第一章 热环境
热环境(thermal environment)是指直接与家畜体热调节有关的外界环境因素的总和，包括热辐射、温度、湿度、气流等，它们是影响家畜健康和生产的极为重要的外界环境因素。热环境可表现为炎热、寒冷或温暖、凉爽。空气热状况取决于热辐射、气温、气湿和气流等因素的综合作用。
气象(meteorology)是大气下层（对流层）所发生的冷、热、干、湿、风、云、雨、雪、霜、雾、雷、电等各种物理现象和物理状态的统称。决定这些物理现象和物理状态的因素称为“气象因素(meteorological elements)”,气象因素包括气温、气湿、气压、气流、云量和降水等。这些因素之间存在着极其密切的关系，并且复杂地相互结合和相互影响。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(weather)”。气候(climate)是指某地区多年所特有的天气情况。
所谓“小气候(microclimate)”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内的特殊气候，例如农田、牧场、温室、畜舍等的小气候。畜舍中小气候的形成除受舍外气象因素的影响外，与舍内的家畜种类、密度、垫草使用、外围护结构的保温隔热性能、通风换气、排水防潮，以及日常的饲养管理措施等因素有关。畜牧场的小气候除受所处的地势、地形、场区规划、建筑物布局等因素的影响外，还受畜牧场绿化程度的影响。
空气的热状况主要取决于气温。在自然状态下，气温从根本上取决于太阳辐射，气湿和气流的协同或制约也发挥着重要作用。
热力学第二定律表明，任何形式的能量转换都必然伴随热量的散失。动物体在代谢过程中产生的热量必须连续向外界环境中散失，否则会引起动物体温大幅度升高，破坏动物内环境稳定性，导致动物死亡。家畜是恒温动物，体温相对恒定是其生命存在的前提，相对恒定的体温依赖完善的体热调节。因此，热环境主要通过体热调节来影响动物的行为、生理机能、物质代谢强度等，进而影响动物的生产和健康。
在炎热或寒冷条件下，动物体所发生的许多生理机能的变化，大多数与热调节有关，或者为热调节生理过程中的一部分，或者为动物适应热环境的表现形式。例如，在高温环境中，动物采食量下降，就是为了减少产热量，维持体温恒定。
自然界的热环境还可通过饲料作物的生长、化学组成和季节供应，以及寄生虫和其它疾病的发生和传播，间接影响动物的生产和健康。
热环境对家畜健康和生产力的影响，因动物种类、品种、个体、年龄、性别、被毛状态，以及对气候的适应性和不良气候条件的严酷程度及持续时间而不同。
第一节 热环境与动物热调节一、动物体温体温的概念体温是指身体深部（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。不但要测量动物体内深部的温度比较困难，而且躯体体内部位不同，温度也不完全相同。因此，一般以直肠温度(Rectal Temperature)作为内部体温的代表。在适温和不太热的情况下，直肠温度较颈动脉血液温度高0.1~0.3℃；在严重的热应激情况下，两者的温度相同。尽管直肠温度对环境条件迅速变化的反应迟钝，但直肠温度的变化能表示动物体深部温度的相应变化。反刍动物的瘤胃由于微生物发酵产生大量的热，其温度高于直肠2.2℃；但在瘤胃排空时，瘤胃与直肠温度之差下降为0.8℃。由于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，例如成年牛、马等大家畜为15cm，羊、猪为10cm，小家畜和家禽为5cm。温度表伸入直肠过浅，测定的温度值较低，不能代表身体深部的温度。
由于外界环境温度一般比体温低，且身体的热量主要由皮肤散失，所以愈向身体外部，动物体温度愈低（图4―1）。
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，一般的规律是，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。所以，四肢下部、耳部和尾部在低温时皮温显著下降，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36.5~38.5℃之间；可是在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℃。

图4－1 动物体表温度分布示意图
上图：动物的体温分布；下图：从动物体内到大气的温度梯度
（据Lee等，J.Animal Sci.,7:391,1948）
体温既然从内部向外部递减，而外部温度、特别是皮温，随气温的变化而变化，因此整个动物身体的平均温度（平均体温）和蓄热量亦相应变化，平均体温可按公式4-1估计之：
平均体温＝0.7×直肠温度+0.3×平均皮肤温度 （公式4-1）
由于皮温随部位而不同，所以应根据不同部位面积大小计算平均皮温(mean skin temperature)。通常测定若干点，以测定点部位占全身面积的百分数作权数，采用加权平均数的方法计算平均皮温。例如计算牛平均皮温的公式为：
平均皮温＝0.25×T躯干上部+0.25×T躯干下部+0.32×T四肢上部+0.12×T四肢下部+0.02×T垂皮+0.04×T耳 （公式4-2）
式中T为该部位的皮温,系数为该部位所占全身皮肤面积百分数。
动物皮肤各部位温度测定点如图4-2所示。

图4-2 牛皮肤各部位温度测定位置示意图
（转引自黄昌澍主编《家畜气候学》，1990）
躯干上部和躯干下部各测前后左右4个点；四肢上部前肢在肘部外测定2个点，后肢在股部和胫部外各测2个点；四肢下部前后肢分别在掌部和跖部外各测2个点；在垂皮下部左右各测定1个点；在右耳上部测定1个点。同部位2点以上均取其平均数。
猪的平均皮温亦可按如下经验公式约略推算之：
T s＝0.007×T+28.9 （式4-3）
式中T 为气温，T s为平均皮温（℃）
3．平均体温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4-4计算。
平均体温＝0.7×Tr+0.3×T s （式4-4）
式中Tr 为直肠温度，T s为平均皮温（℃）。
根据平均体温和身体的比热可以计算出全身的蓄热量。蓄热量是指动物体温度升高时所贮存的热量，为平均比热与动物体质量之乘积。各种物质的比热以水为最大，肥胖动物含脂肪较多，含水相应较少，其比热亦较小。一般含脂肪不太多的动物的平均比热以3.5(J/℃?g)计(脂肪比热为1.88，血液3.77，肌肉3.45，骨骼1.26~2.93，水4.184)。体重500kg动物平均体温升高1℃，等于增加1749kJ的蓄热。
体温变化恒温动物是指在正常的环境温度范围内体温保持相对恒定的动物。体温恒定是指在环境温度变化时体温保持相对稳定（在一定范围内波动的）现象。体温恒定是保持动物内环境稳定，维持细胞正常代谢的基础。
不同种类动物的体温不同，同一种类不同品种、不同年龄的动物体温也稍有差别。动物体温的差别与动物机体的代谢强度和体表的隔热能力有关，一般的规律是代谢强度高，体表隔热能力强的动物体温较高，反之则体温较低；幼龄动物体温较高，成年动物体温较低。
表4-1 各种家畜的直肠温度（Rectal Temperatures）
家畜种类
直肠温度(℃)
平均
变化范围
鸡(fowl)
鸭(duck)
鹅(goose)
41.7
40.0~43.0
40.7
40.8
40,2~41.2
40.0~41.3
兔(rabbit)
39.5
38.6~40.1
猪(pig)
39.2
38.7~39.8
肉牛(beaf cattle)
乳牛(milk cow)
水牛(buffalo)
牦牛(yak)
黄牛(yellow cattle)
38.3
38.6
37.8
38.3
38.2
36.7~39.1
38.0~39.3
36.1~38.5
37.0~39.7
37.9~38.6
绵羊(sheep)
山羊(goat)
39.1
39.1
38.3~39.9
38.5~39.7
马(horse)
驴(donkey)
骡(mule)
骆驼(camel)
37.6
37.4
38.5
37.8
37.2~38.1
36.4~38.4
38.0~39.0
34.2~40.7
狗(dog)
猫(cat)
水貂(mink)
银狐(silver fox)
豚鼠(cavy)
大白鼠(rat)
小白鼠(mouse)
38.9
38.6
40.2
40
39.5
39
38
37.9~39.9
38.1~39.2
39.7~40.8
39.4~40.9
39.0~40.0
38.5~39.5
37.0~39.0
（据黄昌澍，家畜气候学，P16，江苏科学技术出版社，1989；和汤逸人等，英汉畜牧科技词典，农业出版社，P608。）
同一种动物在不同时间体温也有波动，存在着日变和年变。一般白昼活动的动物，体温在清晨时最低，在中午或气温最高时体温最高，如牛的体温一般在下午5～6时最高，早晨4～6时最低；夜间活动的动物如鼠，其体温夜间高，白天低。鸡的体温最高的时间与气温最高的时间相符合。羊早晨的体温在夏季最高，冬季最低，中午体温在春季最高。当动物的生活方式改变后，体温变化的曲线亦完全改变。体温的正常日变化规律主要由于活动、觅食或饲喂产热增加，而休息、睡眠产热减少所致。如果昼夜温差或气温季节性变化很大，气温对动物的体温也产生很大影响,各种家畜正常体温见表4－1。
在不断变化的热环境条件下，动物体温的相对恒定是靠体热调节(thermoregulation)实现的，体热调节是指动物增加或减少产热与散热的过程。
二、产热(heat production or thermogenesis)
动物体内的热量主要来自于饲料。动物胃肠中的饲料在被消化吸收过程中产生热量，营养物质在参与动物体能量和物质的代谢过程中也产生热量。动物的能量代谢不断进行，热量就会不断产生。在物质的分解和合成过程中总是伴随能量的释放、转移和利用。饲料中的化学能在动物体内被转化为机械能、电能和化学能的过程称为能量代谢。能量代谢的速度或强度称为“代谢率”(metabolic rate)。在一定时间内，动物机体的产热量取决于其“代谢率”，代谢率愈高，产热愈多。因此，产热量是衡量动物代谢率的一项重要指标。动物从饲料中获得的净能主要用于维持生命活动和进行各种生产。动物不进行生产，只进行正常生命活动并保持体重不变的情况下的产热量称为维持代谢产热，维持代谢产热量又包括基础代谢产热量和动物活动产热量。因此，动物的产热环节主要包括基础代谢产热、活动产热、生产产热以及热增耗（消化吸收饲料养分过程产热）。
（一）动物产热的主要形式基础代谢产热
基础代谢(basal metabolism)在动物常称为“饥饿代谢”(fasting metabolism)，是指动物处于饥饿、休息（静卧清醒）、温度适宜（20℃）、消化道没有养分可吸收、清醒、安静状态下的产热量。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。在上述条件下，动物睡眠时的产热量比基础代谢产热量降低10％。各种动物单位体表面积基础代谢产热量非常相似，如马、鸡和小鼠每日基础代谢产热量平均分别为3966、3946和4971kJ/m2。大多数动物基础代谢产热量都很相似，均在4200kJ/ m2左右。因此，动物的基础代谢产热量是正比例于体表面积而不是正比例于体重（但在生命早期如人在1岁以内是正比例于体重，生长迅速的动物产热量也是正比于体重，但此期时间较短），这就是所谓“鲁伯纳体表面积定律”（Rubner's Surface-Area Law，1902）。因为动物体表面积较难测量，因而在实践中仍用体重估测动物基础代谢产热量。从理论上讲，形状相同、密度相等的动物体表面积与重量（W）的2/3次方（W0.67）成正比，但经实验测定，基础代谢产热与体重的0.75次方关系较为密切。目前估计代谢产热，仍用体重的0.75次方估测。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＝K1W0.75（kJ/日） （式4-5）
式中W为动物质量(kg)，K1为单位代谢体重的平均基础代谢产热量（kJ/kg日），人为134.3，狗为215.5，鼠为2736.3，猪为79.7。
对于动物而言，确切的基础状态很难达到，所以，一般用静止代谢代替基础代谢。静止代谢要求动物禁食、处在静止状态，在温度适中条件下用间接方法测定的动物的产热量。
静止代谢产热量＝KW0.75（kJ/日）
式中W为动物质量(kg)，K为常数，为单位代谢体重的平均静止产热量（kJ/kg日），兔为64.7，绵羊为72.4，猪为68.1，奶牛为117。
2,体增热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）。体增热由两部分组成，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。
“体增热”常伴随采食过程而增加，因此又称为消耗饲料产热或食后增热。热增耗的多少与动物采食量和饲料的种类有关，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，如反刍动物采食精料的热增耗占饲料代谢能的25～40％，采食粗料的热增耗占代谢能的40～50％。按纯养分计算，蛋白质的体增热最大，约占总代谢能的30％；脂肪最少，约占代谢能的5～10％；碳水化合物居中，约占代谢能的10～15％。值得注意的是，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。
3．生产代谢产热
生产代谢产热是指动物生产产品如生长、繁殖、产乳、产蛋、产毛等或劳役而增加的产热量。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。生产代谢(productive metabolism)产热量取决于产品的种类和数量。役畜工作时所消耗的能量仅有20％转变为机械能，其余80％直接转变为热能。妊娠后期母牛产热量较空怀母牛增加20%~30%，泌乳20kg的牛，产热量较干乳期妊娠牛增加50%。每生产1kg牛乳，大约需要2,845KJ的能量。
4．活动产热
活动产热是指动物因起卧、站立、步行、自由运动、觅食、饮水、争斗、适应环境变化和其它生理活动等而增加的产热量。消化系统生理活动如咀嚼、吞咽、胃肠蠕动、消化酶的分泌、消化、吸收等所增加的热量均属于活动产热，例如，当热环境发生变化时动物进行热调节如外周血管的收缩、竖毛肌收缩、汗腺分泌和肌肉紧张度的改变等所产生的热量也属于活动产热；又如，除马属动物外，各种动物站立时的能量消耗较躺卧时增加15％。体重450kg的牛每步行1.6km，产热量增加1381kJ。此外，动物免疫系统因抵抗疾病而增加的产热量也属于活动产热。
体内不同器官和组织的总产热量不同，产热最多的组织器官是肌肉，在基础代谢的情况下，肌肉产热量约占总产热量的1/3以上；其次为肝脏，约占12％；其余为心脏、肾脏、神经系统和皮肤等。肌肉产热量最多，并不是肌肉的代谢特别旺盛，而是肌肉在身体内的数量最多，如果以单位重量计，以肾脏、心脏、胰脏、肝脏和唾液腺的产热较多，肌肉最少。
应当强调的是，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。
（二）影响动物产热的因素
1．年龄 动物的代谢率随年龄增长而下降，因此，动物相对产热量随着年龄增加而降低，但绝对产热量则随着体重增加而增加。
性别 公畜代谢率高于母畜，阉畜与母畜相似，因此，公畜产热量大于同等条件下母畜产热量。
营养状况 营养状况好的动物，代谢水平高，产热量大，瘦弱动物代谢水平低，产热量小。
生产水平 生产力越高的家畜，产热量越大。这主要是因为在动物产品形成过程中，始终伴随着热量的产生，而且产热量与形成的产品存在一定的数量关系。
5,采食量 采食量越大的动物，产热量越大，这主要是因为采食量增大，体增热也增大。
6,活动量 动物运动量和肌肉活动量越大，产热量越大。
7,个体大小 个体大的动物，绝对产热量大，相对产热量小。如体重441kg的马，每天产热20849kJ；体重2kg的鸡每天产热量为594kJ；体重0.018kg的小白鼠每天产热量为16kJ。但如果以每单位体重（kg）计，马、鸡和小白鼠每天产热量分别为47.28、297.00、888.89kJ，亦即体重愈小的动物每单位体重的产热量愈多。
三、散热(heat loss or thermolysis)
动物体在生命活动过程中所产生的热量只有以相应的速度向外散失，才能维持体温恒定。动物散热的主要部位是皮肤和呼吸道，其次是胃肠道。
动物散热的方式动物散热的方式有四种，即辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热。
辐射散热
辐射(radiation)是指物体表面以电磁波形式连续释放能量的过程，这种能量可以不通过中间介质而传递。温度大于绝对零度的（0 K或－273℃）任何物体都能放出辐射能，其辐射波长随辐射体温度升高而逐渐变短。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。动物皮肤的辐射波长在5000－20000nm之间，大部分为9000nm。据维恩位移定律（Wien's Displacement Law），某一物体表面的最强辐射波长λ为：
λ=2897/（T＋273）（μm）（式4-6）
式中，T为绝对温度。
例如，当皮肤平均温度为30℃时，其最强辐射波长为2897/30＋273＝9.6μm，即9600 nm，与黑体的最强辐射波长9660nm相类似。黑体辐射的总能量比例于绝对温度的4次方（史蒂芬－玻尔兹曼定律，Stefan-Boltzmann Law），即：
Qr＝σT4 （式4-7）
式中Qr：辐射散热量（W）；
σ：史蒂芬－玻尔兹曼常数，等于5.67×10-8W/m2·K4；
T：绝对温度。
动物一方面通过长波辐射散热，另一方面又从环境辐射得热，动物的辐射散热减去环境辐射得热，才是净辐射散热，净辐射散热量主要取决于动物体表辐射面的面积和辐射面温度与环境温度的差。因此动物的净辐射散热量可以下式表示之：
Qr=Arσ(ε1T4bs-ε2T4a)（式4-8）
式中Ar：动物可发生辐射热交换的体表面积（m2）；
σ：斯蒂芬-波尔兹曼常数（5.67×10-8W/m2.K4）
ε1：动物体表的发射率（emissivity）；
ε2：环境的发射率；
Tbs：动物体表面温度（K）；
Ta：环境的平均辐射温度（K）。
发射率是指某种物体表面放射或吸收辐射能的能力。黑体能吸收全部外来的辐射能，一个完全的反射体则完全反射外来的辐射能。一个善于吸收辐射能的物体，亦必是一个善于放射辐射热的物体。发射率的大小自完全反射的0到完全吸收的1。除光亮的金属外，一切物体对红外线的放射率与黑体相似（表4－2）。
无论动物被毛和周围物体的颜色如何，对红外线的辐射率均可以1表示。
表4－2 各种动物和物体表面对红外线的发射率
种类
颜色
发射率
牛
白
红
黑
0.95
0.95
0.95
猪
白
黑
0.95
0.95
绵羊（剪毛）
（被毛）
灰白
灰白
0.95
0.95
人（白人）
（黑人）
粉红
黑
0.95
0.95
黑土
黑
0.95
青草
绿
0.95
混凝土、砖
灰
0.95
铜、铝、镀锌铁皮
有光泽
0.25
磨光的铝、镀锡铁皮
光亮
0.03
（据Curtis,S.E.,Environmental Management in Animal Agriculture,1983）
环境平均辐射温度（mean radiant temperature,MRT）是表示环境辐射热平均强度的指标。某一环境的MRT可根据黑球温度及其周围的气流速度按下式估计之。由于黑球温度的高低受黑球对流散热的影响，故用风速校正之。
MRT=tg+2.4v0.5(tg-ta) （式4-9）
式中tg和 ta分别为黑球和空气的温度(℃),v为风速(m/s)。黑球温度(black-globe temperature)是表示环境辐射热强度的指标，用黑球温度表测量之。黑球温度表为一直径为10～15cm漆黑的中空铜球，其中插入普通温度表，置于要测量的环境中15分钟，读出温度表上的读数，即得黑球温度。
如果知道动物被毛表面的温度和有效辐射面积及环境的平均辐射温度，在没有太阳辐射的影响下，就有可能推算出动物的净辐射散热量。
当环境温度低于动物辐射面温度时，动物散失热量，其净辐射散热为正值；当环境温度高于动物辐射面温度时，动物获得热量，其净辐射散热为正值；当环境温度与动物辐射面温度相等时，动物失热，其净辐射散热为零。
传导散热
传导散热(Heat loss of conduction)是指直接接触的两物体通过分子或原子的振动或旋转等将热量从高温处向低温处传递的过程。温度较高物体分子或原子的运动速度大，温度较低的物体分子或原子运动速度小，在分子或原子运动的传递过程中，伴随者热量的传递，使温度较低的物体分子或原子运动速度增大并获得热量，使温度较高的物体分子或原子运动速度减小并散失热量。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。空气是热的不良导体，动物体表通过空气传导散失热的热量有限。传导散热可以下式粗略表示：
Qcd=AcdK(Tbs-Ta) （式4-10）
式中Qcd：传导散热量（W）；
Acd：动物体表与冷物体直接接触的有效面积（m2）；
K：冷物体的传热系数（W/m2·℃）；
Tbs和Ta：分别为动物体表和冷物体表面的温度（℃）。
动物传导散热取决于与其接触物体的温度，当动物体表温度高于物体表面温度时，动物散失热量，传导散热量为正值，当动物体表温度低于物体表面温度时，动物获得热量，传导散热量为负值。水的导热性较空气大。在炎热的夏季，对猪和牛进行冷水浴，可以增加传导散热。
对流散热
对流(convection)是指流体如空气的相对运动。对流散热是动物与流体（气体或液体）之间分子相对位移造成的热传递。当畜体体表温度低于流体（如，空气和水等）温度时，通过对流可以带走畜体表面热量，发生对流热散。与动物对流散热有关的流体主要是空气。水禽、水牛等动物也通过水体流动进行对流散热。对流形成的原因有两种，一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，可粗略以下式表示之：
Qcv=Acvh(Tbs-Ta) （式4—11）
式中Qcv：对流散热量；
Acv：动物可供对流的体表面积（m2）；
h：对流系数（W/m2·℃）；
Ta和Tbs：分别为气温和体表温度（℃）。
对流系数较难估计，受动物的大小、形态、气流的朝向、风速的大小等因素影响。如，当风速为0.2m/s时，体重60kg猪的强制对流系数为3W/m2·℃，而4kg猪的强制对流系数为5W/m2·℃；当风速增加到0.5m/s时，60kg猪和4kg猪的强制对流系数分别为5W/m2·℃和8W/m2·℃。当环境温度为20～30℃时,自然对流系数均为3 -4W/m2·℃。
4,蒸发散热
动物的蒸发散热(Heat loss of evaporation)是指动物体表水从液态变为气态时吸收动物体热量的过程。当皮肤温度为34℃时，动物体表每蒸发1g水约散失2.43KJ热量。只要皮肤有水分蒸发，就伴随着热量的散失。动物体表蒸发散热的部位主要为皮肤表面和呼吸道。
（1）皮肤蒸发 皮肤蒸发的机制有二：一为渗透蒸发(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)。在一般天气条件下，人每天的隐汗蒸发量为600～800ml，为呼吸蒸发的二倍。另一种为出汗蒸发(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)。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。
估计皮肤蒸发散热量的理论公式为：
Qe=AeKeVn(Pbs-Pa) （式4-12）
式中Qe：皮肤蒸发散热量（W）；
Ae：有效蒸发面积（m2）；
Ke：蒸发常数；
V：风速（m/s）；
n：风速指数；
Pbs和Pa：分别为皮肤表面及外界空气水汽压（mbar）。
（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。

图4－3 上呼吸道水分和热量交换示意图
其中,t为气流温度，r为气流相对湿度，进入呼吸道前的温、湿度为假设数
（据王新谋，家畜环境卫生学，P28，1989）
呼吸道蒸发散热是通过肺泡表面水分蒸发和吸入冷空气变热而进行的。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。
所谓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。值得注意的是，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。
估计呼吸蒸发散热量的理论公式为：
Qre＝KeVr（Pbs－Pa） （式4-13）
式中Qre：呼吸蒸发散热量（W）；
Vr：呼吸量（L/h）；
Ke、Pbs及Pa与前式相同。
在实践中常用体重减差法、呼吸面罩法、皮肤覆皿法和氯化物沉积法等来直接或间接估计全身、呼吸道或局部皮肤的水分蒸发量，然后再计算蒸发散热量。
在无风和蒸发面一定的情况下，蒸发散热量取决于环境相对湿度（特别是贴近皮肤的一层空气相对湿度），空气相对湿度越小，蒸发散热量越大；相对湿度为100%，蒸发散热量为零，但在任何情况下不会为负值，呼吸道蒸发散热量一般为正值。
辐射散热、传导散热和对流散热合称为“非蒸发散热”、“可感散热”或“显热发散”（sensible heat loss）。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。蒸发散热亦称“潜热发散”（latent heat loss），主要包括皮肤蒸发散热和呼吸道蒸发散热，蒸发散热量主要受空气湿度的影响，不导致空气温度变化。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。
影响散热的因素
空气的温度、湿度和气流 低温环境有利于辐射，传导和对流散热，湿度增大，有利传导散热；在低温环境中，气流增大，有利于对流散热。干燥空气有利于畜体表面水分蒸发，因而有助于蒸发散热。随着环境温度升高，皮肤辐射、传导、对流散热量减少；在一般情况下（气温低于体表温度），当环境温度一定时，增大气流可以促进蒸发散热和对流散热；在高温环境中，湿度增大，动物蒸发散热量减少。可见，低温、高湿和大气流对动物体热调节不利；高温、高湿和小气流对动物体热调节也不利。
动物体表面积 在温度一定时，动物体表热交换面积越大，散失热量越多。一般来说，动物体表相对面积与动物体重呈负相关，即，动物体格(体重)越大，单位体重面积越小，单位体重散失热量也越小，抗寒力强。
动物的姿态 动物身体舒展时，体表散热面积大，散热量多；身体蜷缩时，体表散热面积小，散热量减少。
动物的被毛状态 动物的被毛为角质蛋白，是热的不良导体，被毛间存留有静止、干燥的空气，它也是热的不良导体，因而，被毛越厚，越致密、散热量越少。
皮下脂肪层 皮下脂肪层是热的不良导体，皮下脂肪越厚，越有利于保温。
四、畜体热平衡及体热调节畜体热平衡(homeothermy)
1．畜体热平衡的概念畜体热平衡是指动物体产热速度等于散热速度，产热量等于散热量的动态平衡状态，是恒温动物体温保持恒定的前提。对于恒温动物而言，体温恒定是动物维持生命活动，进行生产的前提。因此，维持畜体热平衡对于家畜生产和健康具有重要意义。
2,畜体热平衡的表示方式当动物产热等于散热亦即热的收支达到平衡时，畜体处于热平衡状态。畜体热平衡可以表示为：
QM–QE–QR–QCD–QCV–QF–QU＝0 （式4-14）
式中QM：代谢产热量；
QE：自皮肤和呼吸道的蒸发散热量；
QR：辐射的散热或得热；
QCD：传导的散热或得热；
QCV：对流的散热或得热；
QF：使饲料和饮水加温或冷却至体温的失热或得热。
QU：粪、尿排泄带走的热量。
在一般天气条件下，Cd、Cv和QR都是正值，如果家畜在强烈的阳光下或外界温度高于皮肤温度时，则为负值。
（二）体热调节
1．体热调节的概念当环境冷热程度发生改变时，畜体通过行为、生理生化的乃至形态解剖结构，改变产热和散热速度的过程，被称为热调节(thermoregulation)。其中使散热增加或减少的反应称为“散热调节”或“物理调节”（physical regulation），使产热增加或减少的反应称为“产热调节”或“化学调节”(chemical regulation)。当环境冷热程度发生改变时，畜体首先进行物理调节，仅靠物理调节不能维持热平衡时，则开始进行化学调节。
在物理热调节中，各种散热形式所占的比重随着气温而变化，例如，在低温条件下，散热主要形式为辐射、对流和传导；当气温升高并接近皮温时，辐射、传导和对流等非蒸发散热减少，蒸发散热机能则更为活跃；如果气温高于皮温，动物就不可能通过传导、对流和辐射散热，此时，蒸发散热就成为动物散热的唯一形式。
当物理调节和化学调节同时进行还不能维持热平衡时，可使动物体热平衡遭到破坏，导致蓄积热增加或减少，表现为体温升高或下降。
环境热量（环境温度）与动物产热与散热的关系如图4-4所示。
2．体热调节的过程为了保持体温的相对稳定，动物要不断地通过神经调节和体液调节来改变动物的产热和散热。组成热调节神经反射弧的感受器包括外周温度感受器和中枢温度感受器。外周温度感受器主要分布于身体外部的皮肤和口腔粘膜，也分布在身体深部的脊髓、主静脉壁、消化道和其他组织。中枢温度感受器主要分布于下丘脑，也可能位于下丘脑的前侧。热调节中枢主要存在于下丘脑和大脑的其它部位，大脑皮层在条件反射性热调节反应中起主要作用。传出神经包括植物性神经和躯体神经。效应器包括肾上腺、汗腺、竖毛肌及骨骼肌等。
动物温度感受器接受冷热刺激，产生神经冲动，经传入神纤维传递到下丘脑及大脑其它部位如热(冷)觉中枢，经中枢神经系统整合，对散热和产热进行调节，如图4-5所示。
根据Hammel（1968）的可变调定点论（variable setpoint theory），下丘脑的体温调节中枢存在着调定点（set point），调定点的高低决定着体温的水平，下丘脑前侧的中枢温度感受器就是起着调定点的作用。作为调定点的中枢温度感受器（对温度敏感的神经元）对冷热的感受有一定的阈值，阈值的高低正好与该动物的正常体温相当，例如猪约为38℃左右。中枢温度感受器的信息来源是下丘脑的实际温度和外周温度感受器。下丘脑的实际温度直接触发中枢温度感受器神经元冲动的发放频率，当下丘脑的实际温度超过阈值升高或降低时，其神经冲动发放的频率增加或减少，从而引起热调节反应。外周温度感受器经传入神经传入温度信息，其作用是改变中枢温度感受器的阈值。外周温度感受器温度升高的信息使阈值降低（即定点温度降低），使尚处于正常的下丘脑温度高过了定点温度，从而可引起散热增加和产热减少的热调节反应；相反，外周温度感受器温度降低的信息则使阈值升高（即调定点升高），使尚处于正常的下丘脑温度低于定点温度，从而引起散热减少或产热增加的热调节反应。热调节中枢发出的信息通过神经和内分泌系统的调节使产热和散热发生改变。如热应激时，“中枢”通过抑制交感－肾上腺髓质系统，降低产热和增加散热；冷应激时则促进交感－肾上腺髓质系统活动，并通过垂体前叶释放促甲状腺激素，增加甲状腺激素分泌，从而加强代谢，提高体热的产生。植物性神经大部分参与体热调节。副交感神经支配唾液分泌，热应激时，分泌大量稀薄唾液。交感神经控制出汗、竖毛肌及肾上腺释放儿茶酚胺（肾上腺素和去甲肾上腺素）在热调节中起重要作用。以血管舒缩为例，增加交感神经活动，使血管紧张性增高，血管收缩，血流减少；而降低交感神经活动，则紧张性降低，血管舒张，血流增多。
3.高温时动物的体热调节当动物感受到热刺激时，调节机能表现为：
（1）减少产热量 在气温升高到过高温度时，动物减少产热（见表4-６）。首先表现为采食量减少或拒食，生产力下降，肌肉松驰，嗜眠懒动（参见表4－11）。继而内分泌机能开始改变，最明显的是甲状腺分泌减少，如在32.2℃的高温中，绵羊甲状腺的分泌率只有10℃时的1/3。甲状腺素可增加氧的消耗率，使基础代谢率提高，产热量增加，动物通过减少甲状腺素分泌来减少产热量。高温对动物产热、非蒸发散热和蒸发散热的影响如图4-6。动物采食量减少，生产力下降，肌肉松弛，嗜眠懒动，代谢强度降低，以减少产热量。但当气温继续上升（大于30℃），动物代谢率增加，这与动物体内化学反应速度加速，发汗、循环、呼吸机能加快有关。
（2）增加非蒸发散热量 当气温升高时，皮肤血管扩张，大量的血液流向皮肤，把体内的代谢产热带到体表，皮温升高，皮温与气温差增大，使辐射、传导和对流等非蒸发散热量增加。值得注意的是，通过皮肤血流量增加导致皮温升高非常有限，当环境温度继续升高，它们的差值逐渐弱小，非蒸发散热量减少。若环境温度等于或高于皮温，动物无法通过皮肤表面非蒸发散热散失热量。动物自动疏散，寻求阴凉场所，也是增加非蒸发散热的形式。
 图4-4 环境热量与动物产热和散热的关系
（维持能量包括基础代谢和动物活动、适应环境等能量）

图4-5 动物体体温自动控制途径
（3）提高蒸发散热量 在高温环境中，动物皮肤血流量增加，大量的水分也随血液流动到达体表，水分的皮肤渗透增强，给汗腺分泌汗液提供了必要的水分，汗腺分泌的汗液增多。动物饮水量增加，使血液变得稀薄，增加了水分的渗透蒸发。在一般气候条件下，畜体蒸发散热量约占总散热量的25％，家禽约占17％。但是，随着外界环境温度的升高，皮温与气温之差减小，非蒸发散热作用逐渐减弱，而蒸发散热则逐渐增强，在高温环境中主要依靠蒸发散热（图4－6，表4-3）。当环境温度等于体温时，非蒸发散热为零，全部代谢产热均由蒸发散热发散；如果气温高于体温，机体还通过传导、对流和辐射从环境中获得热量，这时动物只有通过蒸发作用排除体内的产热和从环境中获得的热量，才能维持体温正常。在高温环境中，牛、马等汗腺发达的动物的蒸发散热以皮肤蒸发散热为主，猪、鸡、绵羊等汗腺不发达的动物的蒸发散热则以呼吸道蒸发散热为主。
表4-3 温度对鸡蒸发散热和非蒸发散热在总散热量中的比例的影响温度（℃） 4.4 15.6 26.7 32.2 37.8
非蒸发散热（%） 90 80 60 47 40
蒸发散热（%） 10 20 40 53 60

图4－6 牛在不同环境温度中非蒸发散热、皮肤蒸发散热和呼吸道蒸发散热所占比例
4.低温时动物的体热调节动物受到冷刺激时的体热调节机能表现为：
（1）减少散热量 与高温相反，随着气温的下降，皮肤血管收缩，减少皮肤的血液流量，皮温下降，使皮温与气温之差减少，动物体通过辐射、对流和传导等散热量减少；由于在低温条件下流经皮肤毛细血管血流量减少，使汗腺分泌汗液量减少，呼吸变深，频率下降，蒸发散热量也显著减少。同时，肢体蜷缩，群集，以减少散热面积；竖毛肌收缩，被毛逆立，以增加被毛内空气缓冲层的厚度。但这些物理调节的效果是有限的，化学调节才是低温时维持体热平衡的主要形式。动物也通过聚集，寻求温暖处所等方式减少体表散热。
（2）增加产热量 在低温环境中，动物产热量增加以保持体温恒定。主要表现为，动物采食量增加，代谢率升高，将化学能转化为热能。例如，环境温度从27℃下降到13℃时，东北民猪早期断奶仔猪每千克代谢体重产热量从30.8KJ/h上升到38.6 KJ/h，即产热量增加了25%。环境温度自10℃下降到-12.8℃，欧洲牛的产热量增加15%～25%。研究表明，在临界温度下限时，当外界环境温度每下降1℃时，静止能量代谢率成年羊升高4.2KJ/kg0.75d，生长期犊牛升高2.5 KJ/kg0.75d，肉牛升高2.9 KJ/kg0.75d。产蛋母鸡产热量也随环境温度降低而升高，产蛋母鸡产热量与环境温度的关系可表述为：
产热量（KJ/W0.75.d）=632-4.64T （式4-15）
式中，T为环境温度。
在低温条件下，动物通过肌肉颤抖，增加产热量。所谓颤抖，是指动物在寒冷刺激作用下，肌肉非随意的紧张收缩。一般情况下，动物通过肌肉颤抖可使产热量增加3～5倍。颤抖是动物适应寒冷环境的一种形式，动物在突然受到寒冷刺激时，除颤抖产热外，肾上腺、去甲肾上腺和肾上腺皮质素的分泌加强，前二者的分泌增加，加强细胞氧化过程，增加产热量，这些都属于非颤抖产热。幼小动物非颤抖产热的反应主要是棕色脂肪组织（brown adipose tissue），例如初生兔有2/3的非颤抖产热来自棕色脂肪组织。初生家畜只有猪和鸡未发现有棕色脂肪组织。
五、等热区和临界温度等热区和临界温度的概念
等热区（zone of thermal neutrality）是指恒温动物主要借物理调节维持体温正常的环境温度范围。当气温低于等热区下限继续下降时,动物散热量增加，机体在减少散热量的同时必须提高代谢率，增加产热量，以维持体温恒定。
等热区下限临界温度（lower critical temperature）是指当环境温度降低时，动物通过物理调节仍不能维持体温恒定而开始提高代谢率来增加产热的环境温度。“下限临界温度”也被称为“临界温度”（critical temperature）。当环境温度低于下限临界温度继续下降，动物同时进行物理调节和化学调节仍不能保持体热平衡,蓄积热减少,体温开始下降,动物代谢率下降,并受范特荷甫（Van't Hoff）定律支配（即温度下降低10℃，化学反应减弱1～2倍，即体温每下降1℃，代谢率可降低10～20％），则动物体温迅速下降直至冻死。
如果气温高于等热区上限继续升高，增加散热的物理调节不能维持体温恒定时，动物必须降低代谢率来减少产热,以维持体温恒定,这种开始通过化学热调节来减少产热维持体温恒定的环境温度，被称为“过高温度”（hyperthermal rise）或“上限临界温度”（upper critical temperature）。当环境温度超过上限临界温度继续升高,动物同时进行物理调节和化学调节仍不能保持体热平衡,蓄积热增加,体温开始升高,动物代谢率增加,并受范特荷甫（Van't Hoff）定律支配（即温度每升高10℃，化学反应增强1－2倍，即体温每升高1℃，代谢率可提高10～20％），则动物体温迅速升高。如果体温升高，体内氧化作用加强，引起蛋白质和脂肪分解速率增加，产热量增加。在过热的刺激下，中枢神经系统可发生失常现象。在高温环境中，异化作用剧烈，部分营养物质氧化不彻底，未完全氧化的物质和代谢尾产物在体内累积，引起动物中毒。动物的消化道蠕动、胃肠和胰腺的分泌、肝糖元的生成和血液中的蛋白质成分都受到破坏，胃肠消化酶的消化作用和杀菌力减弱，粘膜抵抗力减弱，全身处于极度衰竭状态。当哺乳动物体温升高到43～44℃，即进入昏迷状态，最后衰竭死亡，鸡死亡的临界体温为45℃，鸽死亡的临界体温为48～50℃。
等热区是指下限临界温度与上限临界温度之间的环境温度范围（参见图4－7）。在等热区的下半部偏上尚有一舒适区（Zone of thermal comfort）。所谓舒适区是指动物代谢产热刚好等于散热，不需要物理调节而能维持体温恒定的环境温度范围。若环境温度在舒适区内，家畜最为舒适，饲料利用率最高，生产力最高。等热区和临界温度是利用环境温度来描述家畜耐热特征的指标，它反映的是家畜对热环境的适应能力。下限临界温度低，说明家畜较耐寒，反之则动物较不耐寒；上限临界温度高，说明家畜较耐热，反之则动物较不耐热。
（二） 影响等热区和临界温度的的因素
上、下临界温度的高低，取决于产热的多少和散热的难易：凡产热多，散热难的动物的下限临界温度和上限临界温度都较低；产热少，散热易的动物，上限临界温度和下限临界温度都较高。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窄、上限临界温度和下限临界温度的高低。影响等热区和临界温度的主要因素有：
动物种类和品种
一般体型较大、每单位体重体表面积较小的动物，较耐寒而不耐热，其等热区下限临界温度较低。在完全饥饿状态下测定的部分动物下限临界温度，小白鼠为29～30℃，大白鼠为28℃，兔子为27～28℃，猪为21℃，阉牛为18℃，鸡为28℃，裸体人为29℃，雏鸡为34℃，羔羊为29℃，犊牛为12℃。在饥饿下状态下，部分动物的等热区，鸡为28～32℃，鹅为18～25℃，火鸡为20～28℃，鸽为31～36℃，山羊为20～28℃，绵羊为21～25℃，犬为20～26℃。

图4－7 环境温度与家畜体热调节的关系
B为临界温度，Bˊ为过高温度，C为体温开始下降的温度，Cˊ为体温开始上升的温度。
（转引自山本祯纪，家畜环境生理学讲稿附图，P9,1985）
不同品种家畜，由于自身特点和对气候的适应性不同，等热区也有差异。例如，荷兰牛与瑞士牛相比，其等热区较低，气温高于18～20℃时，产奶量就明显减少，而瑞士牛在30℃左右才显著减少泌乳量。
年龄和体重
初生幼畜（雏禽）下限临界温度较高，等热区范围很窄，其原因是一方面初生幼畜（雏禽）刚刚脱离温度较高的母体（或孵化环境），体内营养物质储备量很少，产热能力低，体热调节机能尚不完善，另一方面，幼畜雏禽体格小，体表面积相对较大，散失热量也多。如初生仔猪和雏鸡的等热区分别为33～34℃和34～35℃。随着年龄和体重的增加，动物热调节机能逐渐完善（猪、鸡约在1月龄），产热量增大，相对散热量减少，下临界温度降低（如表4－4）。
被毛与皮肤状态
被毛致密或皮下脂肪较厚的动物，散热困难，其等热区较宽，下限临界温度较低。如进食维持日粮、被毛长1－2mm的刚剪毛绵羊的下限临界温度为32℃，被毛18mm为20℃，120mm下限临界温度为－4℃。未剪毛的犬，下限临界温度为13.6～15.1℃，剪毛后绵羊的下限临界温度为23.8～26.5℃。
生产力
生长、肥育、妊娠、泌乳、产蛋和劳役等生产过程均使代谢率提高，产热量增加，下限临界温度降低。因此，生产力高的个体下限临界温度较低。如日增重1.0和1.5kg的肉牛，下限临界温度分别为－13和－15℃；干奶期妊娠乳牛和日产奶9L、23L的乳牛，下限临界温度分别为－14℃和－24℃、－32℃。
表4－4 猪的体重与临界温度
活重（kg） 临界温度（℃） 每降低1℃需补充的饲料（g）
10 25 6
20 22 10
40 17 16
60 14 18
80 12 20
100 10 20
（据王新谋，家畜环境卫生学，农业出版社，P33，1989）
日粮营养水平与动物营养状况
日粮营养水平决定热增耗的多少，热增耗是维持体温的最重要的热量来源，饲养水平愈高，体增热愈多，因而下限临界温度愈低（如表4－5），例如，猪每维持需要代谢能可使下限临界温度下降4～5℃。被毛正常的阉牛，维持饲养时下限临界温度为7℃，饥饿时下限临界温度升高到18℃；刚剪毛摄食高营养水平日粮的绵羊下限临界温度为25.5℃，采食维持日粮时下限临界温度为32℃。
营养状况好的家畜下限临界温度较低（如表4－5中之妊娠母猪）。这是因为营养状况好的家畜体内储备养分多，皮下脂肪厚。皮下脂肪厚构成的绝热层可有效地减少散热。营养状况好的动物耐寒，但不耐热。
饲养管理制度
群养动物互相拥挤，散热面积减小，失热量减少，个体数量多，产热量相对增加，因此，下限临界温度比单养动物低。如4～6只体重1～2kg的小猪同放在一个代谢笼中测定，下限临界温度为25～30℃；如果个别测定，则小猪下限临界温度为34～35℃。此外，丰厚的垫草或保温良好的地面，都可使临界温度下降，如猪在有垫草时4～10℃的冷热感觉与无垫草时15～21℃的感觉相同。
表4－5 标准状况下猪的等热区计算范围
活重
（kg）
食入代谢能
1M
2M
3M
等热区范围
2
20
60
100
妊娠112天体重
140千克的母猪：
瘦
肥
31－33
26－33
24－32
23－32
20－30
19－30
29－32
21－31
20－30
19－30
15－27
13－27
29－31
17－30
16－29
14－28
11－25
7－25
注：食入代谢能M＝0.42MJ/kg0.75·d（资料来源同表4－4）

图4－8 皮毛保温性能和营养水平（产热量）对恒温动物临界温度的影响
（据Mount，Adaptation to Thermal Environment，P25，1979）。
R1和R2分别代表保温性能不良和良好的皮毛，PN1和PN2分别代表低和高的营养水平。C1、C2、C3和C4为相应的临界温度对环境的适应和驯化
热带动物的下限临界温度较同种寒带动物的下限临界温度高。动物夏季换粗毛，可使下限临界温度提高，冬季换绒毛，则可降低下限临界温度。
环境状况
临界温度是在无风、没有太阳辐射、湿度适宜的条件下测定的。热环境的其他因素对动物的产热和散热具有重要影响（如表4-6），因此，它们必然对下限临界温度、上限临界温度和等热区产生影响。在野外，大气流可增加动物散热量，使下限临界温度升高，如风速从0.224m/s增大到4.47m/s，毛长10mm、进食维持日粮的绵羊下限临界温度自22℃升高到27℃。乳牛在无风环境里的下限临界温度为–7℃，当风速增大到3.58m/s时，则下限临界温度上升到9℃。而高温度，强辐射则使动物下限临界温度和上限临界温度降低。
（三）等热区理论的应用为畜牧生产的科学管理提供依据
在等热区范围内，尤其是在舒适区内，家畜用于维持的能量最小，用于生产的能量最多。在这种情况下，家畜对饲料的转化率最高，生产力也最高（如表4-７所示），动物的抗病力最强，饲养成本最低。环境温度低于下限临界温度或高于上限临界温度时，虽然动物体温仍可保持正常，但家畜处于冷或热应激状态，体产热增加，维持需要提高（见表4－7），饲料报酬降低，生产力也往往受到不同程度的影响，严重时造成停产，并可能降低抵抗力和免疫力。因而，等热区为动物环境控制和环境管理提供了最佳的温度范围指标。动物环境控制和环境管理需要一定的资金投入，在生产实践中，由于投入和技术水平的限制，很难使动物的环境保持在舒适区范围内。因此，在一般生产条件下，应将动物的环境温度控制在适宜的范围内。环境温度在这个范围内，对动物生产和健康不会产生不良的影响。这样，不仅在生产技术上切实可行，而且符合经济要求。应该指出的是，动物生产的环境温度比等热区的要求要宽松。
在幼畜禽的培育过程中，应根据其临界温度和等热区随年龄增长而降低和加宽的特点，由高到低逐步调整环境温度条件，这样，既可保障幼畜禽正常生长发育和健康，提高成活率，又可避免无谓的能源浪费。再如，根据生产力高的家畜等热区较低，相对较耐寒而不耐热的特点，冬季防寒措施可适当降低要求，但夏季防暑措施却要加强。另外，由于食后“热增耗”增加，在高温情况下就会加剧家畜热应激。“热增耗”一般在进食后1～2小时达到高峰，而一天中的最高气温一般出现在14～15时，如能避免这两个时间的重合或接近，则可在一定程度上缓和热应激的不良影响。因此，夏季最好能避开气温最高的时间而在早晚气温较低时喂饲或放牧。
根据“等热区”有关理论，可针对不同种类和不同年龄的动物制订科学的、切实可行的饲养管理方案和环境管理措施，以满足各种家畜的要求，最大限度发挥它们的生产潜力。例如，对于绵羊，夏季来临前剪毛，可减少高温对绵羊的不良影响。冬季供给动物充足的日粮，可帮助动物御寒；夏季提高日粮营养物质浓度，可保证动物在采食量减少的情况下摄取足够的营养物质，满足生产的需要并减少食后增热。冬季增加动物饲养的密度，可减少寒冷对家畜的不良作用。
2.为畜舍的热工建筑设计提供了理论依据
动物等热区的理论，从动物与环境热交换的角度，揭示了不同种类、不同生产状态的动物对热环境的要求，而修建畜舍的主要目的就是改善环境和控制环境。因而，等热区的有关理论为畜舍建筑的热工设计提供了理论依据和参考标准。
3.为动物育种提供依据
动物适应特定的气候环境是进行生产的前提。在引种和育种工作中，过去人们往往只注意生产性能的选择而忽略动物对环境的适应，使所选择或培育的品种不能很好地适应当地气候，制约了动物生产潜力的发挥。因此，在育种或引进外来品种时，若既重视品种的生产性能和产品品质，又充分考虑品种适应性和抗逆性，就能避免育种工作的盲目性。等热区和临界温度为动物耐热性和耐寒性的选择提供了量化指标。
表4-6 环境温度对鸡休息代谢率和产热量的影响环境温度（℃） 10 15 20 25 30 35
休息代谢率（MJ/Kg.W0。75.d）1.126 0.9117 1.1162 0.775 0.6972 0.6263
产热量（KJ/kgW0.75.h） 99.9 91.6 83.52 75.49 67.28 59.11
表4－7 在不同环境温度下自由采食小鸡的能量利用状况
环境温度（℃）
21 27 32 38 40
食入总能（KJ/日） 272.80 236.81 213.80 156.90 142.67
食入代谢能（KJ/日） 176.98 158.16 146.44 109.20 139.33
代谢能在总能中的％ 65 67 68 70 68
产热量（KJ/日） 148.11 114.64 97.07 72.80 66.53
生产用的净能（KJ/日） 28.87 43.57 49.37 36.40 30.90
生产净能/代谢能 0.16 0.28 0.34 0.33 0.32
生产净能/总能 0.11 0.18 0.23,023 0.22
注：据黄昌澍，家畜气候学，南京：江苏科学技术出版社，P102，1989。
环境温度对家畜生理机能和生产性能的影响
一,热辐射与空气温度
1．热辐射的概念
任何温度在绝对零度以上的物质，都在不停地放射着和吸收着电磁波。热辐射的实质是物体不断放射电磁波的过程。在热辐射传播过程中，可将能量从一个物体传递到另一个物体。热辐射与传导和对流的最大区别在于不需介质作载体就可传递能量，家畜可直接从辐射源和四周环境中得到辐射热。太阳辐射(solar radiation)是地球表面热能的根本来源，也是大气中发生各种物理过程和天气变化的根源。太阳辐射对动物的作用极为深刻和广泛，一方面通过光和热直接影响动物生长，发育、繁殖、健康和分布，另一方面通过影响饲料、土壤和其它生物环境来间接影响动物的生产和健康。
太阳辐射是一种电磁波，具有光效应和热效应。太阳辐射的波长为4～300000nm，可分为红外线、可见光和紫外线。在太阳光线中，波长由大到小依次为，红外线(300000～760 nm) >红光(760～400 nm) > 橙光(622～597 nm)>黄(597～577 nm) >绿(577～492 nm) > 青(492～480 nm)>蓝(480～455 nm) > 紫(455～400 nm)>紫外线(400～4 nm)。
太阳辐射的强弱，可以用太阳辐射强度来表示。太阳辐射强度是指单位时间内太阳垂直投射到单位面积上的辐射能，单位为 J/cm２·min。大气上界日地平均距离时的太阳辐射强度，称为太阳常数。我国采用的太阳常数值为8.28 J/cm２·min
太阳辐射热从三方面作用于机体：第一，直接辐射，辐射面积以动物在太阳下的阴影估计之；第二，间接辐射，即太阳辐射散布于天空后对机体的作用；第三，反射，为周围物体和地面反射太阳辐射能的作用。其中直接辐射占总辐射能量的2/3左右。
2,影响太阳辐射热的因素天气状况 太阳辐射通过大气层时，大约有43%因反射和散射返回宇宙空间，有14%被大气层吸收，有27%太阳辐射能以直接辐射形式到达地面，有16%太阳辐射能以散射形式到达地面。可见，地面所能获得的太阳辐射强度，仅为太阳辐射的一小部分，远远低于太阳常数。大气中的水汽、尘埃、二氧化碳和云量等含量越多，大气透明度越小，对太阳辐射的吸收、反射和散射作用越强，到达地球表面的太阳辐射越小。因而，当阴天时，空气中水汽、灰尘、二氧化碳含量高，大气透明度低时，到达地面的太阳辐射强度小，地表得到的太阳辐射能就越少；当晴天时，烟雾、水滴、尘埃、云雾、水汽、CO２和灰尘含量少，透明度越大时，到达地面的太阳辐射强度大，地表得到的太阳辐射能就越多。
太阳高度角 太阳高度角是指太阳光线与某一具体地点的地平面所构成的最小夹角。太阳高度角大，太阳光线穿过大气层所经路径短，太阳辐射被散射、反射和吸收的能量少，地球表面获得的太阳辐射能就比较多。1个大气量是指太阳高度角为90°时光线穿过大气层的路径，记作1m。据测量，太阳高度角为30°时，大气路径为2 m，10°时，大气路径为5.6 m，0°时，为35.4 m。太阳高度角还影响到达地球表面太阳辐射能的分布。太阳辐射角大，太阳光线分布区域小，太阳辐射强度大；太阳高度角小时，分布的面积大，辐射强度小。在同一时间内，纬度不同的各个地区，太阳高度角各不相同。纬度越小，太阳高度角越大，太阳辐射越强烈，在下垫面相同时，空气温度越高；纬度高，太阳高度角小，太阳辐射弱，在相同条件下，空气温度较低。在同一个地区，太阳高度角也变化，夏季大，冬季小；在一天内，中午大，早晚小，到达地球表面的太阳辐射强度也是夏季大于冬季，中午大于早晚。
在太阳辐射中，红外线穿透能力最强，可见光次之，紫外线最弱。长波红外线对大气的透过率为87％，短波红外线为80％，红光为78％，黄光为76％，绿光为 72％，蓝光为64％，紫光为55％，长波紫外线为32％，短波紫外线为0。太阳高度角越大，太阳辐射穿过大气层距离越小，短波光线和紫外线被吸收、散射和反射少，到达地球表面的紫外线和短波光线的含量就愈多；太阳高度角越小，太阳辐射穿过大气层距离越大，短波光线和紫外线被吸收、散射和反射的多，到达地球表面的紫外线和短波光线含量就愈少（如表4－8所示）。
(3) 下垫面 下垫面是指地球表面具有不同热特性的材料构成的地面状况。尽管太阳辐射是大气热量的根本来源，但地面长波辐射却是空气热量的直接来源。大气吸收太阳辐射的能力弱，吸收地面长波辐射的能力强。因此，在太阳辐射一定时，空气温度的变化与下垫面有更密切的关系。地球表面可划分为水域、森林、农田、草地和沙漠等几种类型的下垫面。下垫面热容量由大到小依次为水、森林、农田、草地、裸土和沙漠。在太阳辐射能一定时，热容量大的下垫面，吸收热量多，空气温度升高的速度缓慢；同样，当空气温度下降时，下垫面贮存的太阳辐射的热量逐渐释放，温度下降的速度慢；热容量小的下垫面则相反。因此，海洋、森林和农田气温的变化幅度要比沙漠小。
表4－8 太阳高度角对地面接收到的太阳辐射光谱组成的影响（％）
h 90° 60° 30° 10° 5° 1°
红光 28 29 30 36 47 84
黄光 29 30 31 33 34 13
绿光 22 22 23 20 14 3
蓝光 13 12 11 7 4 0
紫光 8 7 5 4 1 0
（据李震钟，家畜环境卫生学附牧场设计，农业出版社，P24，1993）
海拔高度 海拔高度越大，空气越稀薄，到达地球表面的太阳辐射能强度越大，尽管如此，但空气的热量不是主要来自太阳的短波辐射，而是主要吸收地面的长波辐射。在高海拔地区，空气从地面吸收的长波辐射产生的热量会因空气过于稀薄而逸散，因而，尽管在海拔越高的地区，太阳辐射强度大，但空气温度低。在太阳辐射中，红外线穿透力最强，可见光次之，紫外线最弱。因此，越靠近地面，紫外线越少，红外线越多；愈向天空，短波光线和紫外线含量越多。
动物姿势、朝向 家畜受太阳直接辐射的体表面积，因太阳的高度角和家畜的朝向、姿势而不同，通常以与太阳射线垂直的阴影面积估计之，当太阳高度角为90°时，可以地面阴影计之。地面水平线的辐射强度（W/m2）乘以阴影面积，即为投给该动物的太阳辐射热量。动物有调整自己与太阳辐射关系的行为，采取不同的姿态，使在接受直接辐射负荷上产生很大的差异。据估计，当站立的绵羊体侧面迎太阳时，太阳高度角（solar altitude）自0°升高到90°直接受太阳辐射的体表面积下降20％；在60°以上，下降较为显著；当头部或尾部迎太阳时，太阳高度角为0°受直接辐射的表面积仅为侧面迎太阳的一半，最小的辐射表面积在高度角50°~ 60°之间。家畜站立受太阳直接辐射的面积比躺卧小。例如，在炎热干旱荫蔽很少的牧地上放牧的家畜，直接暴露于太阳辐射下，常长时间站立而不躺卧。
（6） 动物被毛与皮肤 当直射阳光和外界气温高于皮温时，动物被毛还有隔热作用。这样可以减轻强烈的辐射热和高温对机体的不良影响。被毛的隔热性能与被毛的颜色、光泽、厚度、密度以及是否平整有关。浅色的被毛和深色的皮肤相结合最能适应炎热环境，因为前者善于反射太阳辐射能，后者又能吸收紫外线，使紫外线不致穿透皮肤表层。如瘤牛被毛多为灰白色，皮肤为暗黑色，这有利于瘤牛适应热带地区的气候；温带和寒带的牛则相反，皮肤为粉红色，被毛则为红棕色或黑色。被毛的隔热效力随被毛的厚度、密度的增加而增大，故厚而密的被毛，其防止太阳辐射能的作用较被毛的颜色和光泽更为重要。一般动物的背部和头部的被毛较长，除具有防雨作用外，在阻拦太阳辐射上也有重要意义。
太阳辐射能到达动物被毛表面以后，一部分被反射（因发射率而不同，见表4-2），一部分被被毛表面吸收，动物被毛可有效阻止太阳辐射所产生的局部高温对皮肤的烧伤作用。例如，在中午12时到下午14时之间，气温为36℃～42℃的强烈太阳辐射下，被毛厚4cm的美利奴羊的毛尖温度升高到85℃，而皮肤温度仅42℃，体温为40℃～40.5℃（见图4－9）。

图4－9 站立在太阳下美利奴羊的热调节作用
（Mount，Adaptation to Thermal Environment，P26，1979）
3.大气温度的变化
大气温度的变化是太阳到达地球表面的辐射强度、地面的状况及海拔高度综合作用的结果。大气温度的变化，也是太阳辐射影响动物环境的重要形式。
低层大气直接受地面增热和冷却的影响。所以，空气温度的周期性变化与地表温度的变化有十分密切的联系。由于地表温度有周期性的日变化和年变化，所以空气温度也有周期性的日变化和年变化。此外，空气温度也受冷暖气流所引起的非周期性变化的影响。
(1) 气温的日变化 在一天中，气温有一个最高值和一个最低值，最低值出现在日出前，最高值出现在14～15时（冬季出现在13时～14时），随后，气温逐渐降低，到日出之前，气温达到最低，之后，气温又缓慢回升。一天中气温最高值与最低值的差被称为“气温日较差”(daily temperature range)。气温日较差的大小与纬度、季节、云量、地势和下垫面状况等因素有关。我国各地区气温日较差各不相同，一般的规律是，气温日较差从东南向西北递增，东南沿海一带气温日较差为8℃以下，秦岭和淮河一线以北地区气温日较差达10℃以上，西北内陆地区达15～25℃。一般而言，越靠近地面，气温日较差越大。在各种下垫面中，气温日较差由大到小依次是，沙漠、裸土、草地、农田、森林、海洋湖泊。晴天气温日较差大于阴天。根据气象学的要求，每日2时、4时、8时、14时和20时所测得的4个温度值的平均值为日平均温度。
 (2) 气温的年变化 气温的年变化是指气温随着时间的变化而具有的周期性变化，表现为在一年中有一个气温最高的月份和一个气温最低的月份。气温年变化幅度可用年较差来表示。气温年较差”(annual temperature range)是指最热月份的平均气温与最冷月份的平均气温的差值。一般而言，我国大多数地区一般7月份气温最高，1月份气温最低，按季节来说，大多数地区的气温是夏季最高，春秋次之，冬季最低。纬度越高，太阳高度角年变化越大，最热月平均气温和最冷月平均气温的差值越大。距海洋近的地区，由于水的缓冲作用，夏季不太热，冬季不太冷，气温年较差小；沙漠的热容量小，沙漠地区气温的年较差则大。云量多的地区，气温年较差小。气温年较差的大小与纬度、距海远近、海拔高度与地势、云量和雨量等因素有关。我国1月份南北气温相差很大，平均纬度每向北增加1°，气温下降1.5℃；而7月份则南北普遍炎热，从广州到河北省北部，平均气温都在28℃左右，说明夏季气温与纬度的关系较小，而与地势高低和距海远近关系较大。
气温除上述周期性变化外，还有非周期性变化。这种变化是由大规模的空气水平运动所引起的，如在春末夏初气温上升的时候，常因西伯利亚冷空气南下，而使气温急剧下降；秋末冬初，若从南方流来暖空气，则在气温降低的趋势上会产生气温陡增的现象。
(3) 气温的垂直变化 在海拔高度2000米以下的近地空气层中，温度随海拔高度的增加而减小。用气温的垂直梯度来描述气温垂直变化的强度。气温垂直梯度是指高度每变化100m时，气温的变化数值(℃/100m，梯度值为负时，表示气温随海拔高度的增加而增加)。海拔高度在 1000m~1500 m范围内，梯度值为0.3~0.4℃，海拔高度在 1500m~2000 m范围内，梯度值为0.5~0.6℃。梯度绝对值越大，表明气温随高度的变化越剧烈。热容量越大的下垫面，温度垂直梯度越小。
4,畜舍内空气温度的变化
畜舍内空气热量的来源 封闭畜舍具有特殊的舍内小气候环境。畜舍内空气热量，一部分来自舍外空气和太阳辐射经畜舍外围护结构传递的热量，另一部分来自于舍内动物的活动，人类的生产过程以及机械运转所产生的热量。据测定，100头体重500kg平均日产奶20kg的成年母牛，每小时向舍内散失可感热315，172KJ；1栋容纳2万只产蛋鸡的鸡舍，1小时产可感热618，640KJ，这些热量，使舍内温度明显度上升。可见，对于集约化规模化的畜牧场，畜禽自身产生的热量对畜舍环境的作用不可低估。供暖畜舍的热量还来自于散热器。
畜舍内空气温度垂直变化的规律 对于有隔热良好的屋顶及天棚的封闭畜舍，空气温度随着高度增加而升高。但屋顶及天棚隔热性能差时，冬季，越靠近天棚，温度越低。这主要是因冷空气吸收动物散失的可感热使空气温度升高，密度减小，热空气上升运动聚集在屋顶，畜舍顶部就成为热散失的主要途径。
（3）畜舍温度在水平方向上的变化规律 畜舍温度在水平方向上一般的变化的规律是，对于封闭畜舍，由中央位置向四周，空气温度逐渐下降。畜舍外围护结构热阻越大，畜舍水平方向温度变化越小，畜舍水平和垂直方向温度分布越均匀。按卫生学标准要求，天棚附近和地面附近温度之差应不超过2.5~3.0℃，或垂直高度每相差1m，温差不大于0.5~1.0℃；冬季墙内表面温度低于舍内气温不得大于3.0℃，最低要求是墙内表面不结露；屋顶或吊顶内表面温度应比墙内表面温度高1.5℃，夏季屋顶或吊顶、墙内表面温度与舍内气温的差值应不大于2.0℃。
 （4）畜舍环境温度变化的特点及应用 畜舍的结构和形式对畜舍温度具有重要影响。一般来说，开放式、半开放式畜舍舍内气温与外界气温相差不大；密闭式畜舍气温白天较高，夜间较低。了解畜舍内部空气温度的变化规律，对于合理组织通风，设置通风管道具有重要的意义。此外，根据保温性能好的畜舍空气温度的分布特点，可将幼小的雏鸡安排在笼的上层，科学地组织畜牧生产。由于夏季舍内空气与舍外相差很小（中午可能还低于舍外1~3℃），尽量利用加大通风降低舍内温度效果不明显，但可以促进动物蒸发散热和对流散热，是改善畜禽生产环境的重要措施。在冬季，舍内温度高于舍外，加强外围护结构的隔热能力是减少热量散失，保持适宜环境的重要措施。
二、环境温度对动物的影响高温对动物生理机能的影响呼吸系统
在高温情况下，动物的呼吸深度变浅，频率增加，肺通气量增加，进而出现热性喘息，动物张口伸舌，唾液直流。动物通过增加肺通气量来加快呼吸道蒸发散热。在严重的热应激情况下，由于过度呼吸导致动物肺部损伤，表现为肺充血，肺部微毛细血管破裂，毛细血管上皮细胞膜结构不清，胞内细胞器溶解，呼吸系统功能降低。当气温升高到某一限度时（过高温度处，见表4－9），动物开始加快呼吸，表现为呼吸急速、浅表，张口伸舌，唾沫直流，这种反应称为热性喘息(thermal panting)。在热喘息时，牛每分钟呼吸频率可达近200次，猪、绵羊近300－400次，兔最高可达700次。禽类先进行咽喉扇动(gular flutter)，频率可高达400次/分，而后为咽喉扇动和喘息并行。一般在加快呼吸时，肺通气量增大，牛可增加10倍，绵羊增加12倍，兔15倍，犬23倍，同时潮气量减少。蒸发散热主要取决于肺通气量。在热性喘息时，动物体温已开始升高。热性喘息可防止快而深的呼吸所造成的代谢加强和产热增加，也可防止呼出二氧化碳过多而造成呼吸性碱中毒。热性喘息是汗腺不发达动物（如猪、鸡等）在高温状况下的有效散热方式。
表4－9 家畜热性喘息发生的环境温度
家畜种类
环境温度（℃）
呼吸频率（次/分钟）
荷兰牛
娟姗牛
猪羊鸡
40
40
32
28
35
170
150
200
200－260
400－700
2.循环系统
在高温情况下，动物加强心脏活动，使体内代谢产热迅速随血液流向皮肤排出。此时，皮肤毛细血管扩张，皮温升高，非蒸发散热增加。皮肤潮湿，汗腺分泌活跃，皮肤表面水汽压增大，水分蒸发速度增大，蒸发散热也随之增加。高温时，由于血液流向四周，内脏器官供血不足。在急剧高温时，动物心率加快。但在持续高温时，动物因采食量和代谢率下降而使心率减小。在限制饮水条件下，高温会因血液水分随皮肤蒸发而浓缩，但在自由饮水条件下，高温因使动物饮水量急剧增加而使血液稀薄。在高温情况下，由于热喘息排出大量二氧化碳，使血液中碳酸氢根离子浓度降低，血液pH值升高，血钙、血钠、血钾和血糖浓度显著降低。在严重热应激情况下，心脏发生病理性变化，表现为心肌细胞线粒体崩解，间质毛细管壁增厚，内皮细胞内胞饮小泡大量增加，心肌功能衰退。
3.消化系统
在高温情况下，动物由于大量出汗，导致氯化物丧失，造成胃酸分泌必需的氯离子储备减少，再加之大量饮水，胃液酸度降低，胃肠蠕动减弱，消化腺分泌的胃蛋白酶、胰酶数量减少。胃液pH升高，酶的活性降低。此外，由于高温使动物血液流向皮肤，导致消化系统供血不足，消化腺分泌的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶数量不足，活性降低，动物消化系统消化吸收营养物质的能力降低。因此，在高温环境中，动物食欲减退，消化不良，胃肠道疾病增多。
4.泌尿系统与神经系统
在高温情况下，机体大量的水分将通过体表及呼吸道排出，经肾脏排出的水量大大减少。同时，脑垂体受高温的作用后，加强了抗利尿激素的分泌，使肾脏对水分的重吸收能力加强，造成尿液浓缩，甚至在尿中出现蛋白质和红细胞等。高温还抑制中枢神经系统的运动区，使机体动作的准确性、协调性和反应速度降低。在严重的热应激情况下，延脑与大脑神经细胞肿胀变性，肾上腺皮质细胞中脂质小滴减少，髓质细胞中肾上腺素颗粒和去甲肾上腺素颗粒大量脱落。
5.免疫系统
高温通过抑制细胞免疫、体液免疫和免疫活性细胞因子的活动来降低动物的非特异性免疫机能。在高温情况下，动物的脾、胸腺萎缩，禽类的法氏囊萎缩，血液中嗜酸性白细胞和淋巴细胞减少。高温降低了淋巴细胞RNA聚合酶的活性和ATP的合成，刺激蛋白质和RNA的分解，其结果是抑制了淋巴细胞的增殖，促进了淋巴细胞的分解，导致血液的淋巴细胞减少。这是动物非特异性免疫力下降的另一个原因。在高温环境中，给家禽接种绵羊红细胞悬液、新城疫(ND)疫苗，法氏囊疫苗及牛血清白蛋白，其抗体水平都降低。这表明，在高温环境中，动物免疫力下降，机体抵抗力减弱。
6.内分泌机能
环境温度对动物内分泌功能产生重要影响，动物的许多生产性都与内分泌功能密切相关。
甲状腺素 一般认为，在持续高温的作用下，动物甲状腺机能活动减少(甲状腺滤泡缩小15.8%)，细胞代谢水平降低，产热量和生产性能下降。持续高温会抑制动物甲状腺分泌功能，导致血液甲状腺素含量下降，比如，Premachandra（1958）报道，奶牛夏季甲状腺素分泌率只有冬季的三分之一，奶牛血浆中甲状腺素含量在炎热夏季的下午低于早晨。王新谋（1993）研究表明，在高温条件下，产蛋鸡血浆T3和T4水平下降，甲状腺重量减轻。环境温度升高，肉鸡血浆甲状腺素含量下降，如表4-10所示。
肾上腺皮质激素 在急性升温情况下，牛、鸡等动物血浆肾上腺皮质激素含量升高（如表4-10所示），在缓慢升温或持续高温情况下，血浆皮质醇激素含量下降。
生殖激素 在持续长期高温情况下，动物血浆雌激素、促性腺激素释放素、促黄体生成素等含量下降，但在短期高温情况下，血浆孕酮含量升高。
动物体内的甲状腺素、性激素和生长素具有促进蛋白质和脂肪合成的作用，所以，高温造成内分泌失调，导致生物体同化速度减小是畜禽生产性能下降的重要原因。
表4-10 环境温度对肉鸡血浆甲状腺素、皮质酮含量的影响环境温度（℃） 血浆T3含量（ng/ml） 血浆T4含量（ng/ml） 皮质酮含量（ng/ml）
5-10 0.75±0.02 18.8±0.71 1.56±3.07
10-15 0.55±0.01 18.89±1.15 1.42±0.25
15-20 0.47±0.01 16.80±0.72 1.57±0.35
20-25 0.43±0.01 17.28±1.02 1.30±0.19
25-30 0.38±0.01 17.52±0.86 2.61±0.13
30-35 0.26±0.02 17.39±1.25 3.07±0.10
7.行为
环境温度变化时，动物行为也发生变化，详见表4-11。
表4-11环境温度对动物行为的影响
 高温环境
低温环境
哺乳动物和禽类
哺乳动物和禽类
嗜眠，活动量减少，采食量减少饮水量增加，喜食多汁食物在水中打滚，甩水于冠，嬉水舔舐体表肢体伸展，皮肤松弛群体散开喜伏冰冷地面栖息于温度较低的小气候之处夏眠
活动量增加，采食量增加饮水量减少保持体表干燥肢体蜷缩，被毛竖立互相拥挤，聚集喜伏干燥温暖地面栖息于温度较高的小气候之处冬眠
（二）高温对动物生产性能的影响采食量及饲料利用率
环境温度在等热区范围内，动物的采食量相对恒定；环境温度高于等热区，随着环境温度的升高，动物采食量下降，消化率提高(见图4-10)。在严重高温环境中，有些动物甚至绝食（见表4－12）。据美国NRC(1988)测定，气温每升高1℃，猪采食量减少40g/日；若环境温度高于最适温度5～10℃，则猪日采食量下降200～400g，饲养在28～35℃中约15～90 kg的生长肥育猪采食量比标准日采食量减少24.1～29.7%，牛、鸡、羊等其它种类动物采食量在高温环境中也下降。因此，营养物质摄入不足，是高温环境中动物生产性能下降的直接原因动物采食量下降，饲料的体增热、营养代谢水平、生产力和饲料本身的代谢产热都减少，有利于降低动物的热负荷，提高动物在炎热环境中的生存能力。高温时，动物消化系统因供血不足而使胃肠蠕动减慢，饲料在胃肠中停留时间延长，营养物质消化充分。一般来说，环境温度每升高1℃，牛饲料消化率提高0.13%，羊饲料消化率提高0.16%，猪饲料消化率提高0.25%。尽管如此，在高温情况下，动物营养物质摄入量减少。环境温度在等热区范围内时，随着环境温度升高，动物产热量下降，采食的营养物质可以最大限度地用于生产，因此，此时动物饲料转化率也最高。例如，据测试，蛋鸡代谢能利用率10℃时为22.5%，17℃时为24%，29℃时为28%。但当环境温度高于过高温度时，由于采食量减少而伴随生产力急剧下降，用于维持的能量相对增多，饲料转化率降低。

图4-10 环境温度对肥育猪增重和采食量影响示意图表4-12 环境温度对肥育猪生产性能的影响环境温度（℃） 日采食量（kg/头） 增重（g/日） 饲料/增重
0 5.09 0.54 9.54
5 3.76 0.53 7.10
10 3.50 0.80 4.37
15 3.15 0.79 3.99
20 3.22 0.85 3.79
25 2.63 0.72 3.65
30 2.21 0.45 4.91
35 1.51 0.31 4.87
饮水量
在高温情况下，动物饮水量增加，如，蛋鸡在22℃时饮水量为115 ml/只，而在36℃时则为189.39 ml/日·只，40℃时则达294.7 ml/日·只。牛在气温为2℃时，水的消耗量为22.1 kg/日·头，27℃时耗水量为34.7 kg/日·头，35℃时则为60.3 kg/日·头。在高温环境中，动物饮水量增加主要是用以补充体表和呼吸道蒸发散热所丧失的水。
3,繁殖性能公畜 在高温环境中，公畜性欲减退，精液品质下降，主要表现为高温使精子数减少，精子活力降低，畸形精子比例增加。高温对公畜精液品质的不良影响一般在遭受高温作用1～2周后才表现出来，即使停止高温作用，也需要7～8周后才能逐渐恢复（表4－13）。
有人对公猪性欲与环境温度的关系进行调查，结果表明，一年中最热月公猪无性欲的比例为16％，而凉爽月份所有公猪性欲均旺盛。高温影响公畜精液品质的直接原因是高温作用于睾丸，使其温度升高（正常情况下睾丸温度要比体温低3～5℃），引起精细管生殖上皮细胞变性，使精子的生成、发育和成熟受阻，使死精子数和畸形精子数增加。此外，夏季高温使促性腺激素、性激素和甲状腺素分泌减少，也是造成公畜精液品质下降的主要原因。例如公羊甲状腺素分泌量夏季比冬季减少2/3～3/4，给公畜注射T4和碘化蛋白可以减轻夏季不育。
（2）母畜 高温环境使母畜情期受胎率降低，如，陕西省关中地区平均温度为25.50℃时，母牛情期受胎率为45.6%，月平均温度为13.53℃时，母牛情期受胎率则为59.6%，母猪的死胎率，夏季为10.67%，冬季为9.87%，春季为6.5%。高温对妊娠早期母畜的危害最大，在配种后胚胎附植于子宫前后若干天，高温更易导致胚胎早期死亡（见表4－14），据研究，妊娠3～25天的母猪处于32℃高温环境中，每窝产仔数比同条件15℃的猪少3.1头；在妊娠中期，高温还导致胎儿个体发育不良，初生重小，窝重小，严重者，可导致胎儿畸形和母畜流产。例如，长白与大约克杂交一代母猪窝产仔数，高温组(月平均温度22℃以上)为9.87头/头，低温组(5～14.5℃)则为11.35头/头；窝产活仔数，高温组和低温组分别为10.69头/窝和9.3头/窝。高温可使母畜发情期延迟，发情持续时间缩短（见图4－11），异常发情率和乏情率提高；高温会使母畜排卵数减少，有人报道，在26.7℃、30℃和33℃三种温度下，猪的排卵数分别为14.2个、13.6个和13.1个。
高温影响母畜繁殖力的原因主要是：
① 高温导致体温升高 高温环境引起母体温升高，使母畜子宫内环境温度升高，易使胚胎死亡，畸形率增加，这是高温环境导致母畜繁殖力降低的直接原因；
②高温减少母畜子宫供血量 高温时皮肤供血量增大，内脏(子宫)供血不足，导致胎儿生长发育所需的养分，如氧、水、蛋白质、脂肪和矿物质缺乏。
③ 高温导致内分泌机能失调 在持续高温情况下，动物丘脑下部--垂体--性腺轴分泌的促性腺激素和性激素、促甲状腺素和甲状腺素减少，催乳素分泌增加。这是导致动物繁殖力下降的重要原因；
④ 高温导致动物营养物质摄入不足 高温情况下，动物食欲减退，采食量下降，营养物质摄入不足，是动物繁殖力下降的重要原因。
表4－13 72小时热应激对公猪精液品质的影响
处理后 组别 公猪 精子 活动精 每次射精精子 畸形精 输精母 妊娠率 受胎率
天 数 数 活力 子（％）数（1×1010） 子（％） 猪数 （％） （％）
处理前 对照 8 3.9 89.0 4.79 5.8 12 100.0 79.6
试验 8 3.9 88.8 5.75 4.4 12 83.3 81.2
处理后：
1－15 对照 8 3.9 89.1 5.99 6.3 11 81.2 80.0
试验 8 3.6 85.0 5.28 16.5 11 90.0 74.0
16－30 对照 8 3.9 89.1 5.42 5.2 12 83.3 79.5
试验 8 2.1 50.9 2.94 20.9 13 61.5 63.6
31－45 对照 7 3.9 90.0 5.33 8.2 14 92.9 74.7
试验 8 2.4 51.5 2.76 24.3 17 52.9 73.8
46－58 对照 7 3.9 89.0 5.40 7.6 9 88.9 79.0
试验 8 3.2 79.1 3.47 10.8 13 61.5 66.1
59－73 对照 7 4.0 90.0 5.47 5.4 5 100.0 83.1
试验 8 3.9 89.8 5.55 7.6 10 80.0 70.7
注：①对照组环境温度为23℃，试验组为在33℃人工气候室中暴露72小时。

图4-11 环境温度对母猪发情的影响
表4－14 32℃高温对羊妊娠率和早期胚胎死亡率的影响
高温处理时间 可见受精卵数（枚/只） 产羔率（%） 胚胎死亡率（%）
对照 1.225 107.5 12.2
配种前* 0.55 0 100.0
配种当天 0.7 0 100.0
配种后1天 0.9 20 77.8
配种后3天 1.33 50 61.5
配种后5天 1.33 45 65.4
配种后8天 1.3 80 38.5
注：①配种前一个周期的第12天开始；②括号内为母羊数；③配种后8天组与对照组差异不显著。
表4－15 温度对猪（70～100kg）采食量、增重和饲料效率的影响
温度(℃)
采食量
(kg/d)
摄入可消化能(kcal)
日增重
(kg)
产品总能(kcal)
饲料/增重
能量效率
(%)
0
5
10
15
20
25
30
35
5.07
3.76
3.50
3.15
3.22
2.63
2.21
1.51
15,377
11,404
10,616
9,554
9,766
7,976
6,703
4,579
0.54
0.53
0.80
0.79
0.85
0.72
0.45
0.31
2991
2936
4432
4376
4709
3988
2493
1717
9.45
7.10
4.37
3.99
3.79
3.65
4.91
4.87
19.4
25.7
41.7
45.8
48.2
50.1
37.1
37.4
生长肥育
每种动物在不同的年龄所需适宜的环境温度不同。当环境温度高于生长的适宜温度，生长发育速度减慢。有报道气温在过高温度以上每升高1℃，20～100kg的猪增重减少30g。据人工气候室的试验，体重45～158kg的猪，增重速度最大的气温与体格大小成线性负相关，可用下式表示之：
T＝–0.06W＋26 （式4-16）
式中T为增重速度最大的气温（℃）；W：体重（kg）。
又如，体重75kg猪，生长适宜温度为15～25℃，20℃时日增重为0.85kg，30℃时增重则下降到0.45kg，35℃时日增重下降到0.31kg；60日龄仔猪生长适宜温度为13～27℃，当环境温度从27℃升高到34℃时，断奶窝重由159.9kg下降到88kg。高温和低温均导致猪日增重和饲料利用率下降（见表４-1５）。研究表明，4周龄后，肉鸡生长最适宜温度为21℃，当环境温度大于21℃，随着气温的升高，肉鸡生长速度减慢；再如，2～8周龄的来航鸡，在35℃、29℃和21℃时的体重分别为684g/只，831g/只和959g/只。绵羊和牛生长肥育的适宜温度为10~20℃，当环境温度高于20℃时，日增重也随之下降。
鸡在温度过高的环境中生长缓慢。肉用仔鸡在32℃的高温环境中，其增重率显著低于22℃，如表4-16所示。科学配制日粮，可提高高温中雏鸡的生长率和饲料利用率。例如基础日粮含20.6%的粗蛋白质，另外补充0、0.15%、0.30%或0.60%水平的赖氨酸，其中补充0.60%赖氨酸的日粮，在31.1℃高温中的生长率与18.3℃的适温中相似。
表4-16 环境温度对肉用仔鸡生产性能的影响日龄
27~37
37~47
47~57
57~66
37~66
温度（℃）
22 32
22 32
22 32
22 32
22 32
采食量（g/d）
平均日增重（g/d）
料重比
76.8 70.3
34.93 33.71
2.199 2.085
96.6 84.4
36.91 25.99
2.617 3.147
103.5 89.4
33.25 22.97
3.113 3.892
110.8 93.4
26.39 21.62
4.197 4.328
103.1 88
32.38 23.59
3.184 3.760
5,产蛋性能
高温可使蛋鸡产蛋率下降，蛋体积变小，蛋重减轻，蛋壳变薄，变脆，表面粗糙。研究表明，在持续2天的34℃高温条件下，伊萨褐蛋鸡产蛋率和蛋重比22℃时分别下降41.2%和7.2%。在群体生产中，24～37周龄伊萨褐产蛋鸡冬季、春季、夏季产蛋率分别为92%、85%和80%，蛋重分别为65g/枚、60g/枚和57g/枚。这表明，短期高温和持续高温都会使蛋鸡产蛋率和蛋重减少；又如将白色来航小母鸡分别饲养于21、32和38℃中，其产蛋率分别为79％、72％和41％；在32和38℃中的蛋重分别较21℃轻4.6％和20％。但在白昼高温、夜间冷凉的气候条件下，白天气温升高到37.8℃，对产蛋量没有影响。适度的昼夜温差将有助于减轻高温的不良影响。另外，不同品种对高温的敏感性也不同，高温对重型品种鸡产蛋性能造成的不良影响更为严重。
6,产奶性能
在持续高温环境中，奶牛和奶山羊产奶量显著下降，无脂固形物和酪蛋白含量减少，如表4-17所示。高温使动物产奶量下降的主要原因是乳腺组织和卵泡供血量减少，合成乳和蛋的原料供应量不足以及催乳素分泌量下降。
表4-17 环境温度对黑白花奶牛产乳量及乳组成的影响环境温度(℃) 4.4 10.0 15.6 21.1 26.7 29.4 32.2 35.0
产奶量(kg/日) 13.2 12.7 12.3 12.3 11.4 10.5 9.1 7.7
乳脂率(%) 4.2 4.2 4.2 4.1 4.0 3.9 4.0 4.3
无脂固形物(%) 8.26 8.26 8.06 8.12 7.88 7.68 7.64 7.58
酪蛋白(%) 2.26 2.23 2.08 2.05 2.07 1.93 1.91 1.81
7.对畜产品品质的影响
对于肉畜而言，环境温度影响胴体的组成。高温环境有利于动物脂肪的沉积。在高温环境中，猪的背膘厚度增加，瘦肉率低。当环境温度过高时，易诱使猪产生PSE(pale,soft,exudative，苍白、软、渗出性肉)。高温也可使胴体干物质、脂肪和能量含量下降，蛋白质含量减少。高温导致动物胴体脂肪含量升高的主要原因是在高温情况下，饲料能中用以产热的能量减少，大多数能量以脂肪形式沉积体内。高温使蛋鸡蛋壳变薄、变脆，破蛋率和软壳蛋增加。
死亡率
环境因子对动物成活率具有重要的影响。夏季高温(30℃以上)可使蛋鸡月死亡率达到4.5%，比17℃适温死亡率高62.0%。夏季30℃以上高温使60日龄断奶仔猪死亡率比18～27℃适温高12%。一般来说，高温对热调节能力差的幼畜成活率影响较大，对成年牛、羊和猪的成活率影响较小。但高温对成年鸡的成活率具有明显的影响。在集约化、高密度饲养条件下，高温极易导致鸡群死亡率急剧升高。高温导致动物死亡的主要原因是：①严重高温导致动物散热困难，使机体温度升高，动物的神经系统、内分泌系统失调，代谢机能紊乱，因而使动物死亡；②严重高温使动物食欲减退，营养物质摄入不足，机体免疫力下降；③高温季节适宜蝇、蚊和蜱等害虫的孳生，易通过吸血引起疾病的发生和传播。
(三) 高温对动物健康的影响高温直接引起动物产生疾病
高温环境可使牛、羊、猪、禽等动物发生热射病。所谓热射病就是指动物在炎热潮湿的环境中，机体散热困难，体内蓄积热增加，导致体温升高，引起中枢神经系统紊乱而发生的一种疾病，动物表现为运动缓慢、体温升高、呼吸困难、结膜潮红、口舌干燥、食欲废绝、饮欲增进。呼吸性碱中毒是动物在高温环境中经常发生的一种疾病，动物在高温环境中，为了增加蒸发散热而使呼吸频率增加，导致血液中CO2大量排出，血液pH值上升而发生呼吸性碱中毒。哺乳动物的体温升高达43~44℃，鸡45℃以上，鸽48~50℃时，可导致死亡。
高温有利于病原微生物繁衍，诱发传染病
某些病原微生物的繁衍需要较高的温度。夏季高温高湿，为此类病原微生物的繁衍创造了条件。因此，有些疾病，常在高温环境中发生，例如。牛、羊的腐蹄病、炭疽病、肉毒梭菌中毒症、气肿病、传染性角膜(结膜)炎等，多发生于高温高湿的季节。炭疽杆菌形成芽胞的适宜温度为30℃，低于15℃或高于42℃，则停止形成芽胞，因此炭疽病多发生于7～8月（见表4－18）。
高温有利于病媒昆虫繁衍和活动，有可能导致疾病流行
病媒昆虫是疾病的媒介者，主要为蚊、虻、蝇、蚋、蠓、蜱等，传播的病原体包括细菌、病毒、立克次体、原虫和蠕虫等。在夏季高温季节(25～35℃)，蝇、蚊、蠓等病媒昆虫繁衍迅速，活动猖獗，通过它们携带病原体，使动物传染性疾病发生率显著增加。在夏季，由病媒昆虫诱发的疾病有：牛流行热，牛白血病，日本乙型脑炎，牛、羊、猪、马的钩端螺旋体病，伊氏锥虫病，牛双芽焦虫病，牛环形泰勒焦虫病等。夏季高温，蝇、蚊、虻、蜱等吸血虫类大量孳生，可通过吸血引起疾病的发生和传播，如猪丹毒、日本乙型脑炎、马传染性贫血、炭疽病、锥虫病、血孢子虫病和立克次体病等（见表4－19）。媒介虫是自然界生活的冷血动物，它们的体温随外界环境温度的变化而变化。媒介虫自吸入病原体到能感染易感动物所经历的一段时间被称为外潜伏期。同一疾病，外潜伏期的长短取决于环境温度，如乙型脑炎病毒在蚊体内，20℃以下病毒逐渐减少，25～30℃时，病毒迅速繁殖，受感染的蚊经4～5天即能传播。蚊生长发育的温度为10～35℃，低于10℃或高于35℃，幼虫停止发育，20～30℃是幼虫生长最适温度。60～80％的相对湿度是适宜的湿度范围。如气温在22℃以上，相对湿度80％左右，可使蚊媒的繁殖周期缩短，寿命延长，活动性增强，也可使病毒在蚊体内更好地生长繁殖，从而引起人、畜传染病的流行。
高温为寄生虫繁衍创造了条件，有可能导致寄生虫病的发生和流行
由于寄生虫、虫卵及中间宿主的发育和传播都受环境温度、湿度等气候条件的影响，因此，寄生虫病的发生和流行，具有季节性和地方性。夏季高温，常发生和流行的寄生虫病有：牛羊片形吸虫病，牛、羊、猪、犬的吸虫病，猪的姜片吸虫病，犊牛新蛔虫病，牛、羊血矛线虫病，牛、羊仰口线虫病，猪冠尾线虫病和鸡球虫病等。例如肝片吸虫虫卵随牛、羊粪便排出体外，5℃时，1～2天失去活力；12℃时，其停止发育。虫卵在16℃时开始孵化，25～30℃仅需10～15天就可以孵化；其毛蚴在4～14℃时停止孵化。新鲜雨水可刺激毛蚴孵化，低于10℃的低温对发育后期的胚胎及已形成的毛蚴都有致死作用。虫卵对干燥敏感，粪便中至少要有60％水分才能保持生命，水分低于50％，虫卵迅速死亡。孵化后的幼虫必须很快找到锥实螺，否则该吸虫的生命循环即行终止。天气、气候对寄生虫及其中间宿主的影响所引起的家畜疾病见表4-18。
高温可降低动物抵抗力，诱发疾病
如前所述，高温应激对非特异性免疫和特异性免疫均有影响，有报道，高温应激可降低血液中的IgG水平及外源抗原的抗体滴度，增加异嗜性白细胞和淋巴细胞的比率。实践证明，乳牛临床乳房炎在高温季节发病率明显升高。另外，热应激不但影响初生仔畜初乳的摄入，而且加速“肠道封闭”（gut closure），妨碍幼畜对初乳球蛋白的吸收，从而影响被动免疫，提高了初生仔畜的发病率和死亡率。
高温可降低饲料品质，使动物产生疾病
高温可以通过对饲料成份和饲料中有毒物质、有毒真菌和细菌的影响引起疾病，如高温多雨，因土壤淋洗，使饲料饲草钙、镁含量降低；干旱高温使饲料磷含量降低，这些都容易导致动物营养物质摄入不足，发生钙、磷、镁缺乏病。夏季多雨时饲草镁的含量常常降低，使牛、羊发生青草搐搦症。高温高湿使饲料霉败，动物误食霉变饲料可使动物发生黄曲霉毒素中毒。高温高湿可使干草或青贮料发霉变质，妊娠母畜采食发霉饲料会发生真菌性流产。高温多雨还可加速青饲料中硝酸盐转化为亚硝酸盐，使动物发生亚硝酸盐中毒。
（四）提高高温环境中畜禽生产力的措施
1.选择和培育耐热的动物品种(品系)
不同种类的动物，对高温环境的适应性不同，即使同一种类的动物，不同的品种(品系)，对热环境的耐受性也有差异。利用动物育种技术选育耐热的动物品种，是提高高温环境中动物生产力的重要措施。例如，国外有人对莱航鸡进行选育，培育成功了耐热的莱航蛋鸡品系，我国的冯克炎应用荷斯坦公牛、辛地红公牛与海南母黄牛进行杂交，显著提高了海南黄牛的产奶量。选择和培育耐热性家畜的前提工作是确定动物耐热力评价指标。耐热力是指恒温动物对炎热环境的忍受力或适应能力。动物的耐热力取决于机体散热的难易和产热的多少，且多以产热量的多少为决定性因素。目前，评价动物耐热力的指标主要有：
耐热系数 耐热系数（ heat tolerance coefficient HTC）是一个评定家畜耐热性最早被广泛采用的指标，它是根据家畜在炎热环境中体温升高的程度来衡量家畜耐热性的一个指标。试验应在夏天进行，将牛放在露天、无风的围栏中，荫蔽下的气温为29.4~35.0℃，每天上午10时和下午3时各测量体温一次，重复三天，取其平均数，然后式计算耐热系数：
耐热系数＝100－18（BT－38.3）（式4-17）
式中BT为试验时的体温（℃）；38.3为牛的正常体温；18为炎热时体温升高的因子，即人为地把体温升高的幅度扩大18倍，以便于比较；100为牛维持正常体温恒定总能力的理想值。耐热系数越大，表示耐热力越强，耐热系数越小，表示耐热力越弱。
由于营养水平，生产力和气候服习等对体温都有影响，因此，用耐热系数评价动物耐热性，应注意品种、性别、年龄和营养水平基本保持一致。
（2）耐热指数 耐热指数是用常温条件下动物体温和高温环境中动物体温之差值来评价动物耐热力的一种指标，可以表示为：
NTY=100－20[(T2－T1)+K(40－T2)] （式4-18）
式中NTY为耐热指数，T1为等热区条件下的体温，T2为热应激（30℃以上）时的体温，t2为热应激时的环境温度，K为体温对环境温度的回归系数。NTY也可用于其他家畜，不同家畜K值不同，牛为0.06，羊为0.05，猪为0.07。因此，不同家畜的耐热指数可改如下：
牛：NTY牛=2（0.6t2－10dT+26）（式4-19）
羊：NTY羊=2（0.5t2－10dT+30）（式4-20）
猪：NTY猪=2（0.7t2－10dT+22）（式4-21）
式中t2为高温应激时的环境温度，dT为白天高温中体温与清晨（作为等热区）体温之差。
在高温环境中，动物体温变化幅度越小，动物体热调节能力越强，耐热力越大。
（3）生产力指标 如果动物在炎热环境中能够生存，而且可以维持较高的生产力，则其耐热性好。一般而言，体温过度升高表示机体的热平衡已经破坏，在这种异常的生理状态下欲使动物维持高产，必有困难。但体温稍微升高并不意味着机体热平衡受到破坏。动物体温升，一方面属于病理性因素，如病原感染，另一方面则属于正常生理活动，如生产力提高，活动量增大等。因此，在高温情况下体温升高并不意味着动物耐热性降低。由于动物对热环境的适应是进行生产的前提，因此，生产力则既反映了动物的生存能力，又反映了动物的适应性。因而，生产力是评价动物耐热性更可靠的指标。在实践中，生产力指标和体温指标反应的耐热力水平有时是不一致的。如有研究表明，在耐热的试验中，体温升高最少、耐热力最强的犊牛，增重最多；而另一些试验则表明，在高温环境中，日平均体温最高的牛，其产乳量也最高，产乳量与体温和呼吸率没有关系，因为呼吸频率高只是体热调节的表现，与生产力并无直接联系。由此看来，体温并不是唯一可靠的评价动物耐热力的指标，而生产力则是最合理评价动物耐热力的指标。
表4－18 环境与病原微生物引起的家畜流行病的关系
病名
病原体
易感动物
与天气、气候的关系
炭疽
炭疽杆菌
牛、羊、马
6～8月份高温多雨季节流行
肉毒梭菌中毒
肉毒梭菌
牛、马，羊
高温高湿季节多发，寒冷干燥时少见
坏死杆菌病
坏死梭杆菌
绵羊、乳牛
主发多雨季节，闷热潮湿促本病发生
巴氏杆菌
多杀性巴氏杆菌
牛、猪、绵羊、兔
冷热交替，天气剧变，闷热、潮湿、多雨、寒冷等不良天气易发
口蹄疫
口蹄疫病毒
牛、羊、猪
流行于寒冷冬季，夏季高温停止流行
弯曲菌病
空肠弯曲菌
牛、羊、猪
牛多见于秋冬季节，又称冬痢或黑痢
李氏杆菌病
李氏杆菌
绵羊、猪、牛、山羊
多发生于冬春季节
葡萄球菌病
金色葡萄球菌
牛、猪、马、羊
四季可发，但以夏秋季节多发
气肿疽
气肿疽梭菌
主侵牛，羊少见
多见于夏季，潮湿易使本病发生
传染性角膜结膜炎
牛摩氏杆菌
牛、羊，幼年多发
夏、秋季高温高湿多发，刮风尘土利于传播
恶性卡他热
恶性卡他热病毒
主侵黄牛，绵羊可感染
常年均发，冬季和早春多见
水牛热
病毒
水牛特有
常年可发，以6～9月多发
牛传染性鼻气管炎
牛传染性鼻气管炎病毒
主侵牛
秋、冬寒冷季节多发
牛病毒性腹泻
粘膜病病毒
犊易感
冬末春初多发
犊牛大肠杆菌病
病原性大肠杆菌
幼犊
冬、春舍饲期，天气突变，阴冷潮湿多发
羊链球菌病
羊溶血性链球菌
主侵绵羊，山羊次之
冬、春流行，2～3月为多，天气剧变，寒冷、大风雪后多发
山羊传染性胸膜肺炎
山羊支原体
山羊
冬季早春、阴雨潮湿、寒冷多发
羊沙门氏菌病
沙门氏杆菌
山羊
下痢型于夏季或早秋发病；流产型常于晚冬早春多发
羊梭菌性疾病
梭状芽胞杆菌属
绵羊
羊快疫秋冬早春阴雨寒冷多发。羊肠毒血症春末夏初多发。羊猝疽和羔羊痢疾多发于寒冷季节。
羊传染性脓疱
传染脓疱病毒
绵羊和山羊，幼羊群流行
多发于秋季
马腺疫
马腺疫链球菌
马、骡、驴
常见于春秋季，天气突变，寒冷多发
马传染性胸膜炎
马胸疫病毒
马
多发于秋冬及早春舍饲期
猪流行性感冒
流感甲型病毒
猪
有明显季节性，多发于天气骤变的晚秋和早春及寒冷的冬季
猪传染性胃肠炎
猪传染性胃肠炎病毒
猪
深秋、冬季和早春发病最多，夏季发病最少，寒冷潮湿诱发该病
猪大肠杆菌病
病原性大肠杆菌
仔猪
仔猪黄痢多发于春秋产仔期，仔猪白痢和猪水肿病多发阴雨潮湿季节
猪链球菌病
链球菌
猪
多见于夏秋季节，天气骤变多发
禽曲霉菌病
烟曲霉菌等
以幼禽最易感
阴雨潮湿的梅雨季节多发
慢性呼吸道病
鸡败血支原体
鸡和火鸡易感
寒冷季节多发，天气突变、寒冷促本病暴发和复发
传染性鼻炎
鸡嗜血杆菌
鸡、老鸡易感
秋、冬季寒冷、潮湿多发
（4）生化指标 热带牛耐热，其红细胞数较温带牛多，形状较小，血红蛋白较高。研究表明热带牛与欧洲牛的平均血红蛋白值分别为12.7和11.4g/100ml，差异很显著。欧洲牛中娟姗牛的血红蛋白值又高于黑白花牛。瘤牛型、桑格型、娟姗牛和黑白花牛的血红蛋白分别为12.9 g /100ml、12.5 g /100ml、11.8 g /100ml和10.9 g /100ml 。血红蛋白值与耐热系数具有显著的相关性。
（5）时间指标 从动物接受致死高温处理开始到热致死的这段时间称为热致死时间（HSST）。热致死时间愈长的动物愈耐热，相反则愈不耐热。但测定HSST需造成动物死亡，这种人为的损失使HSST的应用受到制约。但如果假设体温升高的速度可以反应耐热力，则可以在热应激下体温升高到42℃临界值所需的时间作为评定耐热力的指标，所需的时间愈长者愈耐热。
表4－19 环境与媒介虫传播引起家畜疾病的关系病 名
病原体
媒介虫
易感动物
与天气、气候的关系
日本乙型脑炎
日本脑炎病毒
蚊
马、猪、牛、羊、鸡
有明显季节性，夏季至秋初7～9月闷热蚊多多发
牛流行热
牛流行热病毒
蚊、蠓蝇、
主侵牛
有明显季节性，7～10月吸血昆虫多的季节，多雨潮湿易流行
马传染性贫血
马传贫病毒
吸血昆虫
马、骡、驴
吸血昆虫出现最多的7～9月多发
马传染性脑脊髓炎
马脑炎病毒
蚊
马
有明显季节性，8～9月多发
森林脑炎
森林脑炎病毒
全沟蜱
山羊、绵羊、猪、牛、马
有严格地区性和季节性，流行于春夏季（5月—6月）
新疆出血热
新疆出血热病毒
璃眼蜱
羊、牛、马、骆驼
流行季节于硬蜱活动季节一致，流行于3至6月
水泡性口炎
水泡性口炎病毒
蚊、螯蝇
牛、马、猪
有明显季节性，多发于5～10月，8～9月为流行高峰，寒冷季节流行终止
布氏杆菌病
布氏杆菌
吸血昆虫
牛、羊、猪
羊型布氏杆菌病春夏季发病率较高；牛型布氏杆菌病夏秋季节发病率较高
猪丹毒
猪丹毒杆菌
吸血昆虫
猪、牛、羊、马、禽
夏季发病最多
钩端螺旋体病
细螺旋体
蜱、虻、蝇
牛、猪、犬、羊、马
有明显季节性，7～10月发病率较高
恙虫病
恙虫病立克次体
恙螨
猪、兔
多发于夏秋季节，流行季节与恙螨种类和当地气候（湿热）条件有关
犬恶丝虫病
犬恶丝虫
蚊
犬、猫、马
蚊活动期为发病高峰期
马脑脊髓丝虫病
指形丝状线虫童虫
蚊
马、骡、羊
有明显季节性，多发于夏末秋初7、8、9月份，以8月中发病最高
吸吮线虫病
吸吮属线虫
蝇
犬、猫
有明显季节性，一般在温暖潮湿的夏秋季发生，与蝇的活动有关
旋毛虫病
旋毛虫
蝇和蟑螂
猪，犬、猫、马、牛、羊
昆虫传播与其活动期有关，包囊在昆虫体内的感染力可保持6～8天
伊氏锥虫病
伊氏锥虫
虻、螫蝇
马属、牛、骆驼
夏秋季多发，与吸血昆虫出没时间和活动范围一致
牛双芽焦虫病
双芽巴贝斯焦虫
微小牛蜱
牛
7～9月多发，有的地区蜱活动时间长,在秋冬季还出现病牛
驽巴贝斯焦虫病
驽巴贝斯焦虫
草原革蜱
马、骡、驴
多发生在5～6月，发病季节与成蜱活动季节有密切关系
牛环形泰勒焦虫病
环形泰勒焦虫
璃眼蜱属的蜱
牛
6～8月发病，7月份为高峰期
羊泰勒焦虫病
羊泰勒焦虫
血蜱属的蜱
羊
3～5月发病，4月和5月上旬为高峰，5月下旬后停止
牛边缘边虫病
边缘边虫
微小牛蜱和吸血昆虫
牛
6月出现，8～10月达高峰，11月少数病例
2．改善饲养管理
（1）饮冷水 饮冷水一方面可吸收动物体内产生的大量热，另一方面可降低中枢神经系统对动物食欲的抑制作用，增加动物的采食量，饮冷水对提高生产力有一定作用（见表4－21）。
（2）减少饲养密度 在高温环境中，降低动物的饲养密度，有利于减少产热，降低环境的热负荷。
（3）改变饲喂时间和光照制度 夏季，在清晨和傍晚凉爽时间饲喂动物，可避免食后增热出现在环境温度最高的时间，这有助于降低动物热负荷，提高动物生产性能。例如，在环境温度为22.8~36.9℃和相对湿度为31％～95％的条件下，夜间18：00～6：00时补充10lx的人工照明，一组鸡在白天饲喂，一组鸡在夜间饲喂，夜间饲喂的鸡生产性能显著高于白天饲喂的鸡（详见表4－22）。
表4－20 气候环境与家畜寄生虫病的关系病 名
病原体
中间宿主
病畜
与天气、气候的关系
片形吸虫病
肝片形吸虫
锥实螺
牛、羊
多流行于高温多雨的夏秋季
血吸虫病
日本分体吸虫
钉螺
牛、猪、羊
春末夏初多发，天气温暖，雨量充沛易造成流行
前后盘吸虫病
多种前后盘吸虫
淡水螺
牛、羊
多发于夏秋两季
鸟华吸虫病
鸟华吸虫
锥实螺
牛、羊、马、驴
5月中旬至10月中旬为感染流行季节
姜片吸虫病
布氏姜片吸虫
扁卷螺
猪
5月中旬至10月为流行季节，6、7、8月为高峰
莫尼茨绦虫病
莫尼次绦虫
地螨
羊、牛
多流行于高温多鱼季节，如晚春和夏秋季节
剑带绦虫病
矛形剑带绦虫
剑水蚤
鹅、鸭
5～7月感染发病率最高
犊新蛔虫病
牛新蛔虫
初生犊
多发生于高温高湿季节
血矛线虫病
毛圆科线虫
牛、羊
7～8月为高潮期，冬季为低潮期，多雨潮湿多发
食道口线虫病
食道口属线虫
羊、牛
成虫感染率春季(3～4月)最高，夏季(6～7月)最低，秋季略高
仰口线虫病
牛、羊仰口线虫
牛、羊
天气温暖潮湿感染率最高，秋季感染，春季严重发病
夏伯特线虫病
夏伯特属线虫
羊、牛
感染从2月开始，直线上升，5月高峰，6月下降，冬季少发
猪后圆线虫病
后圆属线虫
蚯蚓
猪
感染率春季开始增多，11月高峰，与蚯蚓活动规律(夏秋最活跃)相吻合
冠尾线虫病
有齿冠尾线虫
猪
多发生于温暖多雨季节，猪感染期为3～5月和9～11月
鸡球虫病
艾美尔属球虫
鸡
温暖潮湿诱发该病，南方5～6月、北方7～8月流行最严重
钩虫病
钩口虫科线虫
犬、羊、猪
主要感染季节为夏秋季，虫卵发育最适温度25～30℃，相对湿度60～80％
猪巨吻棘头虫病
蛭形巨吻棘头虫
金龟子、天牛
猪
春夏季，中间宿主活动期多发

表4－21 在炎热夏季饮水温度对阉牛增重的影响日增重（kg/头）） 普通饮水 冷水
日增重（kg/日） 0.35 0.47
食苜蓿干草（kg/头.日） 8.80 9.25
苜蓿干草/增重（kg/kg） 24.81 19.58
3.环境工程措施减少太阳辐射热向舍内的传入 在畜舍周围种植树干高、树冠大的落叶乔木，在畜舍外墙周围种植攀附植物，可吸收大量太阳辐射，降低舍外空气温度；在牛、羊等家畜运动场设置凉棚，加厚屋顶隔热层，选用保温隔热材料，确保屋顶具有适宜的热阻，刷白外围护结构(墙和屋顶)外表，是减少太阳辐射热的重要措施；
降低畜舍温度 采用温帘通风降温，喷雾降温，吹冷气等措施，都可降低畜舍温度，增加散热量；
增大通风量 在大多数地区，畜舍内温度高于舍外温度，畜体表面温度高于空气温度时，加大通风量，可以促进对流散热；
对动物进行喷水、淋水、滴水或提供潮湿地面、设浴池等，并加强通风，可以有效增加畜体蒸发散热和非蒸发散热，提高家畜生产力。
表4－22 在炎热夏季饲喂时间对鸡生产性能的影响处理 产蛋率 蛋重 蛋壳厚 哈夫 体增重 死亡率 采食量 饲料利用率
（％） （g） (mm) 单位 (g) （％） (g/日) (kg/12个蛋)
青年鸡：
夜饲+光照 70.1 52.1 0.33 77.2 361.1 2.3 95.2 1.6
昼饲+光照 65.3 45.6 0.33 78.1 344.4 2.5 93.6 1.7
成年鸡：
夜饲+光照 58.0 54.6 0.33 75.1 241.3 1.8 96.8 2.0
昼饲+光照 54.7 52.8 0.32 77.5 228.1 2.3 95.6 2.1
4．采取科学的营养调控措施
(1) 提高日粮能量浓度 在日粮中添加植物油和脂肪等高能量物质，减少日粮的粗纤维含量，一方面可以使动物在高温采食量下降的情况下摄入足够的养分，另一方面可减少体增热，研究表明，夏季增加日粮养分浓度，可促进高温条件下小鸡的生长（如表4－23）。
(2) 调节日粮蛋白质水平 在高温环境中，动物采食量下降，要求日粮中蛋白质浓度高（如表4－24）。给动物饲喂养分平衡的蛋白质，可减少不能被动物利用的蛋白质在体内降解及其氨基酸在转氨和脱氨过程中的产热。研究表明，使在高温环境季节按理想蛋白质体系配制日粮，可提高动物的生产力。
(3) 添加必要的矿物质 在高温环境中，大量的出汗和尿液的浓缩，使动物血液中钾、钠、氯、钙等离子浓度减小。动物因呼吸频率增加而使血液的CO２和HCO３－减少。因此，在高温环境中，给动物日粮中添加氯化钾、氯化铵、碳酸氢钠，有利于维持动物内环境的稳定和动物生产力的提高。
添加维生素 在高温环境中，动物采食量减少，但对维生素的需求量却增加，高温环境使动物饲料中的维生素遭到破坏。因此，在动物日粮中添加VC、VE、VB6、VB12，有利于提高机体的调节机能，减少高温对动物的不良影响。
（5）添加其它物质 如添加杆菌肽锌、酵母培养物、碘化蛋白和具有清热解毒，开胃健脾的中草药以及镇静剂等，也可减少高温对动物生产的不良影响。
表4－23 在32.2℃高温中日粮代谢能对小鸡生长的影响日粮代谢能(MJ/kg) 4～6周龄增重(g) 10周龄体重(g) 每增重1g需要的代谢能(kJ)
11.63 638 1499 37.28
13.65 693 1560 38.49
（6）药物预防 根据高温时机体的代谢及生理特点，在紧急情况下或短期使用一些能够对抗或减缓机体生理失衡现象的药物，是减少高温对动物不良影响的有效措施，但若要长期使用，则需对成本及负作用和残留等问题进行综合考虑。用于预防热应激的药物可分为：① 电解质类：碳酸氢钠、氯化钾、氯化铵、氯化钠等，这些药物可直接通过饮水提供给家畜家禽；② 中草药制剂，如刺五加制剂，以开胃健脾、清热解暑功能的中草药配制的饲料添加剂等，研究表明，由生地、丹皮、山药、板兰根、黄芪、仙灵脾、补骨脂、延胡索等组成的中草药添加剂可显著提高高温应激时蛋鸡的产蛋率和蛋重并改善饲料利用率（见表4－25），这些药物可通过日粮提供给畜禽；③镇静剂：氯丙嗪、利血平、苯纳嗪、溴化钠、盐酸地巴唑、密哌嗪等，这些药物可通过日粮提供给畜禽。④其他：如促适应剂甲尿嘧啶、琼脂组织制剂；应激缓解剂杆菌肽锌等，这些药物一般可通过日粮提供给畜禽。
二,低温对动物的影响
（一）低温对动物生理机能的影响
 1.消化系统
冷环境有助于动物消化系统的发育。研究表明，寒冷环境中动物的肝、胃和肠的绝对重量比炎热表4-24 温度对雏鸡日粮蛋白质需要量的影响
代谢能
（kJ/kg）
中雏（％）
大雏（％）
20 ℃ 25℃ 30℃
10℃ 15 ℃ 20 ℃ 25℃ 30℃
11.10 15.8 17.0 18.2
11.51 16.5 17.7 19.0
11.93 17.0 18.3 19.6
12.35 17.6 18.9 20.2
12.77 18.2 19.6 20.9
11.0 12.0 13.0 14.0 15.0
11.5 12.5 13.5 14.5 15.5
11.9 13.0 14.0 15.0 16.1
12.3 13.4 14.5 15.6 16.7
12.8 13.9 15.0 16.1 17.2
 表4－25 中草药添加剂对蛋鸡生产性能的影响
项目 试期
组别
对照组 中药组
产蛋率 常温期（22-25℃） 54.08±8.35B 72.86±7.53A
（％） 高温期（30-32℃） 53.07±6.79B 71.53±3.92A
蛋 重 常温期 （22-25℃） 65.28±2.34a 66.27±2.50a
（g） 高温期 （30-32℃） 62.82±2.52b 65.66±2.48a
耗料量 常温期 （22-25℃） 114.05±13.36a 119.96±10.84a
(g/只·日) 高温期 （30-32℃） 79.39±10.85a 97.91±11.42a
料蛋比 常温期 （22-25℃） 3.42±0.94a 2.68±0.75a
高温期 （30-32℃） 2.99±0.66a 2.14±0.57b
注：同行肩标不同者差异具显著性，A与B差异极显著（P<0.01）；a与b差异显著（P<0.05）。
时大。动物在适应冷环境后，消化酶及氨基酸转运速度，肠细胞寿命都比温暖环境动物高。食物温度低，刺激胃肠蠕动，饲料在消化系统停留时间缩短，动物对饲料的消化利用率降低。
2.呼吸系统
低温环境对家畜上呼吸道粘膜具有刺激作用。长期的冷刺激，可使动物呼吸道产生炎症。如，气管炎、支气管炎和肺炎等都与冷刺激有关。
3.循环系统
在低温环境中，动物的心率下降，脉搏减弱。持续的低温，使家畜的代谢产热达到最高限度后，引起体温持续下降，血压下降，脉搏减弱。在低温环境中，流向畜体表面及四肢的血液减少。这样，一方面降低了体表温度，减少了散热，另一方面畜体末端部位组织因供血不足会被冻伤和冻死。
4.泌尿系统
在低温环境中，动物流经肾脏血流量增加，尿液稀薄，数量增多。
5.内分泌系统
在低温环境中，动物肾上腺素和去甲肾上腺素分泌量增加；甲状腺活动增加，如甲状腺的重量，冬季大于夏季；甲状腺分泌的T４的效率低温环境大于高温环境。冷刺激还可使动物血液中胰岛素和胰高血糖素升高。
6.行为 低温对动物行为的影响如表4-11所示。
（二） 低温对动物生产性能的影响
1.采食量与饲料消化利用率
在低温环境中，动物采食量增加，但由于胃肠蠕动加快，食物在胃肠停留时间缩短，消化率降低。动物营养物质的摄取量增加，体增热及转化为热能的饲料能增加，饲料报酬降低。
2．生长发育
在饲料供应充足的情况下，适当低温，对动物生长发育速率没有不良影响，但饲料利用率下降，饲养成本提高。严重的低温，可导致动物的日增重减小，饲料消耗量增加，例如，体重为30～80 kg的肥育猪，环境温度从3℃升高到24℃，日增重由0.63 kg增加到0.78 kg，氮沉积率从10.73g/d增加到21.73g/d，每公斤增重消耗饲料单位由4.3下降到3.5。我国北方地区在粗放饲养条件下饲养猪，冬季寒冷时，猪将饲料中的能量转化为热能而不增重，增加了生产成本，造成了人力和物力的极大浪费。
3,产奶量
低温也会影响产乳量，一般认为温度低于6℃，产乳量即会下降。同时低温可使乳脂率、总氮、总干物质和非脂固形物升高（表4－17）；低温对牛产奶性能的影响与品种有关，如荷兰牛体型较大，较耐低温，在寒冷条件下产乳量下降就较少，乳组成变化也小，而体型小的娟姗牛则相反。低温降低产奶量的主要原因是催乳素分泌量下降，流经乳腺的血量下降。
4,产蛋性能环境温度降低，蛋重增加，蛋壳变厚。环境温度不低于10℃时，对蛋鸡产蛋率无不良影响，但环境温度过低，则会使蛋鸡产蛋率下降，甚至导致蛋鸡停产。
5,繁殖力
在饲养条件比较好的情况下，低温对繁殖力影响较小。强烈的冷应激也会导致繁殖力的降低。温度过低可抑制公鸡睾丸的生长，延长成年公鸡精子的产生的时间。在低温中培育的小母禽，性成熟期比在适温或高温中培育的小母鸡性成熟期延迟。
6.畜产品品质
在低温环境中，动物胴体瘦肉率较高，脂肪含量减少。因为在低温环境中，动物的活动量大，用于产热的饲料能多，养分作为沉积脂肪的比例减小，但是，低温条件下的这种高瘦肉率是以多消耗饲料为代价的。
死亡率
低温环境对雏鸡、仔猪、犊牛、羔羊等动物死亡率具有明显影响，幼畜因热调节机能不健全，低温可导致幼畜体温下降而使动物死亡率增加。例如，若食物供应不充分，15℃的环境温度就可导致雏鸡死亡。在管理粗放的条件下，关中地区仔猪成活率冬季比春季低7.0%。在饲料供应充足的情况下，低温对成年动物死亡率无明显影响，但在饲料缺乏条件下，低温可导致动物大量死亡。例如，我国内蒙古、新疆、青海和西藏等地区冬季因气温低，饲料饲草缺乏，导致牲畜大量死亡，形成“白灾”。
（三）低温对动物健康的影响低温直接导致动物发病
低温可造成动物身体局部冻伤、跛行、羔羊肠痉挛、各种家畜感冒等。如果饲料供应充足，动物有自由活动的机会，成年动物产生的热量就足以抵御低温对机体热平衡的不良影响。因此，在一般情况下，低温对成年动物体热平衡的影响较小。动物对体温的下降具有较强的的忍受力，猴子体温下降到12.5℃才不能复活；2月龄的小狗，体温下降到2℃还能存活10天；如果将体温下降到20－19℃的家畜转移到温暖（16－18℃）的畜舍内，会很快恢复正常。当低温时间过长，温度过低，超过动物代偿产热的最高限度，可引起体温持续下降，代谢率亦伴随下降。低温可导致呼吸器官渗出性出血和微血管出血，呼吸道粘膜受到破坏，抗体形成和白细胞的吞噬作用减弱，全身机能陷于衰竭状态，最后中枢神经麻痹而冻死。初生仔畜来热调节机能尚未发育完全，低温容易导致幼畜冻伤或冻死。在低温环境中，冷空气破坏呼吸道防御机能，易使细菌侵入，导致气管炎和肺炎的发生。环境温度低，动物因采食过冷的食物，易诱发肠炎、胃炎、臌气、下痢等消化道疾病的发生。
低温可通过影响病原微生物、媒介虫和寄生虫而影响动物健康
如腐败梭菌引起的羊快疫多发生在寒冷的秋季、冬季和早春，当羊受到风寒感冒或采食带霜冻的草料时，机体抵抗力减弱，平时存在于羊消化道的腐败梭菌大量繁殖，产生外毒素，引起动物中毒。猪传染性胃肠炎和流行性感冒多发于晚秋、冬季和早春，呈地方性流行，这可能与天气寒冷，病毒易于存活和扩散有关。低温通过影响病原微生物引起的疾病见表4－18。低温不利于蚊、蝇、虻、蠓、蜱等媒介虫的存活，因此，冬季虫媒疾病发病率大大降低。寄生虫虫卵、幼虫及中间宿主大部分不耐低温，侵袭力减弱，寄生虫发病率减少（见表4－19）。但有少数虫卵能耐低温，如牛、羊丝状网尾线虫的卵，在4～5℃时，可以发育，幼虫在低温环境下可生活23周，第三期感染性幼虫的抗寒力更强。又如羊毛线虫，卵内含有未发育的卵胚，抗寒力强，能经受寒冷和冰冻，故在高寒地区感染率很高。
3,低温改变机体对传染性疾病的抵抗力，使冬季疾病的发生和流行具有季节性如冷应激会提高猪对外毒性大肠杆菌和传染性胃肠炎病毒的敏感性，冷应激还使小鸡对沙门氏菌和犊牛对呼吸道传染病的抗病力下降，但冷应激却可提高鸡对多杀性巴氏杆菌和新城疫病毒的抵抗力。冷应激降低幼畜血清中初乳免疫球蛋白水平是幼畜被动免疫力降低的主要原因；冷应激使初生幼畜相互拥挤和寻找温暖场所，这种热调节行为可减少初乳的摄入，降低幼畜免疫力，最后导致发生疾病甚至死亡。
4,低温通过影响饲料品质来使动物发病
低温可使块根、块茎、青贮等多汁饲料冰冻，家畜采食冰冻饲料，或饮用温度过低的水，易引起胃肠炎、臌气、下痢等疾病发生，严重者可使孕畜流产。
（三）提高低温环境中动物生产力的措施
科学配制日粮
低温时家畜采食量增加，消化率降低，可适当降低日粮营养浓度。提供营养平衡、数量充足的日粮，能够满足动物御寒和生产的需要。在低温环境中，增加碳水化合物浓度提高日粮能量水平，是保障动物正常生产的重要措施。在低温环境中，给日粮中添加维生素C，可促进肾上腺素和去甲肾上腺素合成，提高动物抗寒力；添加胆碱、色氨酸和酪氨酸，可增强神经内分泌机能，提高动物的抗寒力。
环境工程措施
注意选择好场址，做好畜牧场的布局和规划工作，使畜舍位于背风向阳处，加强畜舍外围护结构防寒保温和采光设计，选用保温材料好的建筑材料建造畜舍，使畜舍环境温度在适宜范围内，是降低饲料消耗，提高生产效益的根本性措施；采用供暖设备，对于特殊畜群如病畜、临产母畜和幼畜，可考虑利用红外线灯、电热板等形式提供热源；在牧区，用篷布和塑料膜搭建简易暖棚，是减少寒冷对畜牧生产不良影响，提高畜牧业生产水平的重要措施。
3,改善饲养管理
（1）适当提高动物的饲养密度，以增加产热量，提高畜舍环境温度。
（2）在满足排除有害气体和水汽的前提下，尽量减少换气量，以减少畜舍热量的散失。
（3）采取勤换垫料，及时清除粪尿，减少饲养管理用水等措施减少空气湿度，有利于动物御寒。
（4）加热饮水和饲料，杜绝喂冰冻料，饮冰冻水，可提高低温环境中动物生产力。
（5）调整家畜饲喂时间 冬季低温动物采食量增加，但白昼时间短，夜间长使动物采食时间不足，因此，应安排提前早饲和延后晚饲，必要时增加夜饲。
（6）在冬季来临之前，应及时修缮畜舍门窗，堵塞畜舍外围护结构缝隙，防止孔洞和缝隙形成贼风。
第三节 空气湿度对动物的影响一、空气湿度的概念
空气湿度(air humidity)是表示空气中水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。空气水分含量越大，湿度越大。空气在任何温度下都含有水汽，大气空气中的水汽主要来自江、河、湖泊、海洋等水面及地表、植物叶面的水分蒸发。畜舍空气中的水汽主要来自家畜体表和呼吸道蒸发的水汽（约占70～75％），暴露水面（粪尿沟或地面积存的水）和潮湿表面（潮湿的垫草、畜床、堆积的粪污等）蒸发的水汽（约占10～25％），通过通风换气带入的舍外空气中的水汽（约占10～15％）。
（一）描述空气湿度的指标
在气象学中，常用水汽压、绝对湿度、相对湿度、饱和差和露点等表示空气湿度。
水汽压（water-vapour pressure） 水汽压是指空气中水汽本身所产生的压力，单位为帕(Pa)，毫巴(mb)等。在一定温度下，空气容纳水汽的最大量是一个定值，超过这个定值，多余水汽就凝结为液体或固体。将空气中所能容纳的水汽量达到最大时的状态称为饱和状态。空气水汽达到饱和时的水汽压被称为“饱和水汽压”，空气温度增加，饱和水气压很快增大。
表4－26 在不同温度下的饱和水汽压和饱和湿度
温度(℃) -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40
饱和水汽压(Pa) 287 421 609 868 1219 1689 2315 3136 4201 5570 7316
饱和水汽压(g/m３) 2.16 3.26 4.85 6.80 9.40 12.83 17.30 23.50 30.57 39.60 51.12
2．绝对湿度（absolute humidity） 绝对湿度是指单位体积空气中所含水汽的质量，单位为g/m3。空气中水汽含量越大，绝对湿度越大，利用绝对湿度直接表示空气中水汽的含量。
3,相对湿度（relative humidity） 相对湿度是指空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比，用百分率表示。即：
实际水汽压相对湿度＝ ─────×100％ （式4-22）
饱和水汽压
相对湿度说明水汽在空气中的饱和程度。空气相对湿度越小，表明空气水分越不饱和，实际水汽压与饱和水汽压的差值越大。通常空气相对湿度大于80％为高湿，小于40％为低湿。
在绝对湿度一定时，随着环境温度的升高，实际水气压和饱和水汽压均增大但前者的速度小于后者。因此，在水汽含量不变时，环境温度越高，相对湿度越小。
4．饱和差(saturation deficit) 饱和差是指在某一温度下饱和水汽压与当时空气中实际水汽压之差。饱和差愈大，表示空气愈干燥，否则反之。
5．露点(dew point) 在空气中水汽含量不变，且气压一定时，因气温下降，使空气达到饱和时的温度称为露点温度，简称为“露点”，单位为℃。空气中水汽含量愈多，则露点愈高，否则反之。如果气温高于露点，则说明空气水分尚未饱和，若气温小于或等于露点，则说明空气水分已达饱和。
（二）空气湿度的变化规律
空气湿度也有日变化和年变化的现象，气温越高，蒸发的水分越大，绝对湿度越大。所以，在一日中和一年中，温度最高的时候，绝对湿度最高；而相对湿度则与气温的日变化和年变化相反，在一天中温度最低的时候，相对湿度最高，在清晨日出前空气水分往往达到饱和而凝结为露、霜和雾。我国大部分地区因属于季风气候，夏季受来自海洋潮湿的空气的影响，冬季又受来自大陆干燥空气的影响。因此，相对湿度最高值出现于降水最多的夏季，最低值出现在干燥的冬季。
（三）畜舍空气湿度的变化
在封闭畜舍，由于家畜皮肤和呼吸道以及潮湿地面、粪尿、污湿垫料等的水分蒸发，舍内空气的绝对湿度总是大于舍外。在冬季，封闭式和通风不良的畜舍，舍内水汽有75％左右来自畜体的蒸发，舍内空气的绝对湿度更显著大于舍外；在门窗敞开、通风良好的夏季，舍内外湿度相差不大。半开放式和开放式畜舍，舍内的空气湿度和舍外空气湿度相差不大。
在标准状态下，干燥空气与水汽的密度比为1∶0.623，水汽的密度较空气小。在封闭式畜舍的上部和下部湿度均较高。其原因是下部（地面和畜体）表面水分不断蒸发，聚集在畜舍上部。在保温隔热不良的畜舍内，如果空气潮湿，当舍内气温下降至露点时，空气中水分会凝结为雾；虽然气温未降低到露点，但如门、窗、地面、墙壁和天棚的保温性能不好，温度降低到露点，则水分在畜舍的内表面凝结为水或冰，渗入围护结构的内部，则使其保温性能更进一步降低；当气温升高时，这些水分又再蒸发出来，使舍内空气湿度经常很高。畜舍天棚、墙壁长期潮湿，墙壁表面会生长绿霉，墙壁灰泥会脱落，影响建筑物的使用寿命和增加维修保养费用。
二、气湿对家畜热调节的影响
气湿对家畜热调节的作用受温度的影响，在适宜温度条件下，气湿对畜体产热、散热和热平衡无明显影响，但当温度过高或过低时，气湿对动物热调节具有重要影响。一般来说，当空气湿度增大，可加剧高温或低温对动物的不良影响；当湿度减小，可缓解高温或低温对动物的不良影响。
（一）气湿对蒸发散热的影响
蒸发散热量比例于畜体蒸发面（皮肤和呼吸道）水汽压与空气水汽压之差。畜体蒸发面的水汽压决定于蒸发面的温度和潮湿程度，皮温愈高，愈潮湿（如出汗），则水汽压愈大，愈有利于蒸发散热。若空气水汽压升高，畜体蒸发面水汽压与空气水汽压之差减小，则蒸发散热量亦减少。在高温条件下，空气湿度增大，不利于畜体蒸发散热。因此，在高温条件下，空气湿度增大，会使畜体散热更为困难。在低温环境中，散热的主要形式为非蒸发散热，因此，空气湿度对蒸发散热的影响并不显著。
（二）气湿对非蒸发散热的影响
在低温环境中，非蒸发散热是畜体主要散热方式，非蒸发散热越少，越有利于低温时畜体的热调节。在低温环境中，空气湿度越大，非蒸发散热量越大，其原因是由于湿空气的热容量和导热性分别比干空气高2倍和10倍，从而空气水分增加了家畜被毛的导热性，降低了体表热阻，使动物辐射和传导散热大大增加，加剧了动物冷应激。
（三）气湿对产热量的影响
在适温条件下，湿度高低对产热量没有影响；但是如果动物长期处在高温和高湿环境中，蒸发散热受到抑制，代谢率降低，动物产热量减少；如果动物突然处于高温和高湿环境，由于体温升高和呼吸肌强烈收缩，使动物产热量增加。在低温环境中，高湿可促进非蒸发散热，加剧动物冷应激，引起动物产热量增加。
（四）气湿对机体热平衡的影响
在适宜温度环境中，空气湿度变化对畜体热平衡影响并不显著。
在高温环境中，空气湿度增大，畜体蒸发散热受阻，体温升高。例如，黑白花奶牛在26.7℃时，当相对湿度从30%增加到50%时，体温升高0.5℃；猪在32.2℃时，当相对湿度从30%增加到94%时，体温升高1.39℃。
在有限度的低温环境中，空气湿度变化对畜体热平衡无显著影响，此时动物可通过提高代谢率以抵御空气湿度变化对热平衡的影响。例如。在-11.1℃~4.4℃的低温环境中，相对湿度在47%~91%范围内变化，对牛的体温无明显影响。但较低的环境温度和高湿，却会大大加重体热调节的负荷，加剧体热平衡的破坏和体温降低的速率。
三、气湿对家畜生产力的影响生殖
在高温环境中，增加空气相对湿度，不利于动物生殖活动。在适宜温度和低温环境中，相对湿度对动物的生殖活动影响很小。例如,据田野观察分析，当7～8月份平均气温超过35℃时，牛的繁殖率与相对湿度呈密切的负相关。到9月份和10月初旬，气温下降到35℃以下，湿度对繁殖率的影响很小。
生长和肥育
在适宜温度条件下，湿度对动物生长发育和肥育无明显影响，例如在温度比较适宜的条件下，相对湿度45％、70％或95％时体重30～100kg猪的增重和饲料消耗没有显著的差异；在15℃适温中，相对湿度高低对犊牛的生产性能也无显著影响。在高温环境中，空气湿度增加，动物生长和肥育速度下降。例如，气温超过最适温度11℃，相对湿度从50％增至80％，猪的增重和饲料利用率显著降低。在低温环境中，空气湿度增加，动物生长和肥育速度下降。例如，饲养在7℃以下的犊牛，相对湿度从75％升高到95％，增重率和饲料利用率显著下降。一般认为在气温14～23℃之间，相对湿度50～80％时猪肥育效果最好。
3,产乳量和乳组成
在低温和适宜温度条件下（气温在24℃以下），空气相对湿度变化对奶牛的产乳量、乳的组成、饲料和水的消耗以及体重等都没有影响。但在高温环境中（如当气温高于24℃），随着相对湿度升高，黑白花牛、娟姗牛和瑞士黄牛的采食量、产乳量和乳脂率都下降。在30℃时，当相对湿度从50%增加到75%，奶牛产乳量下降7%，乳蛋白含量也下降。
4,产蛋量在适宜温度和低温条件下，空气相对湿度对产蛋量无显著影响。然而，在高温环境中，空气相对湿度高，对蛋鸡产蛋有不良影响。例如，有报道，冬季相对湿度在85％以上对产蛋有不良影响。产蛋鸡的上限临界温度随湿度的升高而下降，如相对湿度75％，产蛋鸡耐受的最高温度为28℃；相对湿度为50％时，产蛋鸡耐受的最高温度为31℃；相对湿度30％时，产蛋鸡耐受的最高温度为33℃。
四、气湿对动物健康的影响
（一）高湿环境
高湿环境为病原微生物和寄生虫的繁殖、感染和传播创造了条件，使家畜传染病和寄生虫病的发病率升高，并利于其流行。如在高温高湿条件下，猪瘟、猪丹毒和鸡球虫病等最易发生流行，家畜亦易患疥、癣及湿疹等皮肤病。高湿是吸吮疥癣虫生活的必要条件，因此，高湿对疥癣蔓延起着重要作用。高湿有利于秃毛癣菌丝的发育，使其在畜群中发生和蔓延。高湿还有利于空气中猪布氏杆菌、鼻疽放线杆菌、大肠杆菌、溶血性链球菌和无囊膜病毒的存活。高温高湿尤其利于霉菌的繁殖，造成饲料、垫草的霉烂，极易造成霉玉米，使赤霉病及曲霉菌病的大量发生。在梅雨季节，畜舍内高温高湿往往使幼畜的肺炎、白痢和球虫病暴发蔓延或流行。
低温高湿，家畜易患各种呼吸道疾病，如感冒、支气管炎、肺炎等，以及肌肉、关节的风湿性疾病和神经痛等。但在温度适宜或偏高的环境中，高湿有助于空气中灰尘下降，使空气较为干净，对防止和控制呼吸道疾病有利。
（二） 低湿环境
空气过分干燥，特别是再加以高温，能使皮肤和外露粘膜发生干裂，从而减弱皮肤和外露粘膜对微生物的防卫能力，易引起呼吸道疾病。低湿有利于白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、鸡白痢沙门氏杆菌以及具有脂蛋白囊膜病毒的存活。湿度过低易使家禽羽毛生长不良。低湿还是家禽互啄癖发生和猪皮肤落屑的重要原因之一。空气高燥会使空气中尘埃和微生物含量提高，易引发皮肤病、呼吸道疾病，并有利于其他疾病的传播。
五、畜舍的防潮措施在多雨潮湿地区，要保持舍内空气干燥是困难的，只有在建筑和管理等各方面采取综合措施，才能使空气的湿度状况有所改善。防止畜舍空气湿度过大的基本措施有：
畜牧场场址应选择在高燥、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，如稻草、麦秸、锯末、干土等，以吸收地面和空气中的水分。
第四节 气流对动物的影响气流的概念
（一）气流的产生
在地球表面上，由于空气温度的不同，使各地气压的水平分布亦不相同。气温高的地区，气压较低，气温低的地区，气压较高。空气从高气压地区向低气压地区的水平流动，被称为“风”(wind)。两地的气压相差愈大，则风速也愈大。在同样的压差下，风速与两地的距离有关，距离愈近，风速愈大，距离愈远，风速愈小。我国大陆处于亚洲东南季风区域，夏季大陆气温高，空气密度小，气压低，海洋气温低，空气密度大，气压高，故盛行东南风。东南风为大陆带来了潮湿的空气和充沛的降水；冬季大陆温度低，空气密度大，气压高，海洋温度高，空气密度小，气压低，故多形成西北风或东北风。北风所形成的气候干燥，多沙尘。
（二）气流状态的描述
气流的状态通常用风向(wind direction)和风速(wind speed)来表示。风向就是风吹来的方向，气象上规定以圆周方位来表示风向，常以8或16个方位表示。风向是经常发生变化的，一段时间内的风向常用风向频率来表示。风向频率是指在一定时间内某风向出现的次数占该时间刮风总次数的百分比。在实际应用中，常用一种特殊的图式表示风向的分配情况，即将诸风向的频率按比例绘在8或16个方位上，这种图被称为“风向玫瑰图”（见图4-12）。风向玫瑰图可以表明一定地区一定时间内的主风方向，在选择牧场场址、建筑物配置和畜舍设计上都有重要的参考价值。风速是单位时间内风的行程，常以m/s表示。气象上也常用蒲氏风级表来表示（如表4－27）。

图4－12 风向玫瑰图
表4－27 风级、速度及其地物征象的对应关系风级 风速(m/s) 地物征象
0 0-0.2 静、烟直上
1 0.3-1.5 烟能表示风向，但风向标不能转动
2 1.5-3.3 人面感觉有风，风向标能转动，树叶有微响
3 3.4-5.4 旌旗展开，树叶及微枝摇动不息
4 5.5-7.9 树的小枝摇动，能吹起地面灰尘及纸张
5 8.0-10.7 有叶的小树摇动，内陆水面有小波
6 10.8-13.8 大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难
7 13.9-17.1 全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便
8 17.2-20.7 可折毁树枝，人向前行感觉阻力甚大
9 20.8-24.4 烟囱及平屋房顶受到损坏，小屋遭受破坏
10 24.5-28.4 陆地上少见，可将树拔起，或将建筑物吹毁
11 28.5-32.6 陆地上很少见，有则必有重大损失
12 >32.6 陆地上绝少见，其摧毁力极大
（三）畜舍气流畜舍内外的空气通过门、窗、通气口和一切缝隙进行自然交换而发生舍内空气流动；或以通风设备造成舍内空气流动。在畜舍内，家畜的散热使温暖而潮湿的空气上升，使畜舍上部气压大于舍外，下部气压小于舍外，则畜舍上部热空气由上部开口流出，舍外较冷的空气则由下部开口进入，形成舍内外空气对流。舍外有风和采用风机强制通风时，舍内空气流动的速度和方向取决于舍外风速、风向和风机流量及进风口位置；外界气流速度越大，畜舍内气流速度也越大。畜舍内围栏的材料和结构、笼具的配置等对畜舍气流的速度和方向有重要影响，例如用砖、混凝土筑成的猪栏，易导致栏内气流呆滞。
畜舍内的气流速度，可以说明畜舍的换气程度。若气流速度在0.01－0.05m/s之间，说明畜舍的通风换气不良；在冬季，畜舍内气流大于0.4m/s，对保温不利；结构良好的畜舍，气流速度微弱，很少超过0.3m/s。舍内适宜气流速度与环境温度有关，在寒冷季节，为避免冷空气大量流入，气流速度应在0.1－0.2m/s之间；在炎热的夏季，应当尽量加大气流或用风扇、风机加强通风，速度一般要求不低于1m/s。
二、气流对畜体热调节的影响
（一）气流对非蒸发散热的影响
在适宜温度条件下，气流可促进非蒸发散热（主要是对流散热）。在适宜温度和低温条件下，若温度保持不变，随着气流速度的增大，则非蒸发散热量增大，其中，对流散热增加的速度要大于辐射散热增加的速度（表4－28）。当气流速度保持不变时，随着温度升高，气流促进非蒸发散热的作用下降。当气流温度等于皮肤温度时，则对流散热的作用消失；如果气温高于皮温，则机体从对流中获得热量。在低温潮湿的条件下，随着气流速度的增加，动物的非蒸发散热量显著增加，这使家畜感到更冷。在低温潮湿条件下，增加气流速度，有可能冻伤或冻死动物。
表4－28 风速对人和体重2kg小猪辐射散热和对流散热的影响
风速
(cm/s)
辐 射 散 热
对 流 散 热
猪（20℃） 猪（30℃）人（25℃）
猪（20℃）猪（30℃）人（25℃）
5 50 59 59
34 25 37 35
82 14 29 26
158 8 27 21
50 41 41
75 63 65
86 71 74
92 73 79
说明,表中数字为辐射散热量和对流散热量占非蒸发散热量的百分比。
（二）气流对蒸发散热的影响在适温和低温时，如果机体产热量不变，风速增大，则皮肤蒸发散热量反而减少，其原因是在适温和低温时，增大风速会增加对流散热，降低皮肤温度和水汽压，使皮肤的蒸发减少。如果在低温时因风速增大而增加产热量，则蒸发散热量也随之增大。风速增大，达到最大蒸发量的气温亦随之提高，例如，乳牛在风速0.2m/s的环境中，气温26.7℃时已达最大蒸发散热量，而在4.5m/s的风速中，35℃时才达到最大蒸发散热量。
（三）气流对产热量的影响
在适温时，增大风速对产热量没有影响；在高温时（低于皮温），增大风速有助于延缓产热量增加；在低温时，增大风速则显著增加产热量；例如，气温在18.3℃以上，风速大小不影响欧洲牛的产热量。但在0℃时，即使风速自0.2m/s增大到0.7m/s，亦能使阉牛产热量增加6％。在-7.8－-6.7℃的低温中，风速自0.2m/s增大到4.5m/s，黑白花奶牛产热量增加20－35％，但体温仍保持正常。
三、气流对家畜生产力和健康的影响
（一）气流对家畜健康的影响
在适温时，风速大小对动物的健康影响不明显；在低温潮湿环境中，增加气流速度，会引起关节炎、冻伤、感冒和肺炎等疾病发生。在低温潮湿环境中，增加气流，会导致仔猪、雏禽、羔羊和犊牛死亡率增加（见表4-29）。
表4－29 温度与气流对雏鸡增重和死亡率的影响舍温(℃) 气流(m/s) 死亡率(%) 1日龄体重(g) 7日龄体重(g)
18 0.35 6 37 80
10 0.10 16 37 79
9 0.35 51 37 74
注：各舍均饲养雏鸡1000只。
气流对家畜生产力的影响生长和肥育
　在低温环境中，增加气流，动物生长发育和肥育速度下降。例如，仔猪在低于下限临界温度（如18℃）时，风速由0 m/s增加到0.5 m/s，生长率和饲料利用率下降15%和25%。在适宜温度时，增加气流速度，动物采食量有所增加，生长肥育速度不变，例如，在25℃等热区中，风速从0.5 m/s增加到1.0 m/s，仔猪日增重不变，饲料消耗增多。在高温环境中，增加气流速度，可提高动物生长和肥育速度。例如，在气温为32.4℃和相对湿度为40%时，当风速从0.3 m/s增加到1.6 m/s时，肉牛平均日增重从0.64g增加到1.06 g。气温达30℃以上时，风速由0.28m/s增至1.56m/s，可提高300-350kg阉牛的日增重（见表4-30）。再如，气温21.1－35.0℃时，气流自0.1m/s增至2.5m/s，可使小鸡的增重提高38％。
产蛋性能
在低温环境中，增加气流速度，蛋鸡产蛋率下降（见表4－31）。
在高温环境中，增加气流，可提高产蛋量。例如，在气温为32.7℃，湿度为47～62％，风速由1.1m/s提高到1.6m/s，来航鸡的产蛋率可提高1.3～18.5％。在30℃环境中，当风速从0 m/s增至0.8 m/s，鹌鹑产蛋率从81.9%增至87.2%。
在适宜温度环境中，风速1 m/s以下的气流对产蛋量无明显影响。
表4－30 风速对牛增重的影响指 标 夏季平均气温32.4℃
相对湿度40％
夏季平均气温31.3℃
相对湿度36％
平均风速(m/s) 0.28 1.58
平均日增重(kg) 0.64 1.06
平均日耗料(kg) 7.81 9.73
0.28 1.56
0.85 1.09
8.35 8.72
表4－31 低温时风速对蛋鸡生产性能的影响平均气温 风速 采食量 产蛋率 平均蛋重 日平均产蛋重 料蛋比
（℃） (m/s) (g/d) (%) (g/个) (g/d)
2.4 0.25 121 76.7 64.5 49.4 2.46
0.50 115 64.8 61.7 40.1 2.87
12.4 0.25 111 79.7 64.6 51.5 2.16
0.50 120 76.5 65.5 50.1 2.40
4.产奶量
在适宜温度条件下，风速对奶牛产奶量无显著影响，如气温在26.7℃以下，相对湿度为65％，风速在2～4.5m/s之间，对欧洲牛及印度牛的产乳量、饲料消耗和体重都没有影响。但在高温环境中，增大风速，可提高奶牛产奶量。例如，与适宜温度相比较，在29.4℃高温环境中，当风速为0.2m/s时，产乳量下降10％，但当风速增大到2.2～4.5m/s，奶牛产乳量可恢复到原来水平。在35℃的高温中，风速自0.2m/s增大到2.2～4m/s，黑白花牛的产乳量增加25.4%，娟姗牛产乳量增加27％，瑞士褐牛产乳量增加8.4%。
五、畜牧生产中的气流控制
1．高温条件下畜舍气流的控制
在高温环境中，增大气流，有利于动物生产和健康。因此，在夏季高温季节，一般都增大畜舍的通风量。畜舍通风的组织，可利用门窗关闭或打开，调节自然通风，也可通过调节畜舍通风管，增大通风面积，还可安装风机，进行机械通风。集约化规模化的猪、鸡和牛场，由于家畜饲养密度大，产热量大，夏季畜舍温度和湿度大，自然通风难以满足要求，需科学设计，安装风机，进行机械通风。夏季通风要求气流速度不低于1m/s，气流方向最好不要直吹畜体。
2．低温条件下气流的控制
在低温环境中，增大风速，不利于动物的生产和健康。因此，在环境温度低时，在保障排除畜舍内空气有害气体和多余水分前提下，应尽可能减少通风量，关闭门窗，减小风机运转速度。但在低温环境中，需保持适宜的通风量，以排除畜舍空气中的水和有害气体。在控制气流时，一方面要注意风速大小适宜，满足生产需求；另一方面气流分布要均匀，不留死角，以免局部地区空气污浊。此外，要避免贼风对家畜的危害。所谓贼风，就是一股冷而速度大的气流。贼风的危害在于使生活在温暖环境中的动物局部受冷，引起动物关节炎、肌肉炎、神经炎、冻伤、感冒以至肺炎等。防止贼风的办法是，堵住屋顶，天棚、门窗和墙的缝隙。畜舍中设置漏缝地板时易产生贼风，应尽量缩小猪舍内设置漏缝地板的面积，以免贼风吹袭猪体。
第五节 空气热环境的综合评定
在自然条件下，热环境诸因素对家畜健康和生产力的作用是综合的。各因素之间，或者是相辅相成，或者是相互制约。在气温、气湿和气流三个主要因素中，任何一个因素的作用，都受其他两个因素的影响。例如；高温、高湿而无风，是为最炎热的天气；低温、高湿、风速大，即为最寒冷的天气。这是相辅相成的一面。如果高温、低湿而有风，或者低温、低湿而无风，则后面两个因素对前面一个因素产生制约作用，使高温或低温的作用显著减弱。因此，在评定热环境因素对家畜的影响时，就应该把各因素综合起来,用能够同时代表两个或两个以上热环境因素共同作用的指标来进行。当某一因素发生变化时，为了保持家畜的健康和生产力，就必须调整其它因素。例如，当气温过高时加强通风、降温或降低相对湿度，必要时三者可同时进行。
在气象诸因素中，气温是核心的因素，因为它对当时空气物理环境条件起决定性作用。所以，在阐述某种气象因素的作用时，都要以当时的气温为前提，没有这一前提，就不能说明该因素的作用。在评定某一热环境因素对家畜生产和健康的影响时，必须全面考虑其它因素的作用。
一、有效温度（effective temperature,ET）
有效温度亦称“实感温度”或“体感温度”，是综合反映气温、气湿和气流对家畜体热调节影响的指标。它是在人工控制的环境条件下，以人的主观感觉为基础制定的。例如当风速为零、相对湿度为100％，温度为17.8℃时的热感觉与相对湿度为80％，风速为1m/s，温度为23.5℃时的热感觉相同（见表4-32）。
ET牛=干球温度×0.35+湿球温度×0.65（式4-23）
ET猪=干球温度×0.65+湿球温度×0.35（式4-24）
ET鸡=干球温度×0.75+湿球温度×0.25（式4-25）
二、温湿指标（temperature-humidity index,THI）
温湿指标是用气温和气湿相结合来估计炎热程度的一种指标。这个指标最初是美国气象局推荐用于估测人类在夏季各种天气条件下感到不舒适的一种指标，后来才普遍用于家畜，特别是牛，其计算公式为：THI=0.4(Td+Tw)+15 （式4-26）
或THI=Td-(0.55-0.55RH)(Td-58)（式4-27）
或THI=0.55Td+0.2Tdp+17.5 （式4-28）
上列各式中：THI为温湿度指标；Td为干球温度(°F)；Tw为湿球温度(°F)；Tdp为露点(°F)；RH为相对湿度(%)。式中相对湿度以小数计算。例如，气温85°F，相对湿度45%，则
THI=85-(0.55-0.55×0.45)×(85-58)=76.8

表4-32 在不同湿度和风速下穿着正常的人的有效温度(℃)
相对湿度(%)
气流速度(m/s)
0 0.25 0.50 1.00 2.00
100
90
80
70
60
50
40
30
17.8 19.6 21.0 22.6 25.3
18.3 20.1 21.4 23.1 25.7
18.9 20.6 21.9 23.5 26.6
19.5 21.1 22.4 23.9 26.6
21.1 21.7 22.9 24.4 27.0
20.7 22.4 23.5 25.0 27.4
21.4 23.0 24.1 25.3 27.8
22.3 23.6 24.7 26.0 28.0
表4-33 不同气温和相对湿度结合的温湿度指标
干球温度
相对湿度（%）
℉ ℃
20
40
60
80
100
18.9
20.0
70 24.1
72 22.2
74 23.3
76 24.4
78 25.6
80 26.7
62.5
63.6
64.7
65.8
67.0
68.1
63.4
64.7
66.0
67.4
68.7
64.2
65.8
67.4
68.9
65.1
66.9
68.7
66.0
68.0
70.0
72.0
74.0
76.0
78.0
80.0
70.5
72.2
74.0
75.8
77.6
70.5
72
73.6
75.2
70.4
71.4
72.4
69.2
70.3
热应激区
据Petrity,1974,Livestock Environment.
THI的数字愈大表示热应激愈严重。据美国实验，当THI为70时，有10%的人感到不舒服；到75时，有50%的人感到不舒服；到79时，则所有的人都感到不舒服；到86时，华盛顿国家机关停止办公。 一般欧洲牛THI在69以上时已开始受热应激的影响(表4-33)，THI在76以下时，奶牛经过一段时间的适应，产奶量可逐渐恢复正常。可用下面的公式估计牛产奶量的下降数量。MDec=-1.07-0.78NL+0.011×(NL)×(THI)（式4-29）
式中：MDec为产奶量下降数量(kg/头.日)，NL为正常的产奶量(kg/头.日)。
三、风冷却指标
风冷却指标是将气温和风速相结合，以估计天气寒冷程度的一种指标。风冷却力的计算公式为：
H=[(100V)1/2+10.45-V](33-Ta)×4.18 （式4-30）
式中：H为风冷却力(kJ/m２/h散热量)；V为风速(m/s);Ta为气温(℃)；33代表无风时的皮温(℃)。例如，气温为-15℃，风速6.7m/s，则：
H=[(100×6.71) 1/2+10.45-6.71])［33-(-15)］×4.18=5948.14KJ/m２/h
风冷却力与无风时的冷却温度的关系为：℃=33-H/91.96。
例如，在-15℃，风速为6.71m/s时的散热量为5948.14 KJ/m２/h，相当于无风时的冷却温度T为,
T=33-5948.14/91.96=-31.6℃
欧洲牛的冷却温度在-6.8℃(19°F)以下为冷应激区(见表4-34，表4-35)。

表4-34 不同气温和风速结合的冷却温度
干球温度
风速（m/s）
无风
2.24
4.47
6.71
8.91
℃ ℉
℃ ℉
℃ ℉
℃ ℉
℃ ℉
℃ ℉
45 7.2
35 1.7
25 -3.9
15 -9.4
5 -15.0
-5 -26.6
45 7.2
1.7
25 -3.9
42.7 6.0
32.2 0.1
21.5 -6.2
34.4 1.4
21.1 -6.0
29.1 -2.4
25.4 -4.2
15.7 -9.0
2.2 -16.6
-11.2 -24.0
-24.6 -31.5
-38.1 –39
11.1 -11.6
3.1 -19.4
-17.3 -27.4
-31.6 -25.4
-45.8 -43.5
9.8 -13.8
-2.5 -19.3
-14.8 -26.0
-27.1 -33.3
15 -9.4
5 -15.0
-5 -26.6
11.2 -11.6
0.7 -18.2
-9.8 23.3
冷应激区
表4-35 绵羊的冷却温度风速
（m/s）
干球温度（℃）
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
被毛厚度1厘米以下的剪毛羊
无风 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
4.47 -21 -15 -10 -6 1 4 9 14
8.94 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5
13.41 -39 -34 -29 -24 -19 -14 -9 -4
18.88 -42 -37 -32 -28 -23 -18 -13 -8
被毛厚度6厘米以上的全毛羊
无风 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
4.47 -15 -10 -5 0 4 9 14 19
8.94 -17 -12 -7 -2 3 8 13 18
13.41 -20 -15 -10 -6 -1 4 9 14
18.88 -27 -22 -17 -12 -7 2 3 8
四、湿卡他冷却力
湿卡他冷却力是用以评定气温、气湿、风速、辐射四因素综合炎热程度的指标。卡他温度计是测定风速的仪器（使用方法见实验指导），如果将其球部包以脱脂纱布，在热水中加热球部，使酒精升至安全球2/3处，取出挂于欲测地点，准确记录酒精液面由38℃降至35℃的时间(T)。在每只卡他温度计上刻有卡他系数(F)，按下式可求得卡他冷却力(Hw)：
F
Hw= （式4-31）
T
由于被加热上升的酒精液面在测定地点空气中由38℃降至35℃所需的时间T，与气温和辐射成正比，与风速成反比。湿纱布水分蒸发还受空气湿度的影响，湿度小则蒸发快，吸热多，T值小，湿度大则相反。由于每只卡他温度表的F值一定，则Hw值与T值成反比，即气温高、辐射强、风速小、湿度大时T值大，Hw值小。对于牛来说Hw小于10时，产奶量下降，Hw 值为12－13时产奶量可维持不变，Hw 值为14－15时牛感到舒服。
五 主要气象因素对家畜的综合影响
(一)高温、高湿、无风(湿热的空气环境)
在畜舍较密闭和通风不良的夏季，以及运输家畜的车厢和船仓等小气候环境表现为高温、高湿和无风。在这种环境中，机体散热受阻，易出现热射病，也适于寄生虫的繁殖。
(二)低温、高湿、有风(湿冷的风)
如雨后的放牧地和畜舍保温不良、通风不合理时，易出现低温、高湿、大风，这时机体散热显著增加，机体感到过冷，常引发生感冒或风湿性疾患，并由于被迫提高产热使饲料消耗增大。
(三)低温、高湿、无风(湿冷的空气环境)
这种气候常发生于畜舍保温或通风不良时。此时空气呆滞而潮湿污浊，机体处于湿冷的环境，散失热量大，热代谢失调，常引起感冒或幼畜的非细菌性腹泻。
(四)低温、低湿、有风(干冷的风)
在这种环境下，机体主要受风的影响较大。干冷的风吹向畜体皮肤毛层的缓冲空气层，使皮温显著降低，其后果与湿冷的空气环境所引起的状况相似。特别对老、弱、病、幼等抵抗力较差的家畜，由于低温的强烈刺激，破坏了机体的热平衡，使体况更加恶化，甚至引起疾病和死亡。
(五)高温、低湿、有风(干热的风)
这种气候主要发生在内陆的夏季，家畜机体的水分蒸发量加大，促进了热的散发，也减慢了体内热的产生，当气温接近体温时，机体散热完全由水分蒸发来进行。