第3章 光环境精选PPT.ppt
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1、第3章 光环境第1页,本讲稿共44页第一节第一节 概述概述 一、光的来源一、光的来源 1.自然光(自然光(sunlight)家畜的光照主要来自太阳辐射,是一种电磁波,家畜的光照主要来自太阳辐射,是一种电磁波,其主要波长范围在其主要波长范围在1504000nm,其中人眼可见光的其中人眼可见光的范围在范围在380760nm之间,可见光谱中根据波长不同之间,可见光谱中根据波长不同又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。波又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。波长小于长小于380nm的是紫外线,波长大于的是紫外线,波长大于760nm的是红外线,的是红外线,红外线和紫外线均是不可见光。在全部太阳辐
2、射光中,红外线和紫外线均是不可见光。在全部太阳辐射光中,红外线占红外线占5060,紫外线约占,紫外线约占1%,其余部分是可,其余部分是可见光。各种光的波长详见见光。各种光的波长详见P46,表表3-1。第2页,本讲稿共44页 波长越长,热增效应越大,所以红外线可以产波长越长,热增效应越大,所以红外线可以产生大量热。波长小于生大量热。波长小于290nm的紫外线被大气臭氧层的紫外线被大气臭氧层吸收,只有波长吸收,只有波长290380nm的紫外线才能达到地表。的紫外线才能达到地表。光谱成分随时间、纬度、海拔的变化而变化。如短光谱成分随时间、纬度、海拔的变化而变化。如短波随纬度增加而减少,随海拔增加而增
3、加;冬季长波波随纬度增加而减少,随海拔增加而增加;冬季长波光增多,夏季短波光增多;一天内中午短波光较多,光增多,夏季短波光增多;一天内中午短波光较多,早晚长波光较多。早晚长波光较多。第3页,本讲稿共44页n光照射在动物肌体上时,一部分被反光照射在动物肌体上时,一部分被反射,另一部分穿入肌体组织内,只有射,另一部分穿入肌体组织内,只有被肌体组织吸收的部分才起作用。被肌体组织吸收的部分才起作用。n如紫外线几乎全部在表皮处被吸收;如紫外线几乎全部在表皮处被吸收;红外线随波长增加,透入组织的深度红外线随波长增加,透入组织的深度也逐渐增加,有的可深达数厘米。也逐渐增加,有的可深达数厘米。第4页,本讲稿共
4、44页 2.人工光照(人工光照(artificial light)n在现代畜牧生产实践中,为了更好地控在现代畜牧生产实践中,为了更好地控制家畜生产性能和繁殖规律,在舍内安制家畜生产性能和繁殖规律,在舍内安装电灯照明,或早晚补充照明,我们称装电灯照明,或早晚补充照明,我们称为人工光照。为人工光照。n人工光照的光源一般有两种:一种是白人工光照的光源一般有两种:一种是白炽灯,一种是日光灯。炽灯,一种是日光灯。第5页,本讲稿共44页 二、光周期与光钝化二、光周期与光钝化1.光周期(光周期(photoperiod)光照时间运转日复一日,年复一年的规律性变化,光照时间运转日复一日,年复一年的规律性变化,我
5、们称之为光的周期性,也称为光周期。我们称之为光的周期性,也称为光周期。一天一天24小时白昼交替循环。一年中冬至后日照时小时白昼交替循环。一年中冬至后日照时间渐长,到夏至为日照最长日;夏至后日照时间渐间渐长,到夏至为日照最长日;夏至后日照时间渐短,到冬至为日照最短日。短,到冬至为日照最短日。光照变化比其他任何环境因素都有规律,因光照变化比其他任何环境因素都有规律,因而许多动物机能也是随着日周期和年周期变化而许多动物机能也是随着日周期和年周期变化而变化的。而变化的。第6页,本讲稿共44页 2.光钝化(光钝化(photorefractivity)动物在持续的长光照下,会产生对光的不动物在持续的长光照
6、下,会产生对光的不敏感现象,称为光钝化。敏感现象,称为光钝化。光周期变化和光钝化作用可以调节动光周期变化和光钝化作用可以调节动物的繁殖周期,以此在一定的时间内限物的繁殖周期,以此在一定的时间内限制繁殖,以保证下一个繁殖季节有更好制繁殖,以保证下一个繁殖季节有更好的环境和体质。的环境和体质。第7页,本讲稿共44页 三、光照强度三、光照强度 光照强度通常以勒克斯(光照强度通常以勒克斯(lx)为单位表为单位表示,是指示,是指1平方米面积上的光通量为平方米面积上的光通量为1流流明时的强度。明时的强度。而流明是表示光通量单位,是指以而流明是表示光通量单位,是指以1坎德坎德拉的光源为球心,拉的光源为球心,
7、1米为半径,其球面上的米为半径,其球面上的光通量即为光通量即为1流明。流明。第8页,本讲稿共44页第二节第二节 可见光可见光 可见光是太阳辐射中使人和动物产生光觉可见光是太阳辐射中使人和动物产生光觉和视觉的部分。和视觉的部分。可见光对动物肌体的生理过程,尤其是可见光对动物肌体的生理过程,尤其是生殖过程,产生一系列的重要影响。生殖过程,产生一系列的重要影响。第9页,本讲稿共44页 一、可见光作用的机理一、可见光作用的机理n可见光对动物的影响,一般是导致下丘脑兴奋,可见光对动物的影响,一般是导致下丘脑兴奋,由此引起一系列的反应、对家畜的生长发育、生由此引起一系列的反应、对家畜的生长发育、生产和繁殖
8、产生影响。产和繁殖产生影响。n就哺乳动物而言,光线照射在眼睛上,引起视就哺乳动物而言,光线照射在眼睛上,引起视网膜兴奋,并通过视神经将这一兴奋传到大脑网膜兴奋,并通过视神经将这一兴奋传到大脑皮层的视觉中枢,后者又将兴奋传到下丘脑,皮层的视觉中枢,后者又将兴奋传到下丘脑,使其分泌促释放激素。使其分泌促释放激素。第10页,本讲稿共44页n对家禽而言,眼睛不是主要的,即使没有眼睛仍对家禽而言,眼睛不是主要的,即使没有眼睛仍可引起反应。可引起反应。n这是因为光线可穿过家禽头盖骨,经脑神经作用这是因为光线可穿过家禽头盖骨,经脑神经作用于下丘脑,引起下丘脑兴奋,即所谓于下丘脑,引起下丘脑兴奋,即所谓“视网
9、膜外视网膜外或脑感受器或脑感受器”。n此外,光还可以通过视神经作用于松果腺,减少此外,光还可以通过视神经作用于松果腺,减少褪黑激素的分泌,后者经下丘脑影响垂体前叶。褪黑激素的分泌,后者经下丘脑影响垂体前叶。第11页,本讲稿共44页n见P50 图3-2n下丘脑兴奋分泌的释放激素,如促性腺激素释放激素下丘脑兴奋分泌的释放激素,如促性腺激素释放激素(GnRH)、促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素释放激素(TRH)、促肾上腺皮促肾上腺皮质激素释放激素质激素释放激素(CRH)、生长激素释放激素生长激素释放激素(GRH)等,等,经下丘脑一垂体门脉循环系统到达垂体前叶,并使之经下丘脑一垂体门脉循环系统到达垂体
10、前叶,并使之释放促激素,如促卵泡素释放促激素,如促卵泡素(FSH)、促黄体素促黄体素(LH)、促甲促甲状腺激素状腺激素(TSH)、促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素(ACTH),并释放并释放生长激素生长激素(GH),这些促激素再作用于相应的腺体,使其这些促激素再作用于相应的腺体,使其产生相应的激素,如甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性产生相应的激素,如甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性激素等,直接影响机体的生长发育、生产和繁殖激素等,直接影响机体的生长发育、生产和繁殖.。第12页,本讲稿共44页 二、可见光对家畜的影响二、可见光对家畜的影响 可可见见光光从从强强度度、波波长长(光光色色)和和照照射射时时
11、间间及及其其变变化对家畜的生产性能和健康产生影响。化对家畜的生产性能和健康产生影响。n1.光照强度对家畜的影响 n(1 1)生长发育)生长发育 n鸡鸡对对可可见见光光十十分分敏敏感感,感感觉觉阈阈很很低低,大大量量的的资资料料表表明明,小小鸡鸡在在弱弱光光中中能能很很好好地地生生长长,光光照照强强度度过过大大,容容易易引引起起鸡鸡的的啄啄癖癖和和神神经经质质,对对鸡鸡的的生生长长有有抑制作用。抑制作用。第13页,本讲稿共44页n一般认为一般认为5 5LxLx光照能剌激仔鸡最大生长,光照能剌激仔鸡最大生长,过弱的光照强度不但影响饲养管理工过弱的光照强度不但影响饲养管理工作,而且使鸡的生长发育也受
12、到影响。作,而且使鸡的生长发育也受到影响。n母猪舍内的光照强度以母猪舍内的光照强度以6060100100LxLx为宜,为宜,光照强度过小会使仔猪生长减慢,成光照强度过小会使仔猪生长减慢,成活率降低;活率降低;n肥育猪则宜采用肥育猪则宜采用40 40 LxLx光饲养。光饲养。第14页,本讲稿共44页n目前一般认为,弱光能使肥猪保持安静,目前一般认为,弱光能使肥猪保持安静,减少活动,提高饲料利用率,但光照强减少活动,提高饲料利用率,但光照强度小于度小于5 5 LxLx,猪免疫力和抵抗力降低。猪免疫力和抵抗力降低。n过强的光照会引起肥猪兴奋,减少休息过强的光照会引起肥猪兴奋,减少休息时间,增加甲状腺
13、素的分泌,提高代谢时间,增加甲状腺素的分泌,提高代谢率,从而影响增重和饲料利用率。率,从而影响增重和饲料利用率。第15页,本讲稿共44页n(2 2)产蛋)产蛋 n光光照照强强度度对对蛋蛋鸡鸡产产蛋蛋具具有有重重要要影影响响,据据MorrisMorris研研究究,获获得得最最大大产产蛋蛋率率,在在饲饲槽槽水平高度至少应有水平高度至少应有1010LxLx照度。照度。n但可见光照强度在但可见光照强度在1010LxLx以上产蛋量增加以上产蛋量增加很少。很少。第16页,本讲稿共44页n(3)繁殖)繁殖 n适适当当提提高高光光照照强强度度有有利利于于动动物物的的繁繁殖殖活活动。动。n雄禽的性活动可能需要较
14、强的光照。雄禽的性活动可能需要较强的光照。n研研究究表表明明,光光照照强强度度对对小小母母猪猪性性成成熟熟具具有有重重要要影影响响,当当光光照照强强度度从从10 Lx增增加加到到45 Lx,小母猪初情期提前小母猪初情期提前3040天。天。第17页,本讲稿共44页n当当光光照照强强度度从从10 Lx增增加加到到100 Lx,公公猪猪射精量和精子密度显著增加。射精量和精子密度显著增加。n低光照强度不利于母畜子宫发育。低光照强度不利于母畜子宫发育。n研研究究发发现现:在在较较黑黑暗暗环环境境中中培培育育的的猪猪子子宫宫要要比比光光亮亮环环境境中中培培育育猪猪子子宫宫重重量量少少18%26%,睾丸重量
15、少,睾丸重量少21%。第18页,本讲稿共44页n(4)行为 n光光照照强强度度也也影影响响家家畜畜的的行行为为和和生生长长发发育育。光光照照强强度度较较低低时时,鸡鸡群群比比较较安安静静,生生产产性性能能和和饲饲料料利利用用率率都都比比较较高高,光光照照强强度度过过大大,容容易易引引起起啄啄喙喙、啄啄趾趾啄啄肛肛和神经质。和神经质。第19页,本讲稿共44页n突突然然增增大大光光照照强强度度,容容易易引引起起母母鸡鸡泄泄殖殖腔外翻。腔外翻。n猪猪在在照照度度为为 0.50.5LxLx时时,站站立立和和活活动动时时间间较较短短睡睡眠眠和和活活动动时时间间较较长长,随随着着照照度度强强度度增增加加,
16、猪猪活活动动时时间间增增加加,休休息息时时间缩短。间缩短。第20页,本讲稿共44页2.2.光的波长光的波长(光色光色)对家畜的影响对家畜的影响 n医医学学上上认认为为一一般般红红光光有有充充血血作作用用,蓝蓝光光和和绿绿光光起起镇静作用,黄色光和黄绿色对机体最舒适。镇静作用,黄色光和黄绿色对机体最舒适。n但但红红光光对对家家禽禽有有明明显显镇镇静静作作用用,能能降降低低畜畜禽禽对对环环境境刺刺激激的的敏敏感感性性,减减轻轻或或制制止止鸡鸡的的啄啄癖癖、争争斗斗,减减少少鸡活动量和采食时间。鸡活动量和采食时间。n此此外外,在在夜夜间间或或无无窗窗鸡鸡舍舍内内捕捕鸡鸡时时,用用红红光光照照射射,鸡
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