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Study on the microclimate of sheep-raising house in winter in pasturing area of northern ecotone

北方农牧交错带牧区羊舍冬季小气候研究



全 文 :第 l1卷 第 4期
2 0 0 3年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.11 No.4
0ct.. 2003
北方农牧交错带牧区羊舍冬季小气候研究
吕玉华 盖 煜
(中 国农 业大 学 资源 与 环境 学 院 北京 100094)(内蒙 古气 象科 学 研究 所 呼 和 浩特 010051)
摘 要 对 北 方农 牧 交错 带 封 闭式 无 供 暖 羊舍 进 行 小 气 候 观 测 研 究 结 果 表 明,羊 舍 内地 面 温度 日变 化 平 稳 ,为
一 2.5~012间 ,羊 归牧 卧盘 时 20:00至 翌 日8:00地 面 温度 比 羊圈和 野 外均 增 加 l1℃左 右 ,使 羊 体 与地 面 热 交换 大
为减 少 。 归牧后 羊舍 0.3m 羊 的 生 活 高 度 处 比羊 圈温 度 高 1012 以 上 ,舍 内 温度 基 本 为 一212 左 右 ,相 对 湿度 为
58%;1.5m 高度处舍 内温度维持在 012左右 ,相对湿度为 65%,基本达到羊舍 温度标准。一般羊圈基本 无保 温效
果,但有一定防风效果,羊 圈使 0.3m 高度处风速减少 lm/s左右。
关键词 北方农牧交错带 羊舍 小气候
Study on the microclimate of sheep-raising house in winter in pasturing area of northern ecotone.LU Yu—Hua(Colege of
Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing 100094),GAI Yu(Inner Mongolia Insti—
tute of Meteorological Sciences,Huhhot 010051),CJEA,2003,11(4):166~168
Abstract The microclimate of the sheep—raising house in the northern ecotone was observed in winter.The results show
that the surface temperatures in unheated houses are 一2.5~ 012 .It raises tO 1 1 12 that is higher than that in the sheep
pen and outside during 20.00 P.m ~8.00 a.m at the level of 0.3m .The air temperature in the house is 一212 which is
1012 higher than that in the sheep pen and outside and the rdative humidity in it is 58% .The air temperature in the un—
heated sheep—raising house with an enlarged density can reach tO 012 at the level of 1.5m and the relative humidity in it is
65% .
Key words Northern ecotone,Sheep—raising house,Microclimate
北 方农牧交错 带牧 区畜 牧业 由放牧畜牧 业和农畜饲 养业组 成 ,牧 草供 给 和牲 畜需 求 间存在 严重 的 季节
性不平衡 ,由于资源的不合理利用 ,对天然草地利用不分季节全年放牧 ,牧草年年遭受牲畜啃食践踏,加之超
载过牧造成草地退化和沙化⋯ ,寒冷季节牧草数量下降和营养物质损失 ,圈舍条件差 ,使放牧牲畜体重出现
明显季节变化。冬季风冷胁迫为年内最强时段 ,放牧绵羊明显体重下降 ,至 4月底达全年最低值 ,仅为秋末
冬初的 75%~80% 2j。逐渐推广舍饲 、全面实现退化草地封育 ,发展高效畜牧业是抑制生态环境恶化和实
现畜牧业可持续发展的有效途径。本试验研究了北方农牧交错带羊舍小气候变化 ,为合理设计畜舍提供理
论依据 。
l 研究区域概况与研究方法
北方农牧交错带冬季寒冷漫长 ,寒潮和强冷空气活动频繁,冬春季节多大风且降雪过多,常出现雪灾。
据内蒙古 自治区常规气象观测资料表明,北方农牧交错带内蒙古 自治区段 1月份平均气温多为 一10℃以下,
大兴 安岭北端 1月份平均 气温为 一30℃ 以下 ,呼伦贝尔盟 、兴 安盟 、锡林 郭勒 盟 、通辽 市 、赤 峰市 的丘 陵山 区
1月份平均气温为 一16~一28℃ ,乌兰察布盟、巴彦淖尔盟 1月份平均气温为 一12~一16℃;低温持续时间
长,内蒙古 自治区中东部地区< 一10℃温度有 81~136d,白灾发生期 (积雪初 、终期 日数)多年平均 170d以
上 ;寒潮和强冷空气活动每年以 10月和 4月份较多 ,其特点是大风和剧烈降温 ,降温幅度一般为 12~14℃,
个别时候 或个别地 方降温 幅度 可达 18℃ 以上 ,中东部地 区 每年发 生寒 潮 6~10次 ,强 冷空 气每 隔 5~7d出
现 1次 ;年平均风速 3m/s,并 自东向西增大 ,中西部地区 8级以上大风 日数年达 55~85d,且多发生在冬春季
节 ,风寒加速了畜体散热 ,从而加大能量消耗 ,强烈大风 、降温使羊群上垛压死或流产,同时积雪掩埋草场,造
成家畜采食 困难 而掉膘或 流产 ,甚至冻饿 而死 。
国家重点基础研 究(973)发展规划项 目(G2000018606)、“十五”国家重点科技 攻关项 目(2001BAS08D12)和 国家 自然科学基 金项 目
(30270269)共 同资助
收稿 日期 :2002—11—26 改 回 日期 :2002—12—28
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第 4期 吕玉华等 :北方农牧交错带牧区羊舍冬季小气候研究 167
试验点位于内蒙古 自治区锡林浩特市东 25kin处 ,家畜棚圈排水 良好,通风干燥 ,避风向阳,羊舍南北宽
5m,东西长 8m,前后墙高 1.6m,屋脊高 3m,砖墙厚 0.24m,羊舍舍顶 0.2m草泥挂瓦,羊舍两侧距地面 0.6rn
和 1.1m共安装 4个直接进风口,可随时关闭。羊圈南北宽 8m,东西长 25m,围墙高 1.3m,羊舍和羊圈地面
均有 0.3m厚羊粪。在羊舍与羊圈中心、野外空旷地用通风干湿表测定 1.5m、0.3m高度处气温和相对湿
度,用地温表和最高温度表、最低温度表测定地面温度和最高温度、最低温度 ,用轻便风速表测定羊圈和野外
空旷地 1.5m、0.3m高度处风速 ,用 自记温度计、自记湿度计及小气候仪测定羊舍内 1.5m、0.3m高度处温度
与湿度进行对 比分析 。2月 26日寒潮到来 时开始观测 ,每天从 8:00开始每 隔 3h正点观测 ,共 观测 15d。供
试羊为健康无病 45kg左右体重的本地绵羊 40只,于试验前 15d放养于相应观测羊舍、羊圈内,以使其适应
环境 ,饲养管理完全依 照 当地畜牧 业放牧特点 ,白天 出牧 ,晚上归 牧圈 回羊舍 、圈 内卧盘 。
2 结果与分析
2.1 羊舍 、羊圈增温与保温效果
因羊夜晚直接卧盘羊舍 、圈内地面,若地面温度低,羊卧
盘时与地面进行热交换则消耗羊体能量,地面温度越低 ,直接
热交换越多 ,故羊舍、羊 圈地 面保温 比一般家畜更重要。羊
舍 、圈 内与野 外地面温 度 日变化 比较 见 图 1,由图 1可 知 羊 圈
内与野外地面温度变化趋势相同,温度差异较小。羊舍内地
面温度 日变 化平稳 为 一2.5~0℃ 间 ,归 牧 卧盘 时 (20:00至翌
日8:00)地面温度增加 11℃左右 ,使羊体与地面热交换 大为
减少。羊舍即使在无羊情 况下与室外气温也不同,因为构成
羊舍各种构 件具有 热 阻和 热容 量 ,故 羊 舍 内温 度变 化 与羊 圈
和野外不同,当羊舍温度仅受室外气温和围护结构状况影响
p



图 1 羊舍 、羊 圈与 野外 地 面温 度 日变化
Fig.1 Comparison of diurnal variation of
the surface temperature
时舍内温度变化振幅小于室外,且最高温度点、最低温度点均滞后室外。当舍内有羊时羊与环境的热交换使
p


图 2 羊舍 、羊 圈与 野外 温 度 日变化
Fig.2 Co mparison of diurnal variation of
the air temperature
舍内温度提高,高密度饲养对维持温暖的热环境有利。羊舍 、
圈内与野外温 度 日变 化 比较 见 图 2,由 图 2可 知 归牧 后 羊 舍
0.3m羊的生活高度处比羊圈温度高 10℃以上 ,舍内温度基本
为 一2℃左右且变幅很 小 。1.5m 舍 内温 度维持在 0℃ 左右 ,基
本达到羊的下限临界温度 ,此温度下羊产热量相对较少 ,主
要靠增加或减少散热即可维持体热平衡 ,此时饲料消耗较少,
生产力较高,该羊舍具备较好的性能。羊 圈虽有羊生活散热
且有 羊粪保 温 ,但 基本无保温效 果 ,与野外 温度值 和变 化趋 势
几乎相 同 。
2.2 羊舍、羊 圈相对湿度变化
绵羊喜干燥忌潮湿,湿度直接影响羊的健康状况 ,调节羊
舍湿度是维持羊体健康的重要措施之一。羊舍主要水汽源于
羊的呼吸和排泄物 ,一般水汽排出量为每只 60g/h,约为马和
牛的 li6 。且羊粪干燥 ,含水量少,故表面水分蒸发较少,不
易导致潮 湿 。羊舍 与野 外 0.3m、1.5m 高度 处相 对 湿度 日变
化比较见图3,图3表明羊归牧后羊舍内相对湿度(20:00至 嚣
翌日8:00)增大,0.3m和1.5m高度处平均相对湿度分别达 量
58%和 65%,这是由于羊呼吸和排泄使湿度增加,羊适宜相对
湿度为 60%以下 ,故 需 加 强 1.5m 高度 左 右 的通 风排 湿 。羊
圈与野外 相对湿度值 接近 ,变化趋 势基本相 同。
2.3 羊圈防风效果
羊圈温度和湿度虽与野外相差无几 ,但羊体散热是通过
辐射、对流、传导和蒸发方式进行 ,其对流方式是非舍饲羊 的
最重要 散热渠 道 。故 减 小羊 生 活 区风 速 可减 少 对 流散 热
,在
图 3 羊舍与野外相对湿度 日变化
Fig.3 Co mparison of diurnal variation of
the relative humidity
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168 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
20:0~ 23:0~ 2:oo 5l伽 8:o0 lI:00 14:00 I7:o0
时 间
图 4 羊圈与野外风速 日变化
Fig.4 Comparison of diurna1 variation
of the wind velocity
一 定程度上减少因风冷引起 的能量消耗。0.3m、1.5m高度处羊圈与野
外风速 日变化见图4,由图 4可知羊圈内比野外0.3m羊生活高度处风速
可减少 lm/s,1.5m高度处风 速可减少 0.6m/s。在无 条件建羊 舍的地方
羊圈有 防风效果 ,可相对减少 风冷消耗 的能量 损失 。
3 小 结
封闭式无供暖羊舍地面温度变化平稳,为 一2.5~0℃间,羊归牧卧
盘时 (20:00至 翌 日8:00)地面 温度 比羊 圈增 加 11℃左 右 。归牧 后羊 舍
0.3m羊 的生活高度处 比羊圈温度高 10℃以上 ,舍 内温度基本为 一2℃,
相对湿度 <60%,达 到卫生学 标 准 ¨。而 1.5m 高度 处 舍 内温度 维持 在
0℃左右 ,相对湿度达 65%。羊圈几乎无保温效应,但有一定防风作用。
故应加强羊舍通风防湿措施研究和羊圈保温措施 。大力发展设施畜牧业是家畜防寒安度冬春,禁牧封育防
治草地退化和沙化 ,抑制生态环境恶化的重要措施 引。
参 考 文 献
1 陈正新 ,壬学东等.内蒙古阴山北麓农牧交错带生态建设中天然草地的利用.中国草地,2001,23(6):68~72
2 程 序.农牧交错带研究中的现代生态学前沿问题.资源科学,1999,21(5):1~9
3 李志农主编.中国养羊学.北京:中国农业出版社 ,1993
4 彭启乾 ,周柏年等 .畜牧业常用数据手册.呼和浩特:内蒙古人民出版社,1995
5 道尔吉帕拉木.集约化草原畜牧业 .北京 :中国农业科技出版社,1996
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