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1、第一章 家畜环境的基本概念,第一节 家畜环境第二节 环境应激第三节 家畜的驯化与适应,第一节 家畜环境,一、家畜环境概念环境是相对于某中心事物而言的、它是作用于中心事物的所有物质和能量的总和。换言之、环境就是与某中心事物有关的所有周围事物。1.家畜环境是指对家畜具有直接或间接影响的所有因素的总和。包括内部环境和外界环境，家畜的内部环境是相对稳定的，所以，家畜环境通常是指外界环境。,理化环境 空气、土壤、自然环境 水的理化特性。外界环境 生物环境 动物、植物、家 微生物 畜 社会环境 政策法规、宗教信仰、饲 环 养管理、选育利用、设 境 备条件、技术条件等 内部环境 体液的 温度、PH值、化学成
2、分、离子 浓度、渗透压等 体内的微生物、寄生虫等,2.家畜环境因素分类(1)物理因素:主要指温热因素（气温、气 湿、气流、气压、太阳辐射等）、光因素、音因素等。(2)化学因素:主要指空气、水和土壤的化学组成。(3)生物因素:有益微生物、有害微生物、寄生虫、昆虫、野生动物、牧草等。(4)社会因素：包括畜群群体和人为的管理措施以及牧场、畜舍、畜栏、畜舍建筑物与设备等。,二、环境因素的两重性,从环境因素作用结果来看，环境因素对家畜具有两方面的作用：1.有利的方面：环境是家畜生存的必要条件。a.家畜不断地与外界环境进行着物质和能量的交换。如家畜吸入O2，排出CO2；从环境中得到营养物质。b.家畜不断接
3、受外界环境的刺激，增强体质、提高生产力。如适度的温度变化能促进产蛋鸡的抗寒和耐热能力，提高产蛋率。,2、有害的方面：在有害因素的刺激下，当生理调节机能与有害因素的刺激保持平衡，机体产生保护反应而不出现病理状态；当机体反应能力低下或外界刺激的性质、数量和强度超过机体的适应能力时，机体呈现病理状态、甚至死亡。如 适度太阳照射：消毒空气，提高机体抵抗力，促进新陈代谢；强烈太阳辐射：皮肤烧伤、中暑等。研究外界环境因素的目的：“趋利避害”,保证家畜健康生产。,三、环境与机体的平衡,在家畜的生命活动中、保持着两种平衡：一是机体与外界环境的物质和能量交换平衡；一是机体内环境的生理平衡。二者之间、既相互依存、
4、又相互制约。是保持机体经常处于健康状态的基本条件。,1.环境与机体的生态平衡一方面，家畜不断地从外界环境中摄取氧气、水和食物，作为维持生命活动的物质基础。另一方面，家畜又不断地通过新陈代谢把代谢产物排泄到环境中去。环境与机体之间保持着一种动态平衡关系，即环境与机体的生态平衡。环境与机体的平衡是通过机体新陈代谢与周围环境不断进行物质循环和能量交换而实现。,2.平衡的破坏 当环境中某种因素发生剧烈的异常变化而超出正常的生理调节范围时，就可引起机体某些功能、结构的异常反应，甚至出现病理状态，造成了环境与机体间生态平衡的破坏，机体出现非健康状态。影响环境与机体平衡的因素：环境因素：环境因素的特性、变化
5、强度、作用于机体的持续时间等。机体状态：种类、品种、个体特征(年龄、性别、健康状况、生理条件等)。环境因素与机体的接触方式：家畜破伤风疾病的产生。,第二节 环境应激,一、应激和机体的反应（一）环境应激1、概念 环境应激是指家畜对干扰或防碍机体正常机能的内外环境刺激，在生理和行为上产生非特异性反应的过程。凡是能引起机体呈现“紧张状态”的环境刺激称为应激因子（应激原、致紧张因素）常见的应激因子有：环境骤变、温度过高过低、噪声或光照过强、运输、打斗、惊吓、外伤、预防注射、断奶、突然更换饲料等。,环境应激引起的反应可分为两种类型：特殊的环境刺激引起特殊的反应。各种环境刺激引起共同的、不具有特异性的反应
6、(应激)。这两种反应并不相互排斥，可能会同时出现，相互影响。有人把这种非特异性反应给家畜带来的不利影响称为“无症状疾病”，这种疾病具有慢性、隐伏和综合性的特点，而且难 以 诊断，也不能用特效药物治疗和疫苗预防。它不仅会严重影响家畜的身心健康，也广泛影响其生产性能。,家畜对环境变化的适应性反应 适应范围 病理过程直至死亡 适宜区 代偿区 障碍区 危险区 致死区 特异性反应 非特异性（应激）反应,2、应激反应的目的 克服应激因子的危害，以保持体内平衡.所以应激是一种适应性机制，一种非特异性防御反应。但如果刺激过强或作用时间过长，机体会逐渐失去应付能力，从而表现出衰竭现象而陷入病理状态。应激的整个发
7、展过程和最后结果表现为：全身适应性综合征（GAS：General adaptation syndrome）。,3、全身适应性综合征（GAS）三个不同阶段：（1）警戒反应 或动员阶段,包括以下两方面。休克相：表现为体温下降、血压降低、淋巴球减少、酸血症、神经抑制、肌肉紧张度减低、胃肠道溃疡等。反休克相：它是代偿性、防御性反应。特征：肾上腺皮质肥大、增生及分泌增强。体温、血压上升，血糖升高。胸腺、脾、腔上囊萎缩。血液稀释、碱血症等，使机体进入适应性阶段。,（2）适应阶段 机体对应激因子的抵抗力增强，表现在代偿性能趋于完善，对应激因子的作用能够适应。如动物对寒冷、噪音等的逐渐适应。（3）衰竭阶段 若
8、应激因子过强或作用时间过长或机体抵抗力较弱，在适应阶段，机体的适应能力可能耗尽，而出现适应机能减弱、失效。此时，机体又出现类似第一阶段的症状，终因适应完全失效而发展为各式各样的应激综合征。,（二）机体对应激的反应 机体对应激的反应据其性质可分为：生理性的反应和心理性的反应。1、心理反应 在应激过程中，心理反应主要表现在动物的情绪和行为上。情绪：主要表现为消极、紧张状态的负性情绪，如愤怒、痛苦、忧虑、恐惧、抑郁、绝望等。行为：情绪反应常表现为直接的行为活动，如攻击、逃避、不动等。,2、生理反应引起机体植物性神经系统和内分泌系统的变化，特别是肾上腺髓质和皮质分泌的变化。除此以外，还有一些激素也发生
9、相应的变化，如生长素、胰高血糖素、促甲状腺激素分泌 增加，性激素分泌下降。总之，在应激过程中，机体促进分解代谢的激素分泌增加，促进合成代谢的激素分泌减少。应答的结果：（1）肾上腺皮质变粗大，分泌活性提高；（2）胸腺、脾脏、淋巴系统萎缩，血液中嗜酸性白细胞和淋巴细胞减少，嗜中性白细胞增多；（3）胃和十二指肠溃疡、出血。,（三）环境应激的调节家畜环境的应激，目前认为受中枢神经系统的主导，并通过以下途径完成。1、交感肾上腺髓质系统 交感神经兴奋，儿茶酚胺分泌增加，血糖升高、血管收缩、血压升高、心率加快、肌肉紧张度和神经敏感性增加。保证了心、脑的血液供应和能量需求。,2、下丘脑垂体肾上腺皮质系统 糖皮
10、质激素分泌增加，促进蛋白质、脂肪分解，糖原的异生作用加强；免疫器官萎缩，抗体活性下降，免疫抑制；抗炎作用增强。此外，盐皮质激素（醛固酮）还有保钠排钾作用，维持水盐平衡。,3、下丘脑垂体甲状腺系统 甲状腺主要分泌甲状腺素和三碘甲腺氨酸增加，能加强组织代谢活动，促进糖类的吸收利用和糖原异生，加速脂肪分解。生理水平的甲状腺素，能促进蛋白质合成，过量则加速分解，出现负氮平衡。应激时间过长，甲状腺萎缩，分泌机能被抑制。,4、下丘脑垂体性腺轴 应激条件下，可使下丘脑分泌促性腺激素释放激素（GnRH）减少，垂体前叶分泌的促卵泡激素，促黄体激素减少，性腺分泌的性激素下降，使家畜繁殖机能下降，甚至不育。此外，其
11、他激素分泌也发生相应变化，如生长素、胰高血糖素增加、抗利尿素增加等。,二、应激对家畜健康和生产性能的影响,（一）应激与免疫应激影响免疫机能主要是由于应激过程中肾上腺皮质激素分泌增加的结果。肾上腺皮质激素对机体的体液免疫和细胞免疫均具有抑制作用。这主要是由于肾上腺皮质激素中的糖皮质激素抑制了机体的免疫器官和淋巴组织的蛋白质合成，使淋巴器官如胸腺、脾和腔上囊萎缩，以及白细胞总数、淋巴细胞量减少，从而影响机体的免疫功能。,（二）应激与疾病 应激因子的作用破坏了机体的生理或心理平衡而影响其抗病能力，致使某些疾病的发生。急性应激可导致疾病或死亡，慢性应激往往表现为生产性能下降，体质、体重和抗病力下降，易
12、感染病毒性或细菌性疾病等。,常见类型：1、突毙综合征 多见于35月龄体重3090kg猪。应激可引起。2、以肌肉病损为主的应激综合征 恶性高温综合征（体温42以上）、猪急性浆液性坏死性肌炎（长途运输后腿肌坏死）等3、以诱发感染为主的应激综合征 运输病（运输热、多发性浆膜炎及肺炎）、猪大肠杆菌病、鸡慢性呼吸道疾病。4、其它类型的应激综合征 猪咬尾症、胃和十二指肠的出血性溃疡等。,（三）应激与生产性能 1、产量：应激时主要是GC释放过多，不利于组织的合成，同时促进分解代谢，对生产产生不利的影响，肉、蛋、奶、毛产量下降；此外，抑制了性腺激素的生成，使家畜的繁殖性能受到影响。2、质量：环境应激会影响肉品
13、质量，主要导致PSE肉(pale,soft,exudative)，以及少数产生DFD肉（dry,firm and dark）；产畸形蛋；发生酒精阳性奶；残次毛等。,三、环境应激的预防,1、改善环境条件，消除应激源 减少、减轻或消除环境应激因子的不良影响，是预防环境应激的最重要措施。避免环境骤变。改善环境卫生，防治各种环境污染。保持良好的饲养管理条件（饲料营养充足，饲养密度适宜，减少干扰，防暑和防寒等）。改善运输条件，避免高温、拥挤、野蛮装卸等运输条件。避免几种应激因子集中作用机体。不然，会加重应激对机体的作用。,2、选育抗应激品种选育、推广抗应激的家畜品种，淘汰应激敏感家畜。如615周龄的仔猪
14、吸氟烷35分钟，出现四肢强直，则为氟烷阳性猪，应予以淘汰。3、加强锻炼 可提高机体对各种应激因子的耐受能力。,4、药物预防（1）维生素类：如Vc、VB、VE都有一定的抗应激作用。（2）镇静剂：氯丙嗪、利血平（禁止在饲料中添加）、刺五加等。（3）抗应激制剂：琥珀酸盐（丁酸二酯）：蛋鸡50mg/kg体重，喂2030天，能使处于应激状态下的家禽恢复产蛋性能。延胡索酸：每千克体重100mg，可提高雏鸡的成活率和生长速度。（4）电解质：饲料或饮水中添加 KCl；5NaHCO3静注等。（5）其它：微量元素、抗生素等的添加。,第三节 家畜的驯化与适应,一、气候适应的概念 适应是家畜受到内部和外部的刺激而产生
15、生物学反应(表型适应)或遗传学改变(基因型适应)的过程。这些反应和改变可以使动物个体不断保持着与环境之间的动态平衡和统一，在变化的环境中正常的生存与繁衍后代，并保证物种的不断进化，获得动物群体的遗传学适应。从广义上讲，适应包括服习、驯化和适应三层含义。,1、气候服习 又称“习惯”，是指动物对重复刺激的感知逐渐有所降低的过程，是动物适应于外界环境比较初级的阶段。几天至几周时间,生理机能和生产指标恢复正常,不遗传。2、气候驯化 又称“风土驯化”，是服习的发展和深化，是动物通过长期的复杂生理调节而逐渐适合于新环境的过程。经几周至几月时间,换羽，增减皮下脂肪，改变体型。不遗传给后代。,3、适应的内涵
16、是指动物在长期的生存竞争中为适合外界环境条件而形成的有利于生存和生产的改变。是经历若干年或若干代，在行为、生理、解剖和形态发生的根本改变，并能遗传给后代。由于“适应”的通称，如欧洲牛适应寒带气候、水牛适应热带气候、代谢适应、生理适应、行为适应、形态适应等。因此，适应既可理解为包含服习和驯化两个阶段的整个过程，也可理解为服习和驯化的结果，或者一种状态。,二、适应的调节,家畜具有一系列复杂的调节机制，用来调节体内平衡，使机体与外界环境协调起来。刺激 环境变化 机体调节 适应、神经调节 当环境变化，通过感受器和神经组织作用于机体，首先出现的是神经调节。通过神经调节，动物改变自身的一些行为状态、生活习
17、性以及某些生理功能，从而减缓外界不良刺激的影响。这种调节，反应迅速有效，在适应过程中起主导作用。,、体液调节 如果环境变化对机体的作用是持续的，体液调节会随之出现。它能改变激素的合成与分泌，改变酶的活性，从而改变体内代谢，使机体与环境间的协调性更加稳定和持久。如果环境的变化使某些对适应具有决定性影响的基因发生改组后，通过自然选择和人工选择，使性状向着一个方向发展，结果会出现某些新的特征，形成可遗传的基因型适应。,三、适应的机理,（一）行为学适应 动物行为是动物对某种刺激的反应或其所在环境互作而形成的生活方式。行为是快速而有效的适应方式，动物用来抵御敌害、不良气候、疾病和寄生虫、觅食饮水、寻找配
18、偶、保护后代、躲避应激等，以利于自身或种群的生存。动物行为是由遗传因素和个体生命过程中对各种刺激积累的经验而形成。遗传因素决定的行为是长期自然或人工选择形成的“天赋”，通常称为“本能”，如仔畜吮乳、性行为等。,（二）生理学适应 是内外环境的变化作用于动物机体，机体经中枢神经系统的分析、整合，产生适应性调节指令，使动物的行为和生理活动发生相应的改变。因环境因素千变万化，适应性生理活动也千差万别，如：1.对营养条件的适应(小肠中乳糖酶的形成)2.水的平衡(各种体液在各组织间的不断交换和水的摄入及排出,都须保持平衡)3.心脏和血液循环(心脏对供血量的调节),(三)形态解剖学的适应 动物的身体形状和大
19、小、被毛和体脂的分布、某些器官的构造等，在很大程度上是长期适应某种气候条件的结果。、格罗杰（Gloger,1833）法则 温度和湿度共同作用，影响着动物的皮肤和被毛颜色。一般来说，温暖、潮湿地区的动物（哺乳类和鸟类），皮肤颜色较深；寒冷、干燥地区的同种动物，皮肤颜色较浅。、伯格曼（Bergmann,1841）法则 同种动物，生活在寒冷地区的，体格较大；生活在炎热地区的，体格较小。,、爱伦（Allen，1877）法则 同种动物，生活在炎热地区的，体表面积相对较大；生活在寒冷地区的，体表面积相对较小。、威尔逊Wilson,1854）法则 论述了气候因素对动物体被及皮下绝缘层的影响。威尔逊指出：（）
20、被毛中绒毛的含量与环境温度呈反相关，粗毛的含量与环境温度呈正相关；（）生活在寒冷地区的动物，皮肤较厚而且致密，生活在炎热地区的则相反；（）生活在寒冷地区的动物，皮下脂肪较多，生活在炎热地区的则较少。,（四）遗传学的适应 1.表型适应的遗传机制 表型适应是动物为了保持内稳态，对所受到的刺激产生的生理学、生物化学、形态解剖学的变化。只限于个体一生，不遗传给后代，但表型适应之所以能出现，说明其潜力是遗传的，是动物基因型的反应范围决定的。机制：（1）基因活化说（某些不活跃基因被激活）（2）基因过剩原则（基因过剩使大部分基因通常处于不活动状态，当环境变化时被激活）（3）基因功能储备（基因功能储备被激活）,2.基因型适应的遗传机制 基因型适应是在长期的自然选择与人工选择中,不断淘汰不适应环境变化的个体,筛选和保留适应于新环境的个体,使畜群的基因型和基因频率、基因型频率发生改变，并将对某一特定环境的适应性能遗传给后代。机制：（1）遗传组成的多型性（减数分裂过程中的组合与交换）（2）基因突变（3）转移和基因随机漂变,THANKS！,
