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文檔簡介
1、家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)第二章第二章 溫?zé)岘h(huán)境溫?zé)岘h(huán)境 溫?zé)岘h(huán)境溫?zé)岘h(huán)境(thermal environment)是指家畜是指家畜周圍空氣中的溫暖、炎熱和寒冷,自然狀周圍空氣中的溫暖、炎熱和寒冷,自然狀態(tài)下它由太陽熱輻射、氣溫、濕度、氣流態(tài)下它由太陽熱輻射、氣溫、濕度、氣流等因素綜合決定,也受人為調(diào)節(jié)影響等因素綜合決定,也受人為調(diào)節(jié)影響,是家是家畜健康和生產(chǎn)的重要的外界環(huán)境因素。畜健康和生產(chǎn)的重要的外界環(huán)境因素。有關(guān)名詞和術(shù)語:有關(guān)名詞和術(shù)語: 對流層對流層 (troposphere) :靠近地球表面的一層密度最大、靠近地球表面的一層密度最大、厚度約為厚度約為717公里、集中空氣總量公里、
2、集中空氣總量95%的大氣層,稱的大氣層,稱為對流層。為對流層。 氣象氣象 (meteorology) :指對流層所發(fā)生的冷、熱、干、指對流層所發(fā)生的冷、熱、干、濕、風(fēng)、云、雨、雪、霜、霧、雷、電等各種物理現(xiàn)象。濕、風(fēng)、云、雨、雪、霜、霧、雷、電等各種物理現(xiàn)象。 氣象因素氣象因素(meteorological elements) :用作描述大氣物用作描述大氣物理現(xiàn)象的物理量,稱之氣象因素。包括氣溫、氣濕、氣理現(xiàn)象的物理量,稱之氣象因素。包括氣溫、氣濕、氣流、氣壓、云量和降水等。流、氣壓、云量和降水等。 天氣天氣(weather) :氣象因素在一定時間和空間的變化,氣象因素在一定時間和空間的變化,
3、決定了一定區(qū)域的陰、晴、風(fēng)、雨等狀態(tài),稱之為天氣。決定了一定區(qū)域的陰、晴、風(fēng)、雨等狀態(tài),稱之為天氣。 氣候氣候(climate) :是指一個地區(qū)多年所特有的天氣情況。是指一個地區(qū)多年所特有的天氣情況。昆明四季如春,廣東溫暖多雨等氣候特點。昆明四季如春,廣東溫暖多雨等氣候特點。第一節(jié)第一節(jié) 體溫與動物熱調(diào)節(jié)體溫與動物熱調(diào)節(jié) 一、一、體溫體溫、皮溫和平均體溫、皮溫和平均體溫 1.體溫體溫 體溫是指身體深部(體核)的溫度體溫是指身體深部(體核)的溫度(deep-body temperature or core temperature)。 軀體體內(nèi)部位不同,溫度也不完全相同。軀體體內(nèi)部位不同,溫度也不
4、完全相同。 一般以直腸溫度一般以直腸溫度(rectal temperature)作為動作為動物體溫的代表。物體溫的代表。 直腸溫度能代表體溫,又容易測量,直腸溫度能代表體溫,又容易測量,故長期以來在生產(chǎn)實踐中,常常以故長期以來在生產(chǎn)實踐中,常常以測試直腸溫度來表示家畜體溫。測試直腸溫度來表示家畜體溫。 在測量體溫時,應(yīng)將溫度計的感應(yīng)在測量體溫時,應(yīng)將溫度計的感應(yīng)部位伸入直腸深部。部位伸入直腸深部。 成年牛、馬等大家畜為成年牛、馬等大家畜為15cm,羊、,羊、豬為豬為10cm,小家畜和家禽為,小家畜和家禽為5cm。2. 皮溫皮溫 皮膚表面的溫度稱為皮膚表面的溫度稱為“皮溫皮溫”(skin tem
5、perature) 皮溫受身體本身和外界溫?zé)釛l件的影響,常隨皮溫受身體本身和外界溫?zé)釛l件的影響,常隨外界條件的變化而變化。外界條件的變化而變化。 動物身體部位不同,其皮溫也不相同。動物身體部位不同,其皮溫也不相同。 凡距離身體內(nèi)部較遠、血管分布較少和皮下脂凡距離身體內(nèi)部較遠、血管分布較少和皮下脂肪較厚、被毛保溫性能較差、便于散熱的部位,肪較厚、被毛保溫性能較差、便于散熱的部位,皮溫較低。皮溫較低。 四肢下部、耳部和尾部皮溫較低四肢下部、耳部和尾部皮溫較低,低溫時皮溫低溫時皮溫下降顯著。下降顯著。 平均體溫是指整個動物體各部位溫度加權(quán)平均值,平均體溫是指整個動物體各部位溫度加權(quán)平均值,可以用公式
6、計算:可以用公式計算: 平均體溫平均體溫0.7tr+0.3t s 式中式中tr 為直腸溫度為直腸溫度 t s為平均皮溫(為平均皮溫() 由于皮溫隨部位而不同,所以應(yīng)根據(jù)不同部位由于皮溫隨部位而不同,所以應(yīng)根據(jù)不同部位面積大小計算平均皮溫面積大小計算平均皮溫(mean skin temperature)。 通常測定若干點,以測定點部位占全身面積的通常測定若干點,以測定點部位占全身面積的百分?jǐn)?shù)作權(quán)數(shù),采用加權(quán)平均數(shù)的方法計算平百分?jǐn)?shù)作權(quán)數(shù),采用加權(quán)平均數(shù)的方法計算平均皮溫。均皮溫。3. 平均溫度平均溫度二、體熱的來源二、體熱的來源 畜體的熱源主要有內(nèi)部和外部兩方面,內(nèi)部主要畜體的熱源主要有內(nèi)部和外
7、部兩方面,內(nèi)部主要產(chǎn)自體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化。產(chǎn)自體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化。 1基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱 (基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝) 基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝(basal metabolism)在動物常稱為在動物常稱為“饑餓饑餓代謝代謝”(fasting metabolism)。 是指動物處于饑餓是指動物處于饑餓( (空腹空腹) )、休息(靜臥)、溫度、休息(靜臥)、溫度適宜(適宜(20)、消化道沒有養(yǎng)分可吸收、清醒、)、消化道沒有養(yǎng)分可吸收、清醒、安靜狀態(tài)下的產(chǎn)熱量。安靜狀態(tài)下的產(chǎn)熱量。 此時的能量消耗只用于維持生命的基本生理過程,此時的能量消耗只用于維持生命的基本生理過程,如血液循環(huán)、呼吸、泌尿、神經(jīng)和內(nèi)分泌等的
8、正如血液循環(huán)、呼吸、泌尿、神經(jīng)和內(nèi)分泌等的正常運行,是動物在清醒狀態(tài)下的最低產(chǎn)熱量。常運行,是動物在清醒狀態(tài)下的最低產(chǎn)熱量。 大量研究表明,家畜基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量雖然隨體型大量研究表明,家畜基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量雖然隨體型增大,絕對值增加,但按每千克體重計算,體型增大,絕對值增加,但按每千克體重計算,體型越小的動物反而愈高。越小的動物反而愈高。 但各種動物單位體表面積基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量非常相但各種動物單位體表面積基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量非常相似。如馬、雞和小鼠單位體表面積每日基礎(chǔ)代謝似。如馬、雞和小鼠單位體表面積每日基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量平均分別為產(chǎn)熱量平均分別為3966、3946和和4971kj/m2。大多。大多數(shù)動物單位體
9、表面積基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量都很相似,數(shù)動物單位體表面積基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量都很相似,均在均在4200kj/ m2左右。左右。 通過大量研究發(fā)現(xiàn),動物單位體重的基礎(chǔ)代謝產(chǎn)通過大量研究發(fā)現(xiàn),動物單位體重的基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量是與體表面積成正比例,而不是與體重成正熱量是與體表面積成正比例,而不是與體重成正比例。比例。 然而,動物體表面積很難測量,而體重容易然而,動物體表面積很難測量,而體重容易測定。根據(jù)形態(tài)相似、密度相等的物體其表測定。根據(jù)形態(tài)相似、密度相等的物體其表面積比例于重量面積比例于重量(w)的的2/3次方次方(w 0.67)的原理,的原理,可以用動物的體重來估測其體表面積??梢杂脛游锏捏w重來估測其體表面積。
10、 又經(jīng)過大量的校正實驗,發(fā)現(xiàn)體重又經(jīng)過大量的校正實驗,發(fā)現(xiàn)體重(w)的的0.75次方次方(w 0.75)與基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量最為密切,因與基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量最為密切,因此通常由下列公式計算成年動物的基礎(chǔ)代謝此通常由下列公式計算成年動物的基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量:產(chǎn)熱量:即:即: 基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝(kj/日日) 293w0.75 式中:式中:w動物體重動物體重(kg), 293每千克代謝體重的日平均產(chǎn)每千克代謝體重的日平均產(chǎn)熱量(熱量(kj/kg日)。日)。2. 2. 熱增耗熱增耗 熱增耗熱增耗(heat increment,hi)又稱為又稱為“體增體增熱熱” 、“增生熱增生熱”或或“特殊動力作用特殊動力作用”
11、,是指休,是指休息于舒適環(huán)境中的饑餓動物因采食而增加的產(chǎn)熱息于舒適環(huán)境中的饑餓動物因采食而增加的產(chǎn)熱量量。 這種熱量一部分是動物攝食、消化和吸收飼料時,這種熱量一部分是動物攝食、消化和吸收飼料時,因細(xì)胞生物化學(xué)反應(yīng)使代謝強度增加而產(chǎn)生的熱因細(xì)胞生物化學(xué)反應(yīng)使代謝強度增加而產(chǎn)生的熱量。量。 另一部分是飼料在消化道運動,被微生物發(fā)酵所另一部分是飼料在消化道運動,被微生物發(fā)酵所釋放的熱量。如反芻動物的瘤胃,馬屬動物的盲釋放的熱量。如反芻動物的瘤胃,馬屬動物的盲腸和大腸中的內(nèi)容物被微生物發(fā)酵產(chǎn)生大量的熱。腸和大腸中的內(nèi)容物被微生物發(fā)酵產(chǎn)生大量的熱。3生產(chǎn)代謝產(chǎn)熱生產(chǎn)代謝產(chǎn)熱 生產(chǎn)代謝產(chǎn)熱是指動物生產(chǎn)產(chǎn)
12、品如生長、繁生產(chǎn)代謝產(chǎn)熱是指動物生產(chǎn)產(chǎn)品如生長、繁殖、產(chǎn)乳、產(chǎn)蛋、產(chǎn)毛等或勞役而增加的產(chǎn)殖、產(chǎn)乳、產(chǎn)蛋、產(chǎn)毛等或勞役而增加的產(chǎn)熱量。熱量。 通常凈能中的能量在滿足維持代謝需要后剩通常凈能中的能量在滿足維持代謝需要后剩余部分用于生產(chǎn)產(chǎn)品,在動物產(chǎn)品的形成過余部分用于生產(chǎn)產(chǎn)品,在動物產(chǎn)品的形成過程中,始終伴隨著熱量的產(chǎn)生。程中,始終伴隨著熱量的產(chǎn)生。 生產(chǎn)代謝生產(chǎn)代謝(productive metabolism)產(chǎn)熱量取決產(chǎn)熱量取決于產(chǎn)品的種類和數(shù)量。于產(chǎn)品的種類和數(shù)量。 役畜工作時所消耗的能量僅有役畜工作時所消耗的能量僅有20轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,其余為機械能,其余80直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?/p>
13、。 妊娠后期母牛產(chǎn)熱量較空懷母牛增加妊娠后期母牛產(chǎn)熱量較空懷母牛增加20%30%,泌乳,泌乳20kg的牛,產(chǎn)熱量較干的牛,產(chǎn)熱量較干乳期妊娠牛增加乳期妊娠牛增加50%。4活動產(chǎn)熱活動產(chǎn)熱 活動產(chǎn)熱是指動物因起臥、站立、行走、覓活動產(chǎn)熱是指動物因起臥、站立、行走、覓食、飲水、爭斗、適應(yīng)環(huán)境變化和其它生理食、飲水、爭斗、適應(yīng)環(huán)境變化和其它生理活動等而增加的產(chǎn)熱量?;顒拥榷黾拥漠a(chǎn)熱量。 消化系統(tǒng)生理活動如咀嚼、吞咽、胃腸蠕動、消化系統(tǒng)生理活動如咀嚼、吞咽、胃腸蠕動、消化酶的分泌、消化、吸收等所增加的熱量消化酶的分泌、消化、吸收等所增加的熱量均屬于活動產(chǎn)熱。均屬于活動產(chǎn)熱。 當(dāng)熱環(huán)境發(fā)生變化時動物進
14、行熱調(diào)節(jié)如當(dāng)熱環(huán)境發(fā)生變化時動物進行熱調(diào)節(jié)如外周血管的收縮、豎毛肌收縮、汗腺分外周血管的收縮、豎毛肌收縮、汗腺分泌和肌肉緊張度的改變等所產(chǎn)生的熱量泌和肌肉緊張度的改變等所產(chǎn)生的熱量也屬于活動產(chǎn)熱。也屬于活動產(chǎn)熱。 在總產(chǎn)熱量中,基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱是保障基本生命活動在總產(chǎn)熱量中,基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱是保障基本生命活動所必須;所必須; 生產(chǎn)代謝產(chǎn)熱始終伴隨著生產(chǎn)產(chǎn)品和做功而產(chǎn)生;生產(chǎn)代謝產(chǎn)熱始終伴隨著生產(chǎn)產(chǎn)品和做功而產(chǎn)生; 在維持代謝產(chǎn)熱(主要包括活動產(chǎn)熱)中,有些是在維持代謝產(chǎn)熱(主要包括活動產(chǎn)熱)中,有些是對動物生產(chǎn)毫無意義,如,適應(yīng)環(huán)境、應(yīng)激反應(yīng)等對動物生產(chǎn)毫無意義,如,適應(yīng)環(huán)境、應(yīng)激反應(yīng)等產(chǎn)熱。產(chǎn)熱。
15、因此,通過改善環(huán)境減少維持代謝產(chǎn)熱和降低生產(chǎn)因此,通過改善環(huán)境減少維持代謝產(chǎn)熱和降低生產(chǎn)產(chǎn)熱散失,是提高飼料轉(zhuǎn)化率和飼料報酬的根本措產(chǎn)熱散失,是提高飼料轉(zhuǎn)化率和飼料報酬的根本措施。施。5外源熱外源熱 外源熱是指家畜從外界環(huán)境得到的熱量。外源熱是指家畜從外界環(huán)境得到的熱量。一般情況下家畜是向外散發(fā)熱量,但當(dāng)晴一般情況下家畜是向外散發(fā)熱量,但當(dāng)晴天家畜暴露于陽光下,或環(huán)境溫度高于家天家畜暴露于陽光下,或環(huán)境溫度高于家畜體表溫度,或畜舍有取暖設(shè)備時,家畜畜體表溫度,或畜舍有取暖設(shè)備時,家畜可以從外界環(huán)境得到熱量,此外,溫?zé)崃丝梢詮耐饨绛h(huán)境得到熱量,此外,溫?zé)崃说娘暳虾惋嬎部山o家畜外源熱。的飼料和飲
16、水也可給家畜外源熱。三、體熱的散發(fā)三、體熱的散發(fā) 1 輻射散熱輻射散熱 輻射輻射(radiation)是指物體表面以電磁波形式連是指物體表面以電磁波形式連續(xù)釋放能量的過程,這種能量可以不通過中續(xù)釋放能量的過程,這種能量可以不通過中間介質(zhì)而傳遞。間介質(zhì)而傳遞。 溫度大于絕對零度的(溫度大于絕對零度的(0k或或273)任何)任何物體都能放出輻射能,其輻射波長隨輻射體物體都能放出輻射能,其輻射波長隨輻射體溫度升高而逐漸變短。溫度升高而逐漸變短。 輻射散熱輻射散熱(radiant heat loss)是指動物與周圍環(huán)是指動物與周圍環(huán)境可度量距離內(nèi)物體之間以電磁波形式進行境可度量距離內(nèi)物體之間以電磁波形
17、式進行的熱交換。的熱交換。2傳導(dǎo)散熱傳導(dǎo)散熱 傳導(dǎo)散熱傳導(dǎo)散熱(conduction heat loss)是指直接接是指直接接觸的兩物體通過分子或原子的振動或旋轉(zhuǎn)等觸的兩物體通過分子或原子的振動或旋轉(zhuǎn)等將熱量從高溫處向低溫處傳遞的過程。將熱量從高溫處向低溫處傳遞的過程。 動物體呼吸道和皮膚都具有傳導(dǎo)散熱的作用。動物體呼吸道和皮膚都具有傳導(dǎo)散熱的作用。 呼吸道是將熱傳給較冷的吸入空氣,皮膚主呼吸道是將熱傳給較冷的吸入空氣,皮膚主要是通過直接與較冷物體如墻壁、地面、冷要是通過直接與較冷物體如墻壁、地面、冷水等接觸而進行傳導(dǎo)散熱。水等接觸而進行傳導(dǎo)散熱。 空氣是熱的不良導(dǎo)體,動物體表通過空氣傳空氣是
18、熱的不良導(dǎo)體,動物體表通過空氣傳導(dǎo)散失熱的熱量有限。導(dǎo)散失熱的熱量有限。 動物傳導(dǎo)散熱取決于與其接觸物體的溫度,當(dāng)動物傳導(dǎo)散熱取決于與其接觸物體的溫度,當(dāng)動物體表溫度高于物體表面溫度時,動物散失動物體表溫度高于物體表面溫度時,動物散失熱量,傳導(dǎo)散熱量為正值。熱量,傳導(dǎo)散熱量為正值。 當(dāng)動物體表溫度低于物體表面溫度時,動物獲當(dāng)動物體表溫度低于物體表面溫度時,動物獲得熱量,傳導(dǎo)散熱量為負(fù)值。得熱量,傳導(dǎo)散熱量為負(fù)值。 在炎熱的夏季,對豬和牛進行冷水浴,可以增在炎熱的夏季,對豬和牛進行冷水浴,可以增加傳導(dǎo)散熱。加傳導(dǎo)散熱。3對流散熱對流散熱 對流對流(convection)是指空氣和水的相對運動。是
19、指空氣和水的相對運動。 對流散熱對流散熱(convection heat loss)是空氣或水相是空氣或水相對運動造成的熱傳遞。對運動造成的熱傳遞。 當(dāng)畜體體表溫度高于空氣和水溫度時,通過當(dāng)畜體體表溫度高于空氣和水溫度時,通過對流可以帶走畜體表面熱量,發(fā)生對流散熱。對流可以帶走畜體表面熱量,發(fā)生對流散熱。 與動物對流散熱有關(guān)的流體主要是空氣。與動物對流散熱有關(guān)的流體主要是空氣。 水禽、水牛等動物也通過水體流動進行水禽、水牛等動物也通過水體流動進行對流散熱。對流散熱。 對流形式有兩種:對流形式有兩種: 一種是由外力作用發(fā)生對流,稱為一種是由外力作用發(fā)生對流,稱為“強強制對流制對流” ;如:使用風(fēng)
20、扇、水淋等。;如:使用風(fēng)扇、水淋等。 另一種為空氣因受熱不均導(dǎo)致密度變化另一種為空氣因受熱不均導(dǎo)致密度變化而產(chǎn)生的對流而產(chǎn)生的對流-自然風(fēng),稱為自然風(fēng),稱為“自然對自然對流流” 。4 蒸發(fā)散熱蒸發(fā)散熱 蒸發(fā)散熱蒸發(fā)散熱(evaporation heat loss)是指動是指動物與空氣接觸表面的水份從液態(tài)變?yōu)闅馕锱c空氣接觸表面的水份從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時吸收熱量的過程。態(tài)時吸收熱量的過程。 動物體表蒸發(fā)散熱的部位主要為皮膚表動物體表蒸發(fā)散熱的部位主要為皮膚表面和呼吸道。面和呼吸道。 只要有水分蒸發(fā),就有熱量的散失。只要有水分蒸發(fā),就有熱量的散失。 (1)皮膚蒸發(fā))皮膚蒸發(fā) 皮膚蒸發(fā)的機制有二:皮膚蒸發(fā)
21、的機制有二: 一為滲透蒸發(fā)一為滲透蒸發(fā),即皮膚組織水分通過上皮向,即皮膚組織水分通過上皮向外滲透,水分在皮膚表面蒸發(fā)。因為滲透蒸外滲透,水分在皮膚表面蒸發(fā)。因為滲透蒸發(fā)不見有水滴,常稱為發(fā)不見有水滴,常稱為“隱汗蒸發(fā)隱汗蒸發(fā)” 。 二為出汗蒸發(fā)二為出汗蒸發(fā),通過汗腺分泌汗液,通過汗腺分泌汗液, ,在皮膚表在皮膚表面蒸發(fā)。出汗多時,常見皮膚表面有水滴出面蒸發(fā)。出汗多時,常見皮膚表面有水滴出現(xiàn),故又稱為現(xiàn),故又稱為“顯汗蒸發(fā)顯汗蒸發(fā)” 。 出汗散熱能力與汗腺發(fā)達程度和被毛狀態(tài)有關(guān),馬屬動物出汗散熱能力與汗腺發(fā)達程度和被毛狀態(tài)有關(guān),馬屬動物汗腺較發(fā)達,牛次之,綿羊有汗腺,但較小且為突發(fā)性汗汗腺較發(fā)達
22、,牛次之,綿羊有汗腺,但較小且為突發(fā)性汗腺,豬無活動汗腺,雞、兔、狗等均無汗腺;腺,豬無活動汗腺,雞、兔、狗等均無汗腺; 對于大多數(shù)動物,由于被毛的阻滯作用,即使動物處于高對于大多數(shù)動物,由于被毛的阻滯作用,即使動物處于高溫汗腺分泌汗液多,汗液也很難在皮膚表面蒸發(fā),所以通溫汗腺分泌汗液多,汗液也很難在皮膚表面蒸發(fā),所以通過皮膚蒸發(fā)散熱對動物散熱作用不大過皮膚蒸發(fā)散熱對動物散熱作用不大, ,濕度大時更是如此。濕度大時更是如此。 在高溫高濕時動物主要靠增加滲透蒸發(fā)和呼吸道蒸發(fā)而散在高溫高濕時動物主要靠增加滲透蒸發(fā)和呼吸道蒸發(fā)而散熱。熱。 (2)呼吸道蒸發(fā))呼吸道蒸發(fā) 呼吸道粘膜濕潤、溫度高、水汽壓
23、大,空氣的水汽呼吸道粘膜濕潤、溫度高、水汽壓大,空氣的水汽壓一般相對較低,當(dāng)水汽壓較低的空氣通過呼吸道壓一般相對較低,當(dāng)水汽壓較低的空氣通過呼吸道時,呼吸道粘膜的水分子很容易向空氣中逸出而發(fā)時,呼吸道粘膜的水分子很容易向空氣中逸出而發(fā)生蒸發(fā)作用;生蒸發(fā)作用; 吸入呼吸道的空氣的溫度通常低于體溫,因經(jīng)呼吸吸入呼吸道的空氣的溫度通常低于體溫,因經(jīng)呼吸道的傳導(dǎo)、對流的散熱作用而使空氣溫度升高,飽道的傳導(dǎo)、對流的散熱作用而使空氣溫度升高,飽和壓水氣壓亦隨之提高,從而能容納更多的水汽。和壓水氣壓亦隨之提高,從而能容納更多的水汽。 呼吸道蒸發(fā)的主要部位是上呼吸道。呼吸道蒸發(fā)的主要部位是上呼吸道。 呼吸道散
24、熱是通過肺泡表面水分蒸發(fā)和吸入呼吸道散熱是通過肺泡表面水分蒸發(fā)和吸入冷空氣經(jīng)輻射、對流和傳導(dǎo)變熱而進行的。冷空氣經(jīng)輻射、對流和傳導(dǎo)變熱而進行的。 當(dāng)氣溫較低時,動物呼吸次數(shù)減少而深度增當(dāng)氣溫較低時,動物呼吸次數(shù)減少而深度增大;當(dāng)氣溫升高時,動物呼吸變得短而急促。大;當(dāng)氣溫升高時,動物呼吸變得短而急促。 所謂熱性喘息就是指在高溫環(huán)境中,動物出所謂熱性喘息就是指在高溫環(huán)境中,動物出現(xiàn)的增加呼吸頻率,呼吸深度降低的現(xiàn)象。現(xiàn)的增加呼吸頻率,呼吸深度降低的現(xiàn)象。熱性喘息常見于汗腺不發(fā)達或缺乏汗腺的動熱性喘息常見于汗腺不發(fā)達或缺乏汗腺的動物物,如豬、雞、狗。如豬、雞、狗。 輻射散熱、傳導(dǎo)散熱和對流散熱合稱
25、為輻射散熱、傳導(dǎo)散熱和對流散熱合稱為“非蒸非蒸發(fā)散熱發(fā)散熱”、“可感散熱可感散熱”或或“顯熱發(fā)散顯熱發(fā)散” 。 非蒸發(fā)散熱量的大小主要受環(huán)境溫度的影響,非蒸發(fā)散熱量的大小主要受環(huán)境溫度的影響,非蒸發(fā)散熱的結(jié)果是導(dǎo)致空氣溫度變化。非蒸發(fā)散熱的結(jié)果是導(dǎo)致空氣溫度變化。 蒸發(fā)散熱亦稱蒸發(fā)散熱亦稱“潛熱發(fā)散潛熱發(fā)散” ,主要包括皮膚蒸,主要包括皮膚蒸發(fā)散熱和呼吸道蒸發(fā)散熱,蒸發(fā)散熱量主要受發(fā)散熱和呼吸道蒸發(fā)散熱,蒸發(fā)散熱量主要受空氣濕度的影響,不導(dǎo)致空氣溫度變化??諝鉂穸鹊挠绊?,不導(dǎo)致空氣溫度變化。 畜體熱散失除了輻射、對流、傳導(dǎo)、蒸畜體熱散失除了輻射、對流、傳導(dǎo)、蒸發(fā)散熱外,通過胃腸道加熱飼料和飲水
26、發(fā)散熱外,通過胃腸道加熱飼料和飲水可消耗部分體熱,同時,糞、尿排泄也可消耗部分體熱,同時,糞、尿排泄也帶走少量熱,但這種散熱不屬于正常的帶走少量熱,但這種散熱不屬于正常的生理熱調(diào)節(jié)范圍。生理熱調(diào)節(jié)范圍。5.加熱飼料和飲水四、畜體熱平衡與調(diào)節(jié)四、畜體熱平衡與調(diào)節(jié)1、畜體的熱平衡、畜體的熱平衡 畜體的多余產(chǎn)熱和得熱,必須經(jīng)過各種散熱途徑畜體的多余產(chǎn)熱和得熱,必須經(jīng)過各種散熱途徑來散發(fā),才能維持體溫的正常與恒定,這就是畜來散發(fā),才能維持體溫的正常與恒定,這就是畜體的熱平衡??捎孟率胶唵伪硎緸椋后w的熱平衡??捎孟率胶唵伪硎緸椋?m he rcv=0m畜體產(chǎn)熱量;畜體產(chǎn)熱量; he 蒸發(fā)散熱量;蒸發(fā)散熱
27、量;r 輻射散熱量;輻射散熱量; c 傳導(dǎo)散熱量;傳導(dǎo)散熱量;v 對流散熱量;對流散熱量; 飼料、飲水耗熱量飼料、飲水耗熱量家畜的體熱來源和散熱途徑家畜的體熱來源和散熱途徑 基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱 傳導(dǎo)散熱傳導(dǎo)散熱 采食(熱增耗)采食(熱增耗) 輻射散熱輻射散熱 生生 產(chǎn)產(chǎn) 產(chǎn)產(chǎn) 熱熱 對流散熱對流散熱 皮膚蒸發(fā)皮膚蒸發(fā) 運運 動動 產(chǎn)產(chǎn) 熱熱 蒸發(fā)散熱蒸發(fā)散熱 采食和飲水采食和飲水 呼吸道蒸發(fā)呼吸道蒸發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 得得 熱熱 加熱飼料和飲水加熱飼料和飲水 外源熱外源熱家 畜 體 熱2.熱平衡的調(diào)節(jié)熱平衡的調(diào)節(jié) (1)(1)物理調(diào)節(jié)物理調(diào)節(jié) 在炎熱或寒冷環(huán)境中,家畜首先借皮膚血管的在炎熱或
28、寒冷環(huán)境中,家畜首先借皮膚血管的舒縮,增減皮膚的血流量和皮膚溫度,其次通舒縮,增減皮膚的血流量和皮膚溫度,其次通過加強或減弱汗腺和呼吸活動,尋找較舒適的過加強或減弱汗腺和呼吸活動,尋找較舒適的小氣候環(huán)境和改變姿勢等,以增加或減少熱的小氣候環(huán)境和改變姿勢等,以增加或減少熱的放散來維持正常的體溫,這稱之為放散來維持正常的體溫,這稱之為“散熱調(diào)節(jié)散熱調(diào)節(jié)”或物理調(diào)節(jié)或物理調(diào)節(jié)。 (2)(2)化學(xué)調(diào)節(jié)化學(xué)調(diào)節(jié) 在較嚴(yán)重的熱或冷應(yīng)激中,散熱調(diào)節(jié)已在較嚴(yán)重的熱或冷應(yīng)激中,散熱調(diào)節(jié)已不足以維持體溫恒定時,則必須減少或增加不足以維持體溫恒定時,則必須減少或增加體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化,以減少或增加熱的產(chǎn)體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)
29、的氧化,以減少或增加熱的產(chǎn)生,這種調(diào)節(jié)稱之為生,這種調(diào)節(jié)稱之為“產(chǎn)熱調(diào)節(jié)產(chǎn)熱調(diào)節(jié)”或或“化學(xué)化學(xué)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)”。 當(dāng)物理和化學(xué)調(diào)節(jié)同時進行還不能維持當(dāng)物理和化學(xué)調(diào)節(jié)同時進行還不能維持熱平衡時,表現(xiàn)為體溫的升高或下降,熱平衡時,表現(xiàn)為體溫的升高或下降,說明熱平衡破壞,這時往往引起生理機說明熱平衡破壞,這時往往引起生理機能失常。嚴(yán)重威脅家畜的健康和生產(chǎn)力,能失常。嚴(yán)重威脅家畜的健康和生產(chǎn)力,甚至危及生命。甚至危及生命。 家畜熱平衡的調(diào)節(jié),同樣,主要依賴于家畜熱平衡的調(diào)節(jié),同樣,主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的控制。神經(jīng)系統(tǒng)的控制。第二節(jié)第二節(jié) 空氣溫度空氣溫度 一、空氣溫度和畜舍氣溫一、空氣溫度和畜舍氣溫 空氣溫
30、度是影響家畜健康和生產(chǎn)力的主要因素??諝鉁囟仁怯绊懠倚蠼】岛蜕a(chǎn)力的主要因素。自然界的氣溫來源于太陽輻射,太陽輻射經(jīng)過大自然界的氣溫來源于太陽輻射,太陽輻射經(jīng)過大氣減弱后到達地面,除一部分被地面反射掉一部氣減弱后到達地面,除一部分被地面反射掉一部分外,其余被地面吸收使地面增熱,地面再通過分外,其余被地面吸收使地面增熱,地面再通過輻射、傳導(dǎo)和對流把熱傳給空氣,這就是空氣熱輻射、傳導(dǎo)和對流把熱傳給空氣,這就是空氣熱量的主要來源。太陽輻射通過大氣是直接被吸收量的主要來源。太陽輻射通過大氣是直接被吸收的熱量很少幾乎不起作用,僅能增溫的熱量很少幾乎不起作用,僅能增溫0.02。 氣溫日較差:氣溫日較差:一
31、天中,氣溫在日出前最低,一天中,氣溫在日出前最低,下午下午2時左右最高。一天中氣溫最高值和最時左右最高。一天中氣溫最高值和最低值之差稱之為低值之差稱之為“氣溫日較差氣溫日較差”。 氣溫年較差:氣溫年較差:在一年中,一般在一年中,一般1月份氣溫最月份氣溫最低,低,7月份氣溫最高,最高月平均氣溫與最月份氣溫最高,最高月平均氣溫與最低月平均氣溫之差稱之為低月平均氣溫之差稱之為“氣溫年較差氣溫年較差”。 畜舍氣溫往往受畜舍外圍結(jié)構(gòu)和舍內(nèi)家畜畜舍氣溫往往受畜舍外圍結(jié)構(gòu)和舍內(nèi)家畜散熱的影響,舍內(nèi)氣溫與舍外氣溫不僅有散熱的影響,舍內(nèi)氣溫與舍外氣溫不僅有較大差異,而且有自身特點。較大差異,而且有自身特點。 隔
32、熱性能良好的畜舍,由于畜體散熱影響隔熱性能良好的畜舍,由于畜體散熱影響和熱空氣比重輕的緣故,一般舍內(nèi)氣溫垂和熱空氣比重輕的緣故,一般舍內(nèi)氣溫垂直方向呈下低上高分布,水平方向是從畜直方向呈下低上高分布,水平方向是從畜舍中心氣溫高,四周外圍氣溫低。舍中心氣溫高,四周外圍氣溫低。二、等熱區(qū)與臨界溫度二、等熱區(qū)與臨界溫度 (一)概念(一)概念 等熱區(qū)等熱區(qū)(zone of thermoneutrality,tn)是指恒溫是指恒溫動物主要依靠物理調(diào)節(jié)和行為調(diào)節(jié)即可維持體動物主要依靠物理調(diào)節(jié)和行為調(diào)節(jié)即可維持體溫正常的外界環(huán)境溫度范圍。溫正常的外界環(huán)境溫度范圍。 臨界溫度臨界溫度: 當(dāng)氣溫下降散熱增加時,
33、物理和行當(dāng)氣溫下降散熱增加時,物理和行為調(diào)節(jié)無法使動物保持體溫正常,必須提高代為調(diào)節(jié)無法使動物保持體溫正常,必須提高代謝率,增加產(chǎn)熱量,以維持體溫恒定,這開始謝率,增加產(chǎn)熱量,以維持體溫恒定,這開始提高代謝率的外界溫度稱為提高代謝率的外界溫度稱為“臨界溫度臨界溫度”或或“下限臨界溫度下限臨界溫度”。 過高溫度過高溫度: 如果氣溫升高,機體散熱受阻,物理調(diào)節(jié)如果氣溫升高,機體散熱受阻,物理調(diào)節(jié)不能維持體溫恒定,體內(nèi)蓄熱,體溫升高,體溫每升不能維持體溫恒定,體內(nèi)蓄熱,體溫升高,體溫每升高高1攝氏度,代謝率可提高攝氏度,代謝率可提高10-20%,這因高溫引起代,這因高溫引起代謝率升高的環(huán)境溫度也可稱
34、為謝率升高的環(huán)境溫度也可稱為“臨界溫度臨界溫度”,但為別,但為別于下限臨界溫度,特稱為于下限臨界溫度,特稱為“過高溫度過高溫度”或或“上限臨界上限臨界溫度溫度”. 臨界溫度與過高溫度之間的環(huán)境溫度臨界溫度與過高溫度之間的環(huán)境溫度即為等熱區(qū)即為等熱區(qū)。 舒適區(qū):舒適區(qū):實際生活中,有一個溫度范圍,實際生活中,有一個溫度范圍,畜體代謝產(chǎn)熱剛好等于散熱,不需要物理調(diào)畜體代謝產(chǎn)熱剛好等于散熱,不需要物理調(diào)節(jié),而能維持體溫正常,我們稱該范圍為舒節(jié),而能維持體溫正常,我們稱該范圍為舒適區(qū)。適區(qū)。 舒適區(qū)以上開始受熱應(yīng)激,表現(xiàn)為皮膚血舒適區(qū)以上開始受熱應(yīng)激,表現(xiàn)為皮膚血管擴張,皮溫升高,呼吸加快和出汗等熱調(diào)
35、管擴張,皮溫升高,呼吸加快和出汗等熱調(diào)節(jié)過程,舒適區(qū)以下開始受冷應(yīng)激,表現(xiàn)為節(jié)過程,舒適區(qū)以下開始受冷應(yīng)激,表現(xiàn)為皮膚血管收縮,豎毛和肢體體蜷縮等。皮膚血管收縮,豎毛和肢體體蜷縮等。 (二)(二) 影響等熱區(qū)和臨界溫度的因素影響等熱區(qū)和臨界溫度的因素 臨界溫度的高低,取決于產(chǎn)熱的多少和散熱的難易:臨界溫度的高低,取決于產(chǎn)熱的多少和散熱的難易: 凡產(chǎn)熱多,散熱難的,臨界溫度較低;凡產(chǎn)熱多,散熱難的,臨界溫度較低; 產(chǎn)熱少,散熱易的,臨界溫度較高。產(chǎn)熱少,散熱易的,臨界溫度較高。 因此引起產(chǎn)熱和散熱變化的一切內(nèi)在和外界因素,因此引起產(chǎn)熱和散熱變化的一切內(nèi)在和外界因素,都能影響等熱區(qū)的寬狹和臨界溫度
36、的高低都能影響等熱區(qū)的寬狹和臨界溫度的高低。影響等熱區(qū)和臨界溫度的主要因素影響等熱區(qū)和臨界溫度的主要因素1、動物種類、動物種類 一般體型較大、每單位體重體表面積較小的一般體型較大、每單位體重體表面積較小的動物,較耐低溫而不耐熱,其等熱區(qū)較寬,下限動物,較耐低溫而不耐熱,其等熱區(qū)較寬,下限臨界溫度較低。臨界溫度較低。 在饑餓下狀態(tài)下,部分動物的等熱區(qū):在饑餓下狀態(tài)下,部分動物的等熱區(qū): 雞為雞為2832,犬為,犬為2026,綿羊為,綿羊為2125 臨界溫度:豬臨界溫度:豬21 ,牛,牛18 2、年齡和體重、年齡和體重 臨界溫度隨年齡和體重的增大而下降。臨界溫度隨年齡和體重的增大而下降。 幼年家畜
37、由于體熱調(diào)節(jié)機能差,故等熱幼年家畜由于體熱調(diào)節(jié)機能差,故等熱區(qū)較狹,臨界溫度較高。區(qū)較狹,臨界溫度較高。3、皮毛狀態(tài)、皮毛狀態(tài) 被毛綿密或皮下脂肪較厚的動物,較耐被毛綿密或皮下脂肪較厚的動物,較耐寒,臨界溫度低,等熱區(qū)寬。寒,臨界溫度低,等熱區(qū)寬。 4、飼養(yǎng)水平、飼養(yǎng)水平 家畜在采食過程中,由于咀嚼、消化器家畜在采食過程中,由于咀嚼、消化器官的活動,產(chǎn)生體增熱,飼養(yǎng)水平愈高,體官的活動,產(chǎn)生體增熱,飼養(yǎng)水平愈高,體增熱愈多,臨界溫度愈低。增熱愈多,臨界溫度愈低。5、生產(chǎn)力、生產(chǎn)力 泌乳、產(chǎn)蛋、勞役、妊娠、生長、肥育泌乳、產(chǎn)蛋、勞役、妊娠、生長、肥育等生產(chǎn)家畜,不但須給較多的飼料,而且在等生產(chǎn)家
38、畜,不但須給較多的飼料,而且在生產(chǎn)過程中代謝率亦提高,因而,臨界溫度生產(chǎn)過程中代謝率亦提高,因而,臨界溫度較低。較低。 6、對氣候的適應(yīng)性、對氣候的適應(yīng)性 寒冷地區(qū)動物的臨界溫度較低,炎熱地區(qū)則寒冷地區(qū)動物的臨界溫度較低,炎熱地區(qū)則相反之。相反之。 一般熱帶動物的臨界溫度在一般熱帶動物的臨界溫度在20-30攝氏度。攝氏度。 寒帶動物則很低,等熱區(qū)很寬。寒帶動物則很低,等熱區(qū)很寬。 如白狐和北極鷗等熱區(qū)在如白狐和北極鷗等熱區(qū)在-3030攝氏度之間,攝氏度之間,這主要與被毛的高度保溫效力有關(guān)。這主要與被毛的高度保溫效力有關(guān)。 7、管理制度、管理制度 由于臨界溫度都是個體動物在實驗室的條件下由于臨界
39、溫度都是個體動物在實驗室的條件下測定的,如果群體飼養(yǎng),當(dāng)氣溫下降時,動物測定的,如果群體飼養(yǎng),當(dāng)氣溫下降時,動物可互相擁護,減少散熱面積,能顯著降低臨界可互相擁護,減少散熱面積,能顯著降低臨界溫度。溫度。 8、環(huán)境狀況、環(huán)境狀況 臨界溫度是在無風(fēng)、沒有太陽輻射、濕度臨界溫度是在無風(fēng)、沒有太陽輻射、濕度適宜的條件下測定的,所得的結(jié)果不一定適用適宜的條件下測定的,所得的結(jié)果不一定適用于自然條件。風(fēng)、太陽輻射、濕度不宜等都會于自然條件。風(fēng)、太陽輻射、濕度不宜等都會影響臨界溫度和等熱區(qū)。影響臨界溫度和等熱區(qū)。(三)等熱區(qū)理論的應(yīng)用(三)等熱區(qū)理論的應(yīng)用 等熱區(qū)在畜牧生產(chǎn)實際中具有重要意義和等熱區(qū)在畜牧
40、生產(chǎn)實際中具有重要意義和價值。價值。 1.1.為畜牧生產(chǎn)的科學(xué)管理提供依據(jù)為畜牧生產(chǎn)的科學(xué)管理提供依據(jù) 在等熱區(qū)范圍內(nèi),尤其是在舒適區(qū)內(nèi),家在等熱區(qū)范圍內(nèi),尤其是在舒適區(qū)內(nèi),家畜用于維持的能量最小,用于生產(chǎn)的能量最多。畜用于維持的能量最小,用于生產(chǎn)的能量最多。 在這種情況下,家畜對飼料的轉(zhuǎn)化率最高,在這種情況下,家畜對飼料的轉(zhuǎn)化率最高,生產(chǎn)力也最高,動物的抗病力最強,飼養(yǎng)成本生產(chǎn)力也最高,動物的抗病力最強,飼養(yǎng)成本最低。最低。 根據(jù)根據(jù)“等熱區(qū)等熱區(qū)”有關(guān)理論,可針對不同種類有關(guān)理論,可針對不同種類和不同年齡的動物制訂科學(xué)的、切實可行的和不同年齡的動物制訂科學(xué)的、切實可行的飼養(yǎng)管理方案和環(huán)境管
41、理措施,以滿足各種飼養(yǎng)管理方案和環(huán)境管理措施,以滿足各種家畜的要求,最大限度發(fā)揮它們的生產(chǎn)潛力。家畜的要求,最大限度發(fā)揮它們的生產(chǎn)潛力。 例如,夏季提高日糧營養(yǎng)物質(zhì)濃度,可保證例如,夏季提高日糧營養(yǎng)物質(zhì)濃度,可保證動物在采食量減少的情況下攝取足夠的營養(yǎng)動物在采食量減少的情況下攝取足夠的營養(yǎng)物質(zhì),滿足生產(chǎn)的需要并減少食后增生熱。物質(zhì),滿足生產(chǎn)的需要并減少食后增生熱。 2.2.為畜舍的熱工建筑設(shè)計提供了理論依據(jù)為畜舍的熱工建筑設(shè)計提供了理論依據(jù) 動物等熱區(qū)的理論,從動物與環(huán)境熱交換的角動物等熱區(qū)的理論,從動物與環(huán)境熱交換的角度,揭示了不同種類、不同生產(chǎn)狀態(tài)的動物對度,揭示了不同種類、不同生產(chǎn)狀態(tài)的
42、動物對熱環(huán)境的要求,而修建畜舍的主要目的就是改熱環(huán)境的要求,而修建畜舍的主要目的就是改善環(huán)境和控制環(huán)境。善環(huán)境和控制環(huán)境。 因而,等熱區(qū)的有關(guān)理論為畜舍建筑的熱工設(shè)因而,等熱區(qū)的有關(guān)理論為畜舍建筑的熱工設(shè)計提供了理論依據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)。計提供了理論依據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)。 3.3.為動物引種育種提供依據(jù)為動物引種育種提供依據(jù) 動物適應(yīng)特定的氣候環(huán)境是進行生產(chǎn)的前提。動物適應(yīng)特定的氣候環(huán)境是進行生產(chǎn)的前提。 在引種和育種工作中,過去人們往往只注意在引種和育種工作中,過去人們往往只注意生產(chǎn)性能的選擇而忽略動物對環(huán)境的適應(yīng),生產(chǎn)性能的選擇而忽略動物對環(huán)境的適應(yīng),使所選擇或培育的品種不能很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)厥顾x擇或培
43、育的品種不能很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?,制約了動物生產(chǎn)潛力的發(fā)揮。氣候,制約了動物生產(chǎn)潛力的發(fā)揮。 在育種或引進外來品種時,若既重視品在育種或引進外來品種時,若既重視品種的生產(chǎn)性能和產(chǎn)品品質(zhì),又充分考慮種的生產(chǎn)性能和產(chǎn)品品質(zhì),又充分考慮品種適應(yīng)性和抗逆性,就能避免育種工品種適應(yīng)性和抗逆性,就能避免育種工作的盲目性。作的盲目性。 等熱區(qū)和臨界溫度為動物耐熱性和耐寒等熱區(qū)和臨界溫度為動物耐熱性和耐寒性的選擇提供了量化指標(biāo)。性的選擇提供了量化指標(biāo)。三、氣溫度對家畜的影響三、氣溫度對家畜的影響 (一)(一) 對家畜生產(chǎn)性能的影響對家畜生產(chǎn)性能的影響 1. 繁殖性能繁殖性能 夏季高溫經(jīng)常引起家畜的哺育和受胎夏季
44、高溫經(jīng)常引起家畜的哺育和受胎率下降,幾乎對公畜、母畜、仔畜都有一率下降,幾乎對公畜、母畜、仔畜都有一定的影響。定的影響。 對公畜的影響對公畜的影響 高溫可導(dǎo)致公畜的精子高溫可導(dǎo)致公畜的精子活力下降,精子密度下降,畸形率上升?;盍ο陆?,精子密度下降,畸形率上升。而低溫則無大影響。而低溫則無大影響。 對母畜的影響對母畜的影響 高溫主要影響母畜受精高溫主要影響母畜受精卵著床,極易造成死胚。卵著床,極易造成死胚。 對仔畜的影響對仔畜的影響 若妊娠期高溫,仔豬初若妊娠期高溫,仔豬初生重輕,生活力低,死亡率高。若產(chǎn)仔期生重輕,生活力低,死亡率高。若產(chǎn)仔期低溫,仔畜受凍,成活率低。低溫,仔畜受凍,成活率低。 2. 生長與肥育生長與肥育 每種動物都有最佳的生長、肥育環(huán)境溫每種動物都有最佳的生長、肥育環(huán)境溫度,一般此時飼料利用率也較高,生產(chǎn)度,一般此時飼料利用率也較高,生產(chǎn)成本較低。這個最佳溫度就是家畜的等成本較低。這個最佳溫度就是家畜的等熱區(qū),所以凡是氣溫高于或低于家畜等熱區(qū),所以凡是氣溫高于或低于家畜等熱區(qū),都可能影響家畜最佳生長肥育。熱區(qū),都可能影響家畜最佳生長肥育。 3. 產(chǎn)乳和產(chǎn)蛋產(chǎn)乳和產(chǎn)蛋 高溫對奶牛的產(chǎn)奶量影
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