环境因子与家畜健康.docx

《家畜环境卫生与设施》

讲课人：孝感市畜牧局 高级兽医师 卢志新

（2008年4月22日）

第一章 绪论

所谓“环境”，是相对于某项中心事物而言，是作为该中心事物的对立面而存在的。对家畜环境而言，“中心事物”是家畜，环境则是家畜生存的环境，或者说是指环绕于家畜居住空间周围的各种客观环境条件的总和。家畜与环境的关系，主要是通过家畜的生存、生长发育、繁衍后代表现出来的。一方面，家畜从外界环境中不断获取物质、能量和信息的同时，受到各种环境因素的影响；另一方面，家畜也影响着周围环境，其影响的性质和深度则随着环境条件的不同而发生变化。
　　事实上，家畜的环境是一种综合性的生态环境，包含着许多性质不同的单一环境因子。根据环境因子的性质，家畜的环境包括空气环境、水环境、光环境以及其他环境因子。空气环境因子主要包括空气温度、相对湿度、气流速度、热辐射等热环境因子，空气成分、有害气体、空气微生物、空气中的微粒等空气环境质量因子；水环境因子主要是指水源、水质以及供水、排水和污水处理系统；光环境因子主要为光照及辐射。
　　家畜环境卫生是指家畜饲养环境的条件，卫生状况是否适合家畜的生长与生活等。
　　家畜环境与设施是研究家畜养殖的健康和生产性能与环境之间的相互作用关系，并利用工程设施为家畜的养殖生产创造适宜的环境条件，达到高产、优质、高效、安全、持续生产的目的。畜禽养殖工程设施设备配套的合理与否，直接关系到畜禽养殖工艺与环境条件和畜禽养殖生产的经济效益。工程设施配套技术是否到位、设备是否成套，不仅影响工程一次投资成本和长期运行费用的高低，而且直接影响畜禽的生产性能。因此，家畜环境与设施被认为是现代畜禽生产的基础和重要支撑技术。
　　目前世界畜禽环境领域的研究热点主要集中在以下几个方面：
　　1．动物行为与福利研究
　　畜禽动物福利定义为“满足动物与它的环境相协调一致的精神和生理完全健康的状态的一种要求”，其基本含义就是：善待活着的动物，减少动物死亡的痛苦。
　　2．室内空气质量研究
　　3．畜禽场粪污处理与利用技术
　　4．畜禽运输过程的环境问题
　　5．畜禽生产中的工艺定型及配套设备
　　6．畜舍设计及通风系统
　　近二十多年来，我国家畜环境与设施的研究与应用取得了一定进展，为推动我国畜禽设施养殖业的发展起到了积极的推动作用。主要表现在以下几个方面：
　　1．畜牧工程工艺在畜牧生产中的主导作用
　　2．畜舍建筑设施
　　3．畜禽舍通风设备与纵向通风环境调控技术的研究与应用
　　4．蒸发降温设备的研究与开发应用
　　5．畜禽舍环境自动控制技术的研究与应用
　　6．畜禽场粪污处理与利用技术的研究与应用
　　造成我国规模化畜禽场粪便污染的原因首先，由于我国发展集约化养殖业的时间不长，开始缺乏经验，资金短缺，尤其是认识不足，没有把畜禽粪便处理做为集约化畜禽生产的一个重要环节列入畜禽场建设计划。在畜禽场规划设计时，忽视大量畜禽粪尿对环境和畜禽自身的影响，缺乏经济有效的收集、处理、利用综合配套技术与设施。其次，粪便排放量大，但处理和综合利用技术跟不上。特别是大中城市近郊区，农村城市化进展快、畜禽饲养密度大，有限的土地消纳不了大量的畜禽废弃物。据调查，集约化畜禽饲养场粪污已成为许多大中城市不亚于城市垃圾的一大污染源。第三，现代农业丢掉了粪便做为有机肥的传统习惯。人们从观念上把曾作为农业主要肥源的畜禽粪便，逐步转变为废弃物看待。以往，畜禽粪便在农业生产中作为肥田的主要肥源，返回农田，基本上不存在污染环境问题。在现代化农牧业生产中，由于化肥的大量使用，丢掉了传统的肥源。加之施肥季节强，淡季时农民不愿接受粪便，造成了粪便的积压浪费，并污染环境。第四，对于全国数以万计的大中型养殖场，目前缺乏统一的粪便环境管理条例、标准和有关的法规，也是造成粪便污染环境的一个原因。
　　我国畜禽废弃物处理与畜产公害防治的对策与措施解决我国集约化畜禽粪污无害化处理、资源化利用，消除畜产公害，最终的关键还是促进农牧结合，确保农业生态良性循环和我国农牧业的持续发展。
　　此外，在环境管理方面，应加强畜牧业管理人员的环境保护意识，提高对畜禽粪便资源化的认识，也是使畜禽粪便能够很好利用和防止环境污染的一个很重要的措施。
　　总之，加强对规模化养殖场废弃物处理与畜产公害综合防治技术的研究开发与推广应用，不仅是保护生态环境的要求，也是设施畜牧业持续、稳定、高产、优质和高效发展的必要条件。
第二章　　太阳辐射与畜禽　
第一节 太阳辐射与畜禽
　　太阳辐射对家畜可产生光和热两方面的作用。光是家畜环境中的一个比较重要的因素，是家畜的生存和生产必不可少的外界条件。太阳辐射的光热效应主要通过光照强度、光谱质量、光照时间、光周期等体现。
　　在全部太阳辐射中，红外线约占50%～60%，紫外线约占1%，其余为可见光部分。
　　通常，辐射强度随纬度增加而逐渐减弱，随海拔高度的增加而增强。赤道地区辐射强度最大；一年中，夏季的辐射强度最大，冬季最小；一天中，中午最大，早晚最小。对自然采光的畜禽舍，舍内光照强度也随外界光照条件而变。
　　光照射在物体单位面积上所得到的光通量称为光照强度，简称照度，是肉眼所能感觉到的光的亮度，用勒克司（lx）表示。1lx是指1流明（lm）的光通量均匀分布在1m²表面上所产生的光照度，也即单位时间内通过某一面积的光通量，1lx = 1lm/m²。流明是光通量的标准单位，1lm指的是绝对温度为2046°K、面积为1/60Пcm²的绝对黑体里发出的光通量。
　　太阳高度角是指太阳光线与地面水平面之间的夹角。
　　可见光照射主要引起机体组织的化学反应和光热效应，紫外线则会引起电离反应。
　　自然条件下，光照比其他任何环境因素都具有规律性。由于地球自转，出现一天中24h明暗交替的变化。同时，地球绕着太阳公转，又使每天的日照时数随季节而变，冬至时最短，夏至时最长，春季由短变长，秋季由长变短。日照时间的规律性变化称之为光周期。除日照时间外，光照强弱也呈现周期性变化，在北半球，夏季光照最强，冬季最弱。对动物而言，机体的很多功能如体温、繁殖机能、激素水平和酶的活性、代谢过程、行为活动模式，甚至反刍动物的上皮组织分裂等，都会随时间作出节律性反应，这种节律性反应主要受光周期影响，习惯上称其为生物节律。因此，光周期对动物的生长、发育和繁殖具有重要意义。
　　不同光照强度对畜禽具有不同的生物学效应，有关这方面的影响对鸡的研究比较多。在一定的范围内强光照对于促进产蛋有明显作用。然而大群饲养时，光照强度增大会助长鸡啄癖的发生，因此，产蛋期光照强度以5lx为宜。
　　就生长育肥而言，光照不是对雏鸡的生长直接产生刺激作用，而是对雏鸡的活动或觅食等各种生理机能的固有节律起同步信号作用，从而间接地产生影响。
　　太阳辐射中的红外线大部分集中在760～2000nm的范围内，红外线对机体主要产生热效应。
畜牧业生产中，常用红外线灯作为热源，对雏鸡、仔猪、羔羊和病、弱畜进行照射，这不仅可以采暖御寒，而且还可改善机体的血液循环，促进生长发育。
　　紫外线具有较高的能量，照射机体后可产生一系列的光化学反应和光电效应，不同的波长其生物学作用的强弱不同。
　　1．红斑作用
　　在紫外线照射下，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。
　　2．杀菌作用
　　紫外线的杀菌作用与波长有关。280～302nm的紫外线主要引起蛋白质的离解；253～260nm的紫外线主要引起变性，而该波段的紫外线又以核酸吸收量最为强烈。
　　畜牧业生产中，常用紫外线光源对畜禽舍进行灭菌。目前在鸡、鸭、猪等畜禽舍使用的低压汞灯，辐射出254nm紫外线，具有较好的灭菌效果
　　3．抗佝偻病作用
　　佝偻病是由于缺乏维生素D而发生的钙、磷代谢紊乱的疾病。为防止佝偻病和软骨症的发生，在对畜禽进行紫外线照射时，必须选用波长283～295nm的紫外线，不可用一般的紫外线灯代替。
　　4．色素沉着作用
　　紫外线可使皮肤中的黑色素原通过氧化酶的作用，转变为黑色素，使皮肤发生色素沉着。
　　5．提高机体的免疫力和抗病力
　　动物长期缺乏紫外线的照射，可导致机体免疫功能下降，对各种病原体的抵抗力减弱，易引起各种感染和传染病。因此，为保证机体正常的免疫功能，接受适量的紫外线是必不可少的。
　　6．过量照射的危害
　　当动物体内含有某些异常物质时，如采食含有叶红素的荞麦、三叶草和苜蓿等植物，或机体本身产生异常代谢物，或感染病灶吸收的病毒等，在紫外线作用下，这些光敏物质对机体产生明显的作用，能引起皮肤过敏、皮肤炎症或坏死现象，这就是光敏性皮炎或“光敏反应”。光敏性皮炎专发于白色皮肤，特别是在动物无毛或少毛的部位，畜牧生产中多见于猪和羊。
　　最易引起光照性眼炎的波长为295～360nm。长期接触小剂量的紫外线，可发生慢性结膜炎。此外，紫外线尚有致癌作用。
　　自然条件下，光照时间随着季节的变化而变化，并形成不同的光周期；在人工控制条件下，光照时间及其变化比较复杂，对畜禽的影响也各异。马、驴等是在春季日照逐渐延长的情况下发情配种，故称之为“长日照动物”；绵羊、山羊等是在秋、冬日照逐渐缩短的情况下发情交配，故称之为“短日照动物”。
对繁殖性能的影响
　　1．对鸡的影响
　　鸡的性腺机能在白昼趋长的春天变得活跃，而在白昼趋短的秋天渐渐衰退，通常将鸡的这种根据日照长短及其变化表现出来的性腺机能的变化，称为光周期反应。自然条件下，在日照时间逐日增长季节（从冬至到夏至）育成的雏鸡，比日照逐日缩短季节（从夏至到冬至）育成的雏鸡，性成熟要早。因日照增长有促进性腺活动的作用，日照缩短则有抑制作用，所以鸡的产蛋会出现淡旺季，一般在春季逐渐增多，秋季逐渐减少，冬季基本停产。
　　2．对羊的影响
　　一般来说，绵羊、山羊为短日照动物，其发情、排卵、配种、产仔、换毛等都受光周期变化的影响。
　　3．对马的影响
　　马属于长日照动物。光照时间的变化对母马的性活动影响比较明显，母马的繁殖季节一般从春季开始，春季由短日照逐渐增加到长日照，可促使母马发情。在秋、冬季若给母马提供逐日延长的光照或每天给予稳定的16h光照，可使母马在处理后的45～60天开始发情，其LH水平和孕酮水平，同春季正常发情的母马相似。
　　4．对牛的影响
　　为常年发情动物，但有些品种仍存在繁殖的淡旺季。如黄牛一般在5～9月份发情的较多，水牛8～11月份发情的较多，因此，这段时间是发情旺季。
　　5．对猪的影响
　　虽然猪为常年发情动物，但光照时间对猪的性成熟亦有一定的影响。
对生长育肥和其它生产力的影响
　　1．生长育肥
　　光周期的变化影响鸡、猪的生长育肥。一般认为，种用家畜的光照时数宜适当长些，以利活动，增强体质；育肥家畜则应适当短一些，以减少活动，加速育肥。
　　2．产乳在自然光照条件下，哺乳动物的产奶量，一般在春季最多，5～6月达到高峰，7月份大幅度跌落，10月又慢慢回升，当然这也与牧草的枯荣和气温有关，而光照时间的长短影响着产奶量。
　　3．产毛羊毛的生长也有明显的季节性，一般夏季长日照时生长快，冬季短日照时生长慢。
第二节 空气温度与畜禽
　　空气温度即气温，是表示空气冷热程度的物理量。
　　由于太阳辐射强度因纬度、季节和一天的不同时间而不同，某一地区的气温也随太阳辐射的变化而发生周期性的变化。在一天中气温在日出前最低，14时最高。一天中气温最高值与最低值之差称为“气温日较差”。气温日较差的大小与纬度、季节、地势、海拔、天气和植被等有关。一年中，一般1月份气温最低，7月份最高，最高月平均气温与最低月平均气温之差称为“气温年较差”。气温年较差的大小与纬度、距海远近、海拔、云量和雨量等有关。
　　机体的体温调节主要包括散热调节和产热调节两种形式。散热调节也称物理性调节，是指在炎热或寒冷环境中，机体依靠皮肤血管的舒缩、增减皮肤血流量、改变皮肤温度，以及通过加强或减弱汗腺和呼吸活动、寻找较舒适的场所、改变姿势等，来增加或减少热的放散，以维持正常体温的调节方式。产热调节也称化学性调节，是指在较严重的冷热应激下，机体须通过减少或增加体内营养物质的氧化，来减少或增加产热，以维持正常体温的调节方式。
　　家畜在适宜的环境温度范围内，机体可不必利用本身的调节机能，或只通过少量的散热调节就能维持体温恒定。此时，机体的产热和散热基本平衡，代谢率保持在最低水平。通常，把这一适宜的温度范围称为等热区。其中，等热区某一温度区域，机体无须通过任何体温调节方式，即可达到产热和散热相等，此时，家畜既不感到冷，又不感到热，感觉最为舒适，故把这一区域称为舒适区。从畜牧生产本身来说，环境温度在等热区范围内，饲养家畜最为适宜，效益也最高。通常，将等热区的下限温度称为临界温度；等热区的上限温度为上限临界温度，为有别于下限的临界温度，常称其为过高温度。影响等热区和临界温度的因素有很多，主要有：
　　1．动物种类
　　2．年龄和体重
　　3．皮毛状态
　　4．饲养水平
　　5．生产力水平
　　6．对气候的适应性
　　7．管理制度
　　8．空气环境因素
　　等热区和临界温度在畜牧生产中具有重要意义。将环境温度设定在等热区范围内，可保证家畜的生产力得到充分发挥，获得较高的饲料利用率和经济效益。然而，要使畜舍温度维持在各种家畜较窄的等热区范围内，不仅会大大增加投资，且技术上也难以做到。因此，实际生产中，可将这一温度范围适当放宽。放宽后的温度区域，一般不致于导致家畜的生产力明显下降和健康状况明显恶化，同时又能符合经济和生产技术要求。通常，称这一温度区域为生产适宜温度范围。生产适宜温度范围远较等热区宽。
气温对畜禽体热调节的影响
　　1．产热
　　机体内的热是由代谢产生的，主要包括以下几个方面：
　　（1）维持代谢产热基础代谢是指动物在理想条件下维持自身生存所必要的最低限度的能量代谢。
　　（2）体增热家畜采食饲料后会伴有产热增加。饥饿家畜采食饲料后，数小时内的产热量高于饥饿时的产热量。这种因采食而增加的产热量在营养学上称为体增热，生理学上称为特种动力作用。
　　（3）肌肉活动产热机体的所有组织器官，都在不断地氧化分解营养物质而产热。
　　（4）生产过程产热动物的生长发育、繁殖和生产乳、肉、蛋、毛等畜产品，都会在维持需要的基础上增加产热量，生产过程不同，产热量大小也不同。
　　总之，畜禽体内的热量是由细胞、器官和组织活动产生的，另外在畜禽的生活环境中，还可能受到气象因素如太阳辐射和气温等的影响，使机体接受外界环境中的热量，这些由机体产生和自环境所获得的热量，必须及时散发到体外，才能维持机体的热平衡即体温的恒定。
　　2．散热
　　机体散热主要有辐射、传导、对流、蒸发等四种方式。
　　（1）辐射（Radiation）辐射是通过发射电磁波（主要是红外线）在物体间传递热能的物理过程。通常，两种物体间温差越大，由高温物体传给低温物体的辐射热量就越多。低温（10℃）时，辐射是家畜散热的主要方式，散热量可占总散热量的70%。
　　（2）传导和对流
　　传导是通过物体间的直接接触，由高温物体把热直接传递给低温物体。对流是传导的特殊形式，它通过气体或液体的流动传递热量。
　　（3）蒸发蒸发散热是借助体内水分由液态转化为气态而将热能带走的过程。蒸发是家畜散热的重要方式之一。
　　在四种散热方式中，辐射、传导、对流这三种方式又称为“非蒸发散热”，这部分热能使环境温度升高，故又称为可感散热或显热。蒸发散热不会引起环境温度的升高，但能使环境湿度增加，因此，称其为非可感散热或潜热。
　　气温影响畜禽的热调节主要发生在高温和低温时。
　　1．高温时的热调节高温时畜禽为维持体温的恒定，可通过物理性调节和化学性调节方式来减少产热量，增加散热量。
　　（1）物理性调节
　　①加速外周血液循环，提高散热量
　　②提高蒸发散热量通常，机体的蒸发散热量约占总散热量的25%，家禽约占17%。高温环境中，机体则主要依靠蒸发散热。
　　蒸发散热可通过皮肤和呼吸道两种途径进行，不同的畜禽这两种途径散失的热量差别很大。
　　（2）化学性调节在高温环境中，动物一方面增加散热量，同时还要减少产热量。在行为上表现为采食量减少或拒食，肌肉松弛，嗜睡懒动；内分泌机能也发生变化，甲状腺激素分泌减少。
　　2．低温时的热调节
　　低温时的热调节与高温时的相反。
　　（1）减少散热量随着环境温度的下降，皮肤血管收缩，皮肤血流量减少，皮温下降，皮温与气温之差减少；汗腺停止活动，呼吸变深，频率下降，可感散热和蒸发散热量都显著减少。
　　（2）增加产热量当环境温度下降到临界温度以下时，动物开始加强体内营养物质的氧化，以增加产热量。
　　3．热平衡的破坏
　　当机体产热和散热失调时，引起体温的升高或下降，机体热平衡破坏。
　　（1）高温当环境温度高于畜禽的上限临界温度时，就会发生热应激，热量在体内蓄积，体温上升。哺乳家畜的体温安全界限为43～44 ℃，鸡为45℃。
　　（2）低温在低温环境中，如果饲料供应充足，畜禽有自由活动的机会，低温对其热平衡的影响就很小。
气温对畜禽生产力的影响
　　1．繁殖
　　高温能降低公畜禽的精液品质和性欲。高温还常常抑制畜禽的性欲。然而长期在高温下饲养的畜禽，由于对气候的适应，精液品质可不受影响。
　　高温对母畜禽繁殖性能的影响是多方面的。如在配种前后及整个妊娠期间，高温环境对母畜的繁殖性能均有不利的影响。高温可使母畜的发情受到抑制，表现为不发情或发情期短或发情表现微弱，这时卵巢虽有活动，但不能产生成熟的卵子，也不排卵，从而影响受精率。
　　高温影响母畜繁殖的机制，可能是由于（1）高温引起体温升高的直接影响；（2）高温减少采食量而影响母体的营养；（3）高温可使血液从内脏集中到体表，蛋白质合成减少及胎盘生长变慢，导致胎儿营养供应不足；（4）内分泌平衡失调。如高温使垂体前叶机能普遍下降，以至促性腺激素分泌减少，甲状腺机能改变，这都对母畜繁殖力有不良影响。
　　2．生长、育肥
　　各种动物在不同的年龄内，有它最适宜的生长温度，在这种温度下，生长最快，饲料利用率最高，育肥效果最好，饲养成本最低。这个温度一般认为在该动物的等热区内。当气温高于临界温度时，由于散热困难，引起体温升高和采食量下降，生长育肥速率亦伴随下降，有时虽然饲料利用率也可稍有提高，但还是得不偿失。气温低于临界温度，动物代谢率提高，采食量增加，饲料消化率和利用率下降。即适当的低温对畜禽的生长、育肥没有影响，但饲料利用率会下降，使饲养成本提高，这是高温和低温对畜禽生长、育肥影响的一般规律。
　　3．产乳气温对产乳的影响，因家畜的种类、品种、生产力等而不同。泌乳牛在低温环境中，采食量增加，产乳量则下降。越是高产牛，对高温越敏感；在高温下采食量和泌乳量都大幅度下降。环境温度过低，产乳量也会下降。当环境温度自10℃下降到－15℃，娟姗牛在0℃以下产乳量减少，而黑白花牛无明显变化。
　　4．产蛋在一般饲养管理条件下，各种家禽产蛋的最适温度为12～23℃，高温可使产蛋量、蛋重和蛋壳质量下降。
气温对畜禽健康的影响
　　寒冷和炎热都可使畜禽发病，所致疫病往往非某些特效疫苗所能控制，冷、热应激均可使机体对某些疾病的抵抗力减弱，一般的非病原微生物即可引起畜禽发病。
　　1．直接引起机体发病高温可使动物患热痉挛、热射病，低温可致冻伤。气温大幅度升降，是呼吸道疾病发生的主要原因。
　　2．通过饲料的间接影响动物采食了冰冻的块茎、块根、青贮等多汁饲料，或饮用了温度过低的水，易患胃肠炎、臌胀、下痢、流产等疾病。
　　3．影响病原体和媒介虫类的存活和繁殖适宜的温度有利于病原体和媒介虫类的存活和繁殖。寄生虫病的发生与流行都与病原体及其宿主受外界环境温度的影响有关。
　　4．影响动物的抗病力在高温或低温环境中，虽然动物体温正常，但机体感染病原体后，这种不利的环境将影响疾病的预后。
　　5．影响幼龄动物的被动免疫许多家畜如牛、羊、马、犬等的免疫球蛋白不能通过血液输送给子宫中的胎儿，初生仔畜有赖于吸收初乳中的免疫球蛋白—抗体以抵抗疾病。
第三节 空气湿度与畜禽
　　空气湿度即气湿，用来表示大气中水汽含量多少的物理量。空气中的水汽来自江、河、湖、海等水面和植物、潮湿土壤等的蒸发。气湿通常用以下指标表示：
　　1．水汽压（Water－vapour humidity）指大气中所含水汽的分压力。它是大气压力的一部分，其单位用帕斯卡，简称帕（Pa）表示。
　　2．绝对湿度（Absolute humidity）指单位体积空气中含有的水汽质量，也就是空气中的水汽密度。可以用重量或水汽压表示，即每立方米空气中水汽的克数（g/m`）或帕（Pa）表示。
　　3．相对湿度（Relativehumidity）指空气中实际含有的水汽密度与同温度下饱和水汽密度的百分比。相对湿度表示空气中水汽含量距离饱和的相对程度，是一个常用的指标，当空气达到饱和时，RH为100%；未饱和时，RH小于100%；过饱和时，RH大于100%。一般认为相对湿度超过75%为高湿，低于30%为低湿。
　　4．饱和差（Saturation deficit）指在一定温度下，空气饱和水汽压与实际水汽压的差值。
　　5．露点（Dew point）当空气中水汽含量不变，且气压一定时，因气温降低而致使水汽达到饱和时的温度称为露点温度，简称露点。
气湿对畜禽热调节的影响
　　气湿对畜禽体热调节的作用，受气温的制约，而气湿的大小，又反过来加剧或缓解气温对家畜产生的不良影响。
　　1．气湿对蒸发散热的影响在高温环境中，机体皮肤温度与空气温度之差减小，辐射、传导、对流散热量降低，机体主要依靠蒸发散热，而蒸发散热量的大小与机体蒸发面（皮肤和呼吸道）水汽压和空气水汽压之差成正比。机体蒸发面的水汽压取决于蒸发面的温度和潮湿程度，皮肤温度越高、越潮湿（如出汗），水汽压就越大，越有利于蒸发散热。若空气水汽压升高，机体表面水汽压与空气水汽压之差减小，则蒸发散热量减少，故高温、高湿环境下，机体的散热非常困难。高温时，若空气的相对湿度升高，动物的蒸发散热量将下降，不利于机体体热平衡的维持。
　　2．气湿对非蒸发散热的影响在低温环境中，机体主要依靠辐射、传导、对流等非蒸发方式散热，并力图减少散热量来维持体温的恒定。空气湿度高可直接加大机体的非蒸发散热。总之，无论高温或低温，高湿都不利于机体的热调节，低湿则可减轻高温或低温的不良作用。
　　3．气湿对产热量的影响如果畜禽长期处在高温、高湿环境中，蒸发散热受到抑制，代谢率有可能下降，产热量减少，以维持体温的恒定。
　　4．气湿与热平衡气湿对机体的热平衡有重要的作用，特别是在高温条件下，高湿的作用就更加明显。鸡在38 ℃环境中，相对湿度超过75%或在41 ℃中，相对湿度超过30%，均有热衰竭的危险。
气湿对畜禽生产力的影响
　　1．生长、育肥湿度对猪的生长有一定影响，但单独评价它对育肥的影响是困难的，因为它往往是与环境温度共同作用的结果。一般认为，在气温14～23℃之间，相对湿度50%～80%对猪的生长、育肥效果较好。
　　2．产乳及乳成分在高温或低温时，湿度升高会加剧对产乳量和乳汁组成的不良影响。
　　3．产蛋冬季相对湿度80%以上，对产蛋有不良影响。产蛋鸡在生产中所能耐受的最高温度，随湿度的增加而下降。产蛋鸡在生产中所能耐受的最高温度，随湿度的增加而下降。
气湿对畜禽健康的影响
　　在适温条件下，湿度对机体一般无影响，但在温度过高或过低的环境中，湿度的大小也会对畜禽的健康产生直接或间接的影响。在高湿环境中，畜禽的抵抗力下降，发病率增加，死亡率增加。高湿环境也为病原微生物的繁殖、感染、传播创造了条件，使机体对传染性疾病的感染率增加，易造成传染病的流行。高湿能促进病原性真菌、细菌和寄生虫的发育，使畜禽易患疥、癣、湿疹等皮肤病。
　　高湿有利于霉菌的繁殖，造成饲料、垫草的霉烂，从而对动物产生不良影响。
　　高湿又是鸡、兔球虫病发生、蔓延的条件，可导致其大批发病、死亡，严重时全军覆没。在低温高湿的条件下，畜禽易患各种呼吸道疾病、神经痛、风湿病、关节炎、肌肉炎等，消化道疾病也多在低温高湿的条件下发生。
　　在气温适宜或偏高的环境中，高士有助于灰尘下降，使空气变得较为洁净，对防止和控制呼吸道感染有利，并使肺炎的发生率下降。
　　空气过分干燥，将加大皮肤和粘膜干裂，降低其对微生物的防卫能力，或由于灰尘较多，引起呼吸道疾病。湿度过低，还可使家禽羽毛生长不良、蓬乱。
气流与气压与畜禽
气流对畜禽热调节的影响
　　气流主要影响机体的蒸发散热和对流散热。
　　1．气流对蒸发散热的影响高温时，如果机体的产热量不变，增大风速，皮肤蒸发散热量比例亦随之增大。
　　2．气流对非蒸发散热的影响气流对非蒸发散热的影响，与气流的速度和温度有关。
　　3．气流对产热量的影响低温环境中，增大风速会显著增加产热量。
　　4．气流与热平衡气流有助于畜禽的对流和蒸发散热，在高温中较易于维持热平衡，而在低温中增大风速，则有可能使体温下降，影响热平衡。
　　气流对畜禽的健康产生影响，其影响程度取决于风速大小、气温和气湿的高低。
　　低温而潮湿的气流，能促使机体大量散热，使其受冻，特别是作用于机体局部的低温高速气流（俗称“贼风”），对机体的危害更大，常引起畜禽冻伤、关节炎症及感冒，甚至肺炎等疾病。机体长期暴露在低温和大风的环境下，会使体温下降，特别是被毛短和营养不良的畜禽，还有可能死亡。
热环境因素的综合作用
　　有效温度也称“实感温度”，是指能有效地代表环境温热程度的空气温度。亦即不同的气温、气湿和气流、辐射热在相辅相成或相互制约的条件下，对机体热调节产生相同影响时的空气温度。在人类卫生学上，有效温度是根据气温、气湿和气流三个温热因素相结合，以人的主观感觉为基础而制定的。
　　温湿指数又称温湿度指数，是气温和气湿相结合以估计炎热程度的一种指标。
　　风冷指数又称风冷却指标，是气温和风速相结合以估计寒冷程度的一种指标。
环境是动物赖以生存的基础。畜舍小气候环境状况的好坏，则直接决定着畜禽生产水平的高低。其小气候环境状况，主要取决于①饲养管理工艺和水平；②自然气候类型；③舍外环境状况；④畜舍类型及畜舍结构；⑤舍内设施与设备配置；⑥畜舍环境调控技术等的影响。
第三章　家畜环境的改善与控制
第一节 畜舍小气候特点
　　畜舍小气候环境涉及的因素主要有温度、湿度、气流、光照、空气质量以及生物群体等。
　　一、畜舍温度
　　环境温度是影响畜禽生产和健康最重要的因素。畜舍环境温度除了受外界气温的影响外，还受畜舍的建筑形式、畜舍的保温隔热性能、温度调控措施以及家畜的体热散发、工作人员的活动等因素的影响。正常情况下，舍内垂直温差一般在2.5~3.0℃之间，或每升高1m，温差不超过0.5~1.0℃。寒冷季节，舍内的水平温差不应超过3℃。实际生产中为减小舍内温差，在进行畜舍设计时，可通过加强墙体等围护结构的保温隔热设计，减少门、窗等缝隙的冷风渗透等加以实现。
　　二、舍内湿度
　　空气湿度的大小，对家畜机体的散热有显著影响，尤其是高温或低温下影响更为突出。相对而言，潮湿空气有利于空气中细小颗粒物的积聚，从而可降低舍内粉尘浓度，减少呼吸道疾病。
　　通常，低湿在高温时有利于机体蒸发散热，低温时则可减少散热，但湿度过小，如低于40%时，则容易造成皮肤和暴露黏膜干裂，呼吸道黏膜受损，家畜易患皮肤和呼吸道疾病，且可造成猪舍空气粉尘浓度升高。
　　在多雨潮湿地区，要保持畜舍内空气相对干燥比较困难，在畜舍设计和日常管理中，可通过以下一些途径来减少高湿的影响：（1）将畜禽场场址尽可能选在高燥、排水良好的地区；（2）为防止土壤中水分沿墙上升，在墙身或墙脚交界处敷设防潮层；（3）注意畜舍的保温，围护结构的热阻要满足防止结露的最低热阻值，同时使舍内温度经常保持在露点以上；（4）畜舍内的粪尿和污水应及时清除，经常更换污湿垫料；（5）保持正常的通风换气；（6）训练家畜（如猪）定点排粪排尿。
　　三、舍内气流
　　舍内空气流动的速度和方向，主要决定于畜舍结构的严密程度和畜舍的通风，机械通风尤其如此。此外，畜舍构造、舍内设备配置对其也有影响。如用砖、混凝土砌成的猪栏，易导致猪栏内气流呆滞，又如，叠层笼养鸡舍中，机械通风时，笼具遮挡可导致风速下降5~10%。
　　一般认为，舍内气流速度小于0.05m/s，说明畜舍的通风换气不良；大于0.4m/s，表明舍内有风。结构良好的畜舍，气流速度通常不超过0.3m/s。
　　贼风是冬季密闭舍内，通过一些窗户、门或墙体的缝隙进入舍内的一种气流，由于这种气流温度低且速度大，容易引起畜禽关节炎、神经炎、肌肉炎等疾病或畜禽冻伤，对健康和生产造成不利影响，因此，生产中应尽可能避免贼风。
　　四、畜舍光照条件
　　畜舍光照条件不仅影响家畜的健康和生产力，而且影响管理人员的工作条件和工作效率。
第二节 畜舍建筑与小气候环境
　　畜舍小气候环境的控制与改善，应从二方面加以考虑，一是在一定程度上缓和极端环境对畜禽的影响，以减弱环境应激对家畜的健康和生产力造成的危害，减少饲料的额外消耗和降低发病率和死淘率；二是通过对温度、湿度、气流、光照和空气质量等全面控制，为畜禽创造适宜环境，以获取最高的生产效率和最低的发病率及死亡率。
　　畜舍建筑形式
　　根据人工对畜舍环境的调控程度，可将畜舍分为开放式、半开放式和密闭式三种类型，密闭式畜舍又可分为有窗式和无窗式二种。
　　（一）开放式畜舍
　　开放式畜舍也称敞棚舍、凉棚，四面无墙或只有端墙，主要起遮阳、挡风、避雨的作用。
　　（二）半开放式畜舍
　　半开放式畜舍三面有墙，正面全部敞开或有部分墙体，敞开部分通常在南侧，不仅有利于冬季挡风和夏季通风，而且敞开部分可保证冬季有充足的阳光进入舍内。
　　（三）密闭式畜舍
　　密闭式畜舍是指利用墙体、屋顶等围护结构形成的全封闭状态的畜舍形式。根据开窗情况又分为有窗式畜舍和无窗式畜舍二种。
　　建筑结构与畜舍小气候
　　同其他建筑物一样，畜舍由各部结构组成，包括：屋顶及顶棚、墙体、地面及楼板、基础、门窗、楼梯等。一般的畜舍为一层结构，所以一般没有楼板和楼梯。因为屋顶和外墙组成整个畜舍的外壳，由此将畜舍空间与外部空间隔开，所以也叫做外围护结构。畜舍的小气候环境控制，很大程度上取决于畜舍结构，尤其是外围护结构。
　　（一）基础
　　基础是畜舍的地下部分，它的作用是将畜舍本身重量及舍内所承载家畜、设备、屋顶积雪等重量传给土层。基础下面承受荷载的那部分土层就是地基。地基和基础是保证畜舍坚固、耐久和安全。
　　（二）墙
　　墙是畜舍的主要结构，也是将畜舍与外部空间隔开的主要外围护结构，对舍内温湿状况的保护起着重要作用，据测定，冬季通过墙散失的热量占整个畜舍总失热量的35~40%。
　　（三）屋顶与天棚
　　屋顶是畜舍上部的外围护结构，用以防止降水和风沙侵袭及隔绝太阳辐射，对冬季保温和夏季隔热都有重要意义。天棚，又名顶棚、天花板，是将畜舍与屋顶下空间隔开的结构。不论在寒冷的北方或炎热的南方，天棚上铺设足够厚度的保温层（或隔热层），是提高天棚保温隔热性能的关键，而结构严密（不透水、不透气）则是提高保温性能的重要保证。
　　（四）地面
　　畜舍地面质量的好坏、地面是否保持正常以及能否对地面进行应有的管理与维修，不仅可影响舍内小气候与卫生状况，还会影响畜体及产品（乳、毛）的清洁，甚至影响家畜的健康及生产力。
　　畜舍地面应具备下列基本要求：①具有高度的保温隔热特性；②不透水，易于清扫消毒；③易于保持干燥、平整、无裂纹、不硬不滑、有弹性；④有足够的强度，坚固、防潮、耐腐蚀；⑤向排尿沟方向应有适当的坡度（牛、马舍1~1.5%；猪舍3~4%），以保证洗刷用水及尿水的顺利排出。
　　（五）门、窗
　　1．门畜舍门有外门与内门之分。舍内分间的门和畜舍附属建筑通向舍内的门叫内门；畜舍通向舍外的门叫外门。
　　2．窗畜舍窗户的功能在于保证畜舍的自然采光和自然通风。
　　三、畜舍朝向与畜舍小气候
　　（一）畜舍朝向与畜舍采光及保温
　　正确的畜舍朝向在冬季可以增加舍内温度，改善卫生防疫条件，减少能量消耗；在夏季可以最大限度地减少太阳辐射热，降低舍内温度。
　　从太阳辐射角度来选择畜舍朝向时，在北京地区以南偏东45°到南偏西45°范围内为宜。在此范围内，畜舍纵墙上，冬季太阳辐射能较大，夏季太阳辐射能少，为避免西晒，南偏东45°范围较优于南偏西45°范围。
（二）畜舍朝向与畜舍通风
　　气象部门提供的风玫瑰图表示某一地区的风向和风向频率。畜舍朝向和布置与主导风向有密切关系，主导风向可直接影响冬季畜舍的热量损耗和夏季畜舍的舍内和场区通风。
　　北京地区的畜舍朝向，从太阳辐射能考虑，畜舍朝向的适宜范围是南偏东45°~南偏西45°；从舍内通风和场区排污考虑，畜舍朝向的适宜范围是南偏东30°~60°甚至到90°，但南偏西优于南偏东；从冬季防寒来考虑，畜舍朝向的适宜范围是南偏西30°~90°。综合考虑，北京地区畜舍朝向的适宜范围取南偏西30°~45°为最佳。同时在分析和确定畜舍朝向时，有时诸因素之间往往相互矛盾，不能同时满足，这就要求综合考虑当地的气象、地形等特点，抓住主要因素兼顾其他因素来加以确定。
第三节 畜舍热湿环境的调控
　　目前生产中温度调控主要包括防暑降温、防寒保温与采暖以及湿度调控等。
　　一、畜舍防暑降温
　　（一）畜舍外围护结构的隔热设计
　　1．屋顶隔热强烈的太阳辐射和过高的大气温度，可使屋面温度高达60~70℃，甚至更高。可见屋顶隔热好坏，对舍温控制影响很大。因此，屋顶隔热设计可采取下列措施：①选用导热系数小的材料。②确定合理结构。③充分利用空气的隔热特性。④采用浅色、光滑外表面，增强屋面反射，以减少太阳辐射热。
　　2．墙壁隔热在炎热地区畜舍多采用开放舍或半开放舍，墙壁的隔热没有实际意义。炎热地区封闭舍的墙壁隔热，应按其屋顶的隔热设计来进行处理，特别是受太阳强烈照射的西墙。
（二）舍内通风设计
　　通风是畜舍夏季降温的重要手段之一，若舍外温度低于舍内温度，通风它驱散舍内热能，从而不致于导致舍温过高。
（三）遮阳与绿化
　　遮阳是指阻挡阳光直接射进舍内的措施。绿化是指种草种树，覆盖裸露地面以缓和太阳辐射。
　　1．遮阳通过遮阳可使在不同方向上通过外围结构传入舍内的热量减少17%~35%，畜舍遮阳有以下几种办法：①挡板遮阳；②水平遮阳；③综合式遮阳。
　　2．绿化绿化可以明显改善畜牧场的温热、湿度、气流等状况。一般地，绿地夏季气温比非绿地低3~5℃，草地的地温比空旷裸露地表温度低得多。
（四）畜舍降温技术
　　1．喷雾降温
　　喷雾降温的一种形式是用高压水泵通过喷头将水喷成直径小于100µm的雾粒。
　　2．湿垫风机降温系统
　　湿垫风机降温系统一般由湿垫（湿垫）、风机循环水路和控制装置组成。
　　3．喷淋降温系统
　　与喷雾降温系统不同，喷淋降温系统不需要较高的压力，可直接将降温喷头安装在自来水系统中，因此成本较低。该系统在密闭式或开放式畜舍中均可使用。系统管中的水在水压的作用下通过降温喷头的一个很细的喷孔喷向反水板，然后被溅成小水滴向四周喷洒。淋在猪、牛表皮上的水一般经过1h左右才能全部蒸发掉，因此系统运行应间歇进行，建议每隔45~60min喷淋2min，采用时间继电器控制。
　　4．滴水降温系统
　　滴水降温系统的组成与喷淋降温系统相似，只是将降温喷头换成滴水器。通常，滴水器安装在家畜肩颈部上方300mm处。滴水降温是一种直接降温的方法，即将滴水器水滴直接滴到家畜的肩颈部，达到降温的目的。
　　滴水降温应采用间歇进行方式。滴水时间可根据滴水器的流量调节，