密度約3.3)010203040深度(千米)36各種各樣的地貌形態3738四、生物圈
生物的種類繁多,它們分別生活在氣圈、水圈和巖石圈里。在自然地理學上,把生物集中生存的這一圈層叫做生物圈,它包括大氣圈的底層、巖石圈的上層和整個水圈。生物圈實際上是一個非常復雜而又十分精巧的生態系統。39生物圈的范圍大致處于自海面下10km、地表下300m深以及地表以上的大氣層(垂直高度約15km)之間。生物圈內已有記載的生物約250萬種,植物約為34萬多種,動物約為200萬種,微生物約3.7萬種,這些生物類群通過食物鏈緊密聯系,并與其相適應的環境組成多種多樣的生態系統。40生物圈41▲生態因子幾個概念:▲環境因素(環境因子)--家畜生態環境中的各個單一因素。大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈都包含著許許多多因子。▲生態因子---周圍環境的各種因子中,生態學上對家畜的生存和發展具有明顯的、直接的作用的因子。▲非生態因子---作用不明顯或暫時沒有關系的因子。▲生存條件---在生態因子中,對家畜的生長、發育、繁殖和分布具有決定性影響的必不可缺少的因素。如食物、溫度、水分、氧氣等。▲非生存條件---那些次要的、對家畜影響較小的因素。▲主導因子---家畜的生存條件中,常有一、二種居于特別重要的地位,對家畜起著決定的主導作用。這些條件稱為主導因子。4243非生物因子氣候因子:
溫度、濕度、光、降水、風、氣壓、雷電等。
土壤因子:
土壤結構、土壤有機/無機質、理化性質和土壤生物。
地形因子:
地面起伏,山的陰/陽坡等。生物因子:
包括動物、植物和微生物之間的各種相互作用。
社會因子:
人類活動對生物發生巨大影響,表現多方面,如污染等,包括經濟因素、科學技術因素和社會習俗等。-生態因子的分類(依性質分類
)44海拔高度升高光輻射氣溫氧氣濃度風速影響間接因子直接因子相對濕度沒有直接對生物體起作用,但由于影響了其他因子產生了變化影響家畜的生理過程及新陳代謝過程45例:鳥卵在孵化期間,溫度濕度、氧氣等生態因子都對胚胎起著重要作用,其中溫度濕度是主導因子,但到胚胎破殼的時候,充足的氧氣就特別重要,因為此時胚胎的呼吸已經由胚膜呼吸轉成肺呼吸。46第二節生態因子作用的一般規律
一、最小因子定律二、耐受性定律三、限制因子四、因子的綜合作用五、生態因子的不可代替性和可調劑性六、生態價七、生態型47一、最小因子定律
德國化學家利比希發現農作物中硼、磷元素(歸還學說)的限制作用。植物的生長決定于它所獲得的養分中數量相對最少的(實際獲得量與植物需要量的比值)那一種”。利比希定律只能在嚴格穩定狀態,即能量和物質的流人和流出處于平穩的狀態下才能適用。水桶理論---木桶裝水的總量是受最小木板制約48▲最小因子定律-----生物生長、繁殖所必需的基本物質,隨生物的種類和生活狀況而異。在穩定的條件下,當某種物質的可利用量緊密地接近于生物所需要的最低量時,這種物質就會起限制的作用,嚴重地影響生物的生長和繁殖。這一規律被稱為利比希最小因子定律。思考:這一定律可以應用到畜牧業的哪些地方?這一規律對家畜飼養具有重要的指導意義。①當飼料中缺少某些氨基酸、微生素和礦物質時,家畜的生長發育和繁殖性能就會受到影響,飼料利用率大大下降;(全價飼料)②土壤中缺少某些微量元素,草地生產力顯著下降。因此,利用這一規律,注意在飼料和土壤中補充這類“最小因子”,就會大大提高畜牧業生產水平。
49▲利比希定律的補充①泰勒:利比希最小因子定律的內容應增加營養物質以外的因子(如溫度)以及時間因素。②奧德姆認為最好還是把小因子定律的概念局限在生理生長和繁殖所必需的化學物質上,而把其他因素納入耐受性定律的范圍。③補助原理
ⅰ利比希定律只能在嚴格穩定狀態,即能量和物質的流人和流出處于平穩的狀態下才能適用。環境劇烈變化時不適用;ⅱ因子的相互作用(物質代替)。如:軟體動物能夠在它們的貝殼內用鍶代替一部分鈣;有些植物在光照不足時鋅的需求量減少。50二、耐受性定律
-美國生態學謝爾福德▲耐受限度---每一種生物對每種環境因子都有一個適應范圍,這一范圍的上限和下限之間的幅度就是耐受限度。
▲最適范圍---在耐受限度內,有一個最適合于該種生物的區域,稱為最適范圍。
-最適范圍并不一定位于耐受限度的正中央。它一般偏向于耐受上限對于同一個環境因素,各種生物的耐受限度不同,最適范圍也不同,這就是為什么不同生物有不同的棲息地之原因。即使在同一種生物內,隨著年齡、生理狀況的變化,耐受限度和最適范圍也互有差異。51
大多數蛇只能在溫熱的地方生活北極熊、企鵝等能在酷寒的極地生活525354▲耐受性定律可概括為六點:
1.每一種生物對各種生態因子都有一個耐受限度和最適范圍(品種、個體、年齡、生理狀況)2.一種生物可能對一個因子的耐受限度較廣,而對另一因子的耐受限度較窄。
如鮭魚對溫度的耐受范圍是0~12℃,最適溫是4℃;而豹蛙對溫度的耐受范圍是0~30℃,最適溫是22℃;南極鱈所能耐受的溫度范圍最窄,只有-2~2℃。3.對所有環境因子的耐受限度都較廣的生物,一般都分布較廣。4.當一個物種的某一個生態因子處在最適范圍之外時,該物種對另一些生態因子的耐受限度將會下降。5.在自然界中,生物不可能象在實驗室那樣生活在某些特定環境因子的最適范圍內。其他一些因子就顯得比較重要
(熱帶蘭對光照和溫度需求的矛盾:不斷適應、忍受環境—適者生存)6.在生物的繁殖階段,環境因子的限制作用特別明顯。(繁殖的個體、種子、卵、胚胎和幼體等)55耐受性定律在畜牧業方面的意義:為了充分發揮畜禽的潛力,搞清各種畜禽對各類環境因子的耐受限度和最適范圍,對于畜禽引種、養殖中的飼養管理以及環境控制措施的制定都有重要的作用。56耐受性法則與最小因子法則的關系最小因子定律只考慮了因子量過少,而耐受性法則既考慮了因子量的過少,也考慮了因子量的過多。(因子的上下限)耐受性定律不僅估計了限制因子量的變化,而且也估計了生物本身的耐受性問題。生物的耐受性不僅隨著種類不同,且在同一種內,耐受性也因為年齡、季節、棲息地的不同而有差異。耐受性定律允許生態因子之間的相互作用,如因子補償作用。57三、限制因子
▲限制因子---某種環境因子,其影響如果超出一種生物的極限的時候,即成為限制因子如:我國北方的寒冷氣候是水牛北移的限制因子;限制因子的主要意義在于給生態學家提供研究復雜環境的“入門引子”。發現一些可能的薄弱環節。穩定、數量充足的因子不是限制因子;生物對某個因子的耐受限度是有限的,在自然環境中又容易變化的因子就是限制因子。在生產實踐中,解決限制因子,常常可以使生產向前邁進一大步。58四、因子的綜合作用
對有機體來說,周圍的非生物因子和生物因子(異種的和同種的)都是它的外界環境。各種環境因子是彼此相互聯系、相互影響的。它們并非分別地、單獨地作用于有機體,而是綜合地對生物發生作用。如:光和溫度是分不開的,而溫度的高低又可以影響其他許多因子以至氣候。空氣溫度、濕度、氣候和群體密度綜合作用----家畜培育幼雛---初期溫度是決定性因素,后期光照作用增強在生產實踐和科學研究中,首先考慮那些對生物生命周期的某一時期具有顯著影響的因子,然后再進一步探討其他比較次要的因子,無疑是—個正確的步驟。59五、生態因子的不可代替性和可調劑性
任何一個因子都不能由另外的因子來代替。如:幼畜缺乏維生素D得佝僂病,缺乏維生素A得夜盲癥甚至瞎眼,必須用相應的維生素來補充。在一定的情況下,因子之間存在著補償作用,或叫做生態因子的可調劑性。植物光合作用
調劑絕不等于因子之間的相互代替。
60六、生態價
▲生態價---就是生物種(或品種)的生態價值,具體指的是生物種對外界環境的適應幅度的大小。(耐受限)廣溫性和狹溫性(溫度)廣光性和狹光性(光照)廣食性和狹食性(食性)廣棲性和狹棲性(棲息地選擇)
生態價高的一般為廣適性種(或品種),生態價低的一般為狹適性種。但實際上,生產性能好的家畜品種往往對某些環境因素的適應性比較窄。人為方法控制外界環境,提高生產性能。61生態價會隨著馴化而變化在水溫為5℃的容器中養殖的龍蝦,到27℃時全部死亡;而養殖在25℃水溫中,有50%的個體能耐受30℃的溫度。62廣生態幅物種和狹生態幅物種(引自孫儒泳等,1993)63七、生態型
▲生態型---同一物種分布在不同地理區域,由于長期受著不同環境因素的作用,常常形成一些適合于當地環境條件的種群。這些種群,具有特殊的外貌特征、環境適應性和生產能力,明顯不同于同一物種的其他類群,在生態學中將這種具有獨特特征的種群叫做生態型。一個生態型,就是一個物種(或品種)中最能適應當地環境條件的種群。
生物可以將這些適應性能遺傳給后代。麥克米蘭(1956)發現,牧草適應性遺傳如大西洋北部不同海域的大西洋鱈,除脊椎數目明顯不同外,還有其他一些形態結構差異。64頭頸較長,鼻梁微隆,耳中等大。前軀稍窄,中軀較長,后軀較發達。四肢堅實而較高。尾大如扇,有大量脂肪沉積,以方形尾和圓形尾多見,全身主要部位毛色純白,部分個體眼圈、耳、鼻端、嘴端及面部有雜色斑點或少量雜色毛,面部和四肢下部為刺毛覆蓋,腹部多為異質粗毛和少量刺毛覆蓋。主要分布于陜西省渭北高原東部和中部一帶,對渭北半濕潤易旱區的生態條件具有很好的適應能力。同羊65灘羊公羊有螺旋型大角,母羊多無角或有小角。頭部常有褐色、黑色或黃色斑塊。背腰平直。被毛白色,呈長辮狀,有光澤。產于寧夏賀蘭山東麓的銀川市附近各縣。產區地貌復雜,氣候干旱,熱量資源豐富,日照時間長。
66寒羊長而高大,鼻梁隆起,耳大下垂,四肢細高,一身全白,不允許出現雜斑毛,母羊多有鐮刀狀角及姜牙狀角,鹿角狀罕見,無角者甚少、公羊具有粗大的螺旋角,尾呈方圓形。分布山東省嘉祥縣為中心。67湖羊分布于我國太湖地區,體格中等,公、母均無角,頭狹長,鼻梁隆起,多數耳大下垂,公母羊均無角,頸細長,體軀狹長,背腰平直,腹微下垂,尾扁園,尾尖上翹,四肢偏細而高。被毛全白,腹毛粗、稀而短,體質結實。68
八、了解各規律的意義
耐受限度和最適范圍
畜禽引種飼養管理
制訂環境控制措施69第三節家畜環境與生態因子的作用主要介紹溫度、濕度、風速和氣壓。一、空氣溫度(一)空氣溫度來源及氣溫的變化規律1.來源
太陽輻射經過大氣時,被大氣吸收的熱使空氣加熱只0.015-0.02℃。70圖太陽輻射熱交換示意圖712.變化規律(1)水平變化包括日變化年變化非周期性變化,受緯度、季節、地形、天氣等的影響。日變化:氣溫日較差緯度增加,氣溫日較差下降。熱帶12℃,溫帶8-9℃,極圈3-4℃。季節夏季>冬季地形凹地>凸地天氣晴天>陰天72年變化:氣溫年較差緯度增加,氣溫年較差增加。距海遠近:海洋(20-60℃)>陸地(11℃)非周期變化(2)垂直變化在對流層中,氣溫垂直梯度的平均值約為0.65℃/100m73(二)畜舍空氣溫度的來源和變化1.來源
外界氣溫和畜體2.變化垂直分布下低上高天棚附近與地面溫差<=2.5—3.0℃。水平分布從中心向四周遞減,寒冷季節,墻內表面與舍內平均溫度<=3.0-5.0℃;墻壁附近空氣溫度與畜舍中心相差<=3.0℃。
74(三)等熱區和臨界溫度1.概念等熱區恒溫動物借助物理調節能維持體溫恒定的環境溫度范圍。下限臨界溫度氣溫下降時,機體散熱相對增加,必須提高代謝率以增加產熱量來維持體溫恒定的環境溫度。上限臨界溫度氣溫升高時,散熱受阻,體內蓄熱,導致代謝率升高的環境溫度。舒適區產熱量等于散熱量,不需物理調節也能維持體溫恒定。75762.影響臨界溫度因素(1)動物種類在完全饑餓狀態下測的臨界溫度:閹牛18℃,豬21℃,雞28℃,小白鼠29-30℃。等熱區:山羊20-28℃,犬20-26℃,鴿21-36℃,雞28-32℃。(2)年齡和體重剛出殼雛雞(30-40g),臨溫34℃;5周齡(260g),32℃;成年,18℃。(3)被毛狀況綿羊被毛1-2mm,臨溫32℃,18mm,臨溫20℃,35mm,8℃(4)飼養水平每kg代謝體重飼養水平為93g的豬,飼喂量每增加5-6%,臨溫下降1℃。77(5)
生產力干奶牛臨10℃;日產9.5kg奶牛,-6℃;日產19kg,-18℃。(6)
管理制度體重40kg豬,飼養水平為維持需要的3倍,單獨飼養于混凝地面上的臨溫19℃,等熱區19-32℃,如果15只群飼,臨下降13℃,等熱區13-29℃。(7)
對氣候的適應和馴化熱帶地區臨溫高20--30℃,寒帶動物低,等熱區寬。北極熊臨-30℃,等熱區-30-30℃。(8)
其他氣候因素783.等熱區和臨界溫度的意義
等熱區特別是舒適區內,生產力水平高,飼料利用率高,抗病力強,飼養家畜較為經濟。在臨界溫度時,維持畜體正常功能所消耗的能量最小,同時產熱最小。當溫度低于臨界溫度時,提高物質代謝作用,以增加體熱。由此可見,畜舍溫度應維持在等熱區范圍以內,對飼養家畜最為有利。79圖環境溫度與家畜采食能量、失熱量和生產能量的關系80(五)氣溫與畜體熱調節1.高溫的熱調節
氣溫升高,皮膚血流量增加,體表溫度增加,非蒸發散熱降低,蒸發散熱增加。環境溫度高于或等于皮溫時,非蒸發失效,蒸發散熱增加。
散熱無汗腺,汗腺少(雞、兔、羊)皮膚散熱主要是出汗蒸發在氣溫5~10℃時,高產奶牛呼吸次數為每分鐘26.8次/min。當升高到30℃時,奶牛呼吸次數增加到70次/min。汗腺發達熱性喘息嚴重熱應激體溫繼續升高呼吸道散熱和滲透蒸發熱射病,熱痙攣。燙傷等呼吸頻率每牛200次/min;豬、綿羊300-400次/min;兔可高達700次/min81
產熱內分泌調節:各種腺體分泌下降,代謝率下降。牛在氣溫日變范圍21.1-37.8℃,甲狀腺活動較4.4-21.1℃
的日變化范圍降低30%。在32.2℃高溫中,綿羊甲狀腺的分泌率只有10℃時的1/3。高溫時,胃運動機能下降。在氣溫9-15℃,相對濕度72-78%時,胃每min收縮20次,且有固定的收縮波形,當溫度增至32-34℃,相對濕度32-34%時,胃每min收縮1次,收縮波形減少,且收縮曲線不規則。822.低溫時的熱調節散熱量降低產熱量增加臨界溫度以下時,物理和行為調節不能維持熱平衡時,代謝率提高,產熱量增加。常出現肌肉緊張度提高、骨骼肌顫抖、活動量或采食量增加。剛出生幼畜靠體內貯存的糖元和脂肪代謝產熱,不通過肌顫產熱。
83
物理和化學調節不能維持體溫恒定時,體溫下降,動物血壓升高,尿液分泌增加,血液濃縮,脈搏遲緩,血循失調。呼吸器官發生滲出,微血管出血,呼吸道黏膜受到破壞。抗體和白細胞吞噬作用下降,處于衰竭狀態。84(四)氣溫對家畜健康的影響
1.導致家畜直接發病
2.影響病原體和媒介蟲類的存活和繁殖
3.影響家畜的免疫力85
二、空氣濕度表示空氣中潮濕程度的物理量。在氣象學上常用水氣壓、絕對濕度、相對濕度、飽和差和露點等來度量空氣濕度的大小。86
(一)概念水汽壓空氣中水汽本身所產生的壓力,為水汽壓,用Pa表示。飽和水汽壓在一定溫度下,空氣中水汽達到最大含量時的水汽壓稱為飽和水汽壓。飽和水汽壓隨溫度的升高而增大。用Pa表示。87
絕對濕度單位體積空氣中所含水汽的質量。g/m3mmHg,mb,hPa
相對濕度空氣中實際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓之比。相對濕度(%)=實際水汽壓/飽和水汽壓ⅹ100%
88
飽和差在某一溫度下,飽和水汽壓與實際空氣中水汽壓之差。飽和差越大,表示空氣越干燥。露點當空氣中的水汽含量一定時,即在水汽壓不變的情況下,降低溫度,使空氣中所含水汽達飽和時的溫度,簡稱露點,用℃表示。89(二)氣濕的變化規律1.大氣空氣中濕度的變化(表)絕對濕度隨氣溫的升高而加大,隨氣溫的降低而減小;相對濕度隨氣溫的升高而降低,隨氣溫的降低而升高。相對濕度的日變化:早晨高、中午低;年變化:降雨較多的夏季高、冬季低。2.畜舍內濕度變化90濕度是通過影響機體的體熱調節而影響家畜生產力和健康,即與溫度、氣流、輻射等因素綜合作用對家畜產生影響。1.等熱區:濕度影響不大(三)濕度對家畜的影響912.高溫和低溫:高濕,低濕均不利(1)高溫時,蒸發散熱量正比于畜體蒸發面水汽壓與空氣水汽壓之差,而蒸發面水汽壓取決于其溫度和潮濕度。空氣水汽壓增加,蒸發面水汽壓與空氣水汽壓之差減少,故高溫高濕散熱量降低。(2)低溫時,主要通過可感散熱。高濕時,潮濕空氣導熱性增加;家畜被毛、皮膚等吸收了水分導熱性增加;潮濕空氣善于吸收長波輻射熱。923.對生產性能的影響
注:22℃,RH=60%時的增重系數為1.0。
圖溫、濕度對育成豬增重的影響93注:摘自GB/T17824.3-2008國家標準規模豬場環境參數及環境管理9495表溫濕度對奶牛產奶量的影響氣溫(℃)相對濕度(%)荷斯坦牛a娟姍牛b2438100100247696993446636834804156注:表中產奶量以24℃、RH=38%時為100%。964.氣濕對家畜健康的影響
(1)高濕高溫高濕時,促進病原性真菌、細菌和寄生蟲的發育。減弱機體的抵抗力,增加發病率,機體病后的過程較為沉重,死亡率也較高。低溫高濕時,家畜易患各種感冒性疾病,如風濕、關節炎、肌肉炎、神經痛、消化道疾病等。溫度適宜時,高濕有利于灰塵下沉,空氣較為潔凈,對防止和控制呼吸道感染有利。97
低濕空氣過于干燥,使皮膚和口、鼻、氣管等粘膜發生干裂,從而減弱皮膚和粘膜對微生物的防衛能力。相對濕度在40%以下,易引起呼吸道疾病。低濕利于白色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、雞白痢沙門氏桿菌存活。98三、氣壓1.概念:包圍在地球表面的大氣,因地心引力的作用,以其本身的重量對地球表面產生的壓力,稱為氣壓。標準大氣壓:在緯度45℃的海平面上,氣溫為0℃時,大氣壓力相當于760毫米汞柱的壓力。992.影響因素及變化規律
地球表面的氣壓因受多種因素(如緯度、濕度、溫度、大氣密度、地勢)影響。主要取決于大氣的密度和地勢的高低。地面氣溫增高,空氣膨脹,密度變小,氣壓下降。同一地區,氣壓的年、日變化并不顯著,每年平均相差約為26.5毫巴。1003.氣壓對家畜的影響(1)高山病表現為皮膚、口腔、鼻腔、耳部等粘膜血管擴張,呼吸和心跳加快,粘膜和皮膚發紺,中樞神經系統機能障礙等,還有體外大氣壓下降,腸道內氣體發生臌脹,易引起腹痛等。慢性高山病還有右心室大、擴張、胸下部水腫、肺動脈高血壓等癥狀。101
家畜出現高山病的起始高度取決于地理緯度、地形等因素低緯度地區為3000-5000米,在中緯度地區為2500米,在高緯度地區為1500米。平坦,氣候干燥的高原地區,高山反應的起始高度比同緯度但處在地形破碎、氣候濕潤上地區高些。冬季比夏季多發。
102(2)低氣壓對生產力的影響繁殖能力下降種蛋的孵化率下降。如由海拔83米升高到1204米,孵化率下降10%,升高到2194米,下降20%。四川榮昌豬、內江豬、運往海拔3000米以上的高寒地區飼養,出現種豬不育和仔豬不能存活的現象。103
海拔高度與產乳量、乳脂率也有一定關系。乳牛在海拔1500米的山地放牧時,產乳量下降,乳脂率上升0.5-0.8%,但回到平地后又降回到原來的水平,其原因可能是由于產乳量下降,空氣干燥和增加了運動量,動用了體內貯存的脂肪所致。104(3)高海拔環境的適應性機制提高肺通氣量,以提高微血管中的氧含量;減少血液的貯存量,以增加血液循環量;加強心臟活動,降低組織的氧化過程,提高氧的利用率,以減少氧的需要量。
105(4)家畜品種、種類、年齡不同,對缺氧環境的耐受性也不同山羊,綿羊、馬和騾等對低氣壓環境適應能力較強,豬對低壓環境較敏感,適應力差;幼齡家畜耐受缺氧程度較好,老年家畜由于機體代償機能衰退,對缺氧反應劇烈,難以訓練。因此,在向高山或高原引入家畜品種時,要考慮家畜的品種,年齡等。106四、氣流1.氣流的形成及變化規律空氣分子的運動稱為氣流,水平運動的氣流稱為風。(1)氣流的成因空氣是由高氣壓區域流向低氣壓區域。空氣分子由低溫高氣壓區流向高溫低氣壓區。氣溫在地球表面分布不均,造成氣壓不等。107(2)氣流的變化規律風向自然條件下,我國風向總規律:夏季東南風、冬季西北風。局部氣候影響:綠地風、山谷風;地形地貌、水面等形成水路風。風速兩地的氣壓相差越大,風速也越大。在同樣的溫差下,風速與兩地的距離有關,距離越近,風速越大。1082.氣流的指標風速:單位時間內空氣在水平方向上移動的距離,m/s;氣象常用蒲式風級表來表示。風向:指風源的方向。我們經常用某一風向的頻率來表示這個風向在一段時間或一年里出現的幾率。風向玫瑰圖就是將某一地區一定時期內各種風向的次數占全部風向的百分比,按羅盤方位繪制的幾何圖形。風向玫瑰圖可以表示在一定地方一定時間內的主風方向。(圖)某風向的頻率=某風向在一定時間里出現的次數/各方向在該時間內出現次數的總合*100%。109北京上海廣州圖風向頻率圖注:虛線為夏季(上海、廣州)或冬季(北京)風向頻率1103.氣流對家畜的影響
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