蔡 勇，趙福平，陳 新，寇紅祥，陳曉麗，路永強(qiáng)，王 棟*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，農(nóng)業(yè)部畜禽遺傳資源與利用重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院，北京 100044；3.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)春 130118；4.北京市畜牧獸醫(yī)總站，北京 100107)

牛體表溫度測(cè)定及其與體內(nèi)溫度校正公式研究

蔡 勇1#，趙福平1#，陳 新2#，寇紅祥1，3，陳曉麗1，路永強(qiáng)4*，王 棟1*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，農(nóng)業(yè)部畜禽遺傳資源與利用重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院，北京 100044；3.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)春 130118；4.北京市畜牧獸醫(yī)總站，北京 100107)

監(jiān)測(cè)牛體溫變化，對(duì)準(zhǔn)確進(jìn)行牛發(fā)情鑒定、妊娠診斷等生理活動(dòng)預(yù)測(cè)及疫病監(jiān)控具有重要意義。針對(duì)尚無(wú)快速檢測(cè)牛體表溫度技術(shù)的情況，本研究采用自行研發(fā)的體表測(cè)溫裝置連續(xù)3 d監(jiān)測(cè)5頭西門(mén)塔爾牛體表溫度變化，同時(shí)采集其直腸溫度。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，首次揭示了牛體表溫度的晝夜變化規(guī)律，通過(guò)線性和非線性擬合，得出最優(yōu)的校正公式：Z-1=0.026 7+0.000 256lnX/X-2.047 4×10-8×Y3(Z表示直腸溫度，X表示時(shí)間點(diǎn)，Y表示體表溫度)，該公式校正后的體表溫度與實(shí)際直腸溫度平均差0.001 22 ℃，最大差值不超過(guò)0.3 ℃，說(shuō)明本研究開(kāi)發(fā)的自動(dòng)測(cè)溫方法經(jīng)校正后能較準(zhǔn)確地反映牛體溫的真實(shí)變化，對(duì)進(jìn)一步研究體表溫度與牛生理和疾病過(guò)程的關(guān)系具有重要意義。

牛；體表溫度；直腸溫度；校正公式

體溫是機(jī)體重要的生理指標(biāo)，正常情況下，牛體溫會(huì)在相對(duì)恒定的范圍內(nèi)，隨生理活動(dòng)變化而成一定規(guī)律性[1]，比如發(fā)情、排卵、妊娠及分娩等。G.S.Lewis等[2]與W.J.Eradus等[3]觀察到奶牛發(fā)情前5 d體溫下降，發(fā)情前2 d體溫下降到最低，然后又逐漸升高。H.W.Boyd[4]和R.Geers等[5]發(fā)現(xiàn)奶牛發(fā)情期間體溫分別上升0.1與0.5 ℃。Z.Gil等[6]研究發(fā)現(xiàn)，人工輸精后第5～12天，懷孕奶牛體溫均有不同程度升高，平均每頭牛升高0.46 ℃，而未懷孕奶牛體溫則沒(méi)有顯著變化，檢測(cè)胚胎著床前后血液孕酮、皮質(zhì)醇、雌二醇和PGE2變化和子宮著床情況，研究表明，這期間體溫的升高是通過(guò)免疫反應(yīng)母體胎盤(pán)對(duì)胚胎建立免疫相容性，并促使胚胎著床造成的。研究發(fā)現(xiàn)，奶牛分娩前1周內(nèi)，體溫較高，平均達(dá)到39.18 ℃，產(chǎn)前第3天達(dá)到最高峰，平均為39.37 ℃，隨后逐漸下降，至產(chǎn)前12 h降到最低為38.81 ℃。另外，病理過(guò)程時(shí)，牛體溫也會(huì)發(fā)生不同程度改變[7-8]。簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、有效地監(jiān)測(cè)牛體溫變化，不僅有助于準(zhǔn)確地進(jìn)行奶牛發(fā)情鑒定、妊娠診斷及分娩時(shí)間預(yù)測(cè)，科學(xué)合理地進(jìn)行輸精，并針對(duì)妊娠、分娩等繁殖環(huán)節(jié)組織生產(chǎn)和進(jìn)行管理，還可積極有效地進(jìn)行疫病監(jiān)測(cè)、預(yù)防及控制。

大部分牛場(chǎng)目前依然采用水銀體溫計(jì)進(jìn)行直腸測(cè)溫，該方法測(cè)溫效率低下，易引起奶牛疾病交叉?zhèn)鞑?，且不能?zhǔn)確實(shí)時(shí)獲取每頭牛的體溫?cái)?shù)據(jù)，需要的人力也較多，耗時(shí)費(fèi)力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代規(guī)模化牧場(chǎng)的管理要求[9]。隨著生物傳感器技術(shù)的發(fā)展，部分發(fā)達(dá)國(guó)家已將無(wú)線電技術(shù)應(yīng)用于奶牛體表測(cè)溫，并取得了一定的研究成果：J.Bligh等[10]首次提出將無(wú)線遙測(cè)技術(shù)運(yùn)用于動(dòng)物體溫測(cè)定的構(gòu)想;B.L.Kyle等[11]與V.S.Suthar等[12]在奶牛陰道植入包含溫度采集、無(wú)線電接收設(shè)備的棒狀無(wú)線遙測(cè)系統(tǒng)，對(duì)奶牛陰道溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；R.Morais等[13]與N.Miranda等[14]將與會(huì)陰肌肉組織無(wú)排斥反應(yīng)的無(wú)線溫度傳感器，植入奶牛會(huì)陰部肌肉，監(jiān)測(cè)會(huì)陰部溫度，進(jìn)行發(fā)情鑒定；O.Alzahal 等[15-16]與E.Timsit等[17]分別通過(guò)食道將無(wú)線電瘤胃丸投入瘤胃，監(jiān)測(cè)奶牛瘤胃溫度變化，結(jié)果顯示，無(wú)線電瘤胃丸能夠有效監(jiān)測(cè)奶牛體內(nèi)溫度變化。這些方法雖不同程度地達(dá)到了測(cè)溫目的，但無(wú)論瘤胃丸還是皮下埋置都會(huì)對(duì)奶牛造成一定傷害，均不符合動(dòng)物福利要求。近年來(lái)，紅外測(cè)溫不斷被用于牛體表溫度測(cè)量，然而效果都不很理想，也沒(méi)有給出明確的體表溫度與體內(nèi)溫度校正公式，無(wú)法指導(dǎo)生產(chǎn)應(yīng)用。為此，本研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行牛體表溫度測(cè)定儀器研發(fā)，采用接觸測(cè)溫方式測(cè)量牛體表溫度，同時(shí)用獸用水銀體溫計(jì)采集直腸溫度，然后將體表溫度與直腸溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并通過(guò)不同的數(shù)據(jù)分析方法給出4種體表溫度校正公式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2015年2月6日-2015年2月10日在河北某牛場(chǎng)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

隨機(jī)選取5頭健康、處于空懷期的健康狀態(tài)良好14～18月齡西門(mén)塔爾牛作為試驗(yàn)牛，所有試驗(yàn)牛個(gè)體之間不存在血緣關(guān)系；采用散欄式飼養(yǎng)、全自動(dòng)TMR日糧飼喂，每天早上6：00和下午15：00兩次投放飼料、保證自由采食和清潔飲水。

1.3 儀器

市售普通水銀體溫計(jì)2支，本實(shí)驗(yàn)室自行研發(fā)的體表測(cè)溫裝置10套(采用接觸式測(cè)溫)、數(shù)據(jù)采集裝置1套(用于采集檢測(cè)裝置中存儲(chǔ)的體溫?cái)?shù)據(jù))。其中，體表測(cè)溫裝置采用高精度的醫(yī)用集成數(shù)字測(cè)溫探頭，保證體溫測(cè)量的精度，體溫?cái)?shù)據(jù)采用ⅡC總線形式通過(guò)無(wú)線射頻方式傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置，而數(shù)據(jù)采集裝置通過(guò)485總線與上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接。

1.4 體表溫度和體內(nèi)溫度的采集

1.4.1 預(yù)試驗(yàn)：正式試驗(yàn)開(kāi)始前兩天，采用膠帶將體表測(cè)溫檢測(cè)裝置緊貼試驗(yàn)牛后腿腳腕部皮膚綁定，該裝置能夠自動(dòng)檢測(cè)體表溫度并進(jìn)行存儲(chǔ)，試驗(yàn)前將每?jī)纱螠y(cè)溫間隔設(shè)定為0.5 h，每天下午15：00用數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)收集；根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備調(diào)試，同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)牛適應(yīng)性訓(xùn)練。待設(shè)備測(cè)溫穩(wěn)定正常、試驗(yàn)牛適應(yīng)后，進(jìn)行正式試驗(yàn)。

1.4.2 正式試驗(yàn)：試驗(yàn)期間，自動(dòng)測(cè)溫裝置繼續(xù)根據(jù)預(yù)試期的測(cè)溫設(shè)置，每隔半小時(shí)測(cè)定1次試驗(yàn)牛后腿腕部溫度，連續(xù)測(cè)溫3 d；同時(shí)采用水銀體溫計(jì)，每隔2 h再對(duì)自動(dòng)測(cè)定體表溫度的牛只進(jìn)行直腸測(cè)溫。測(cè)定直腸溫度時(shí)，先將待測(cè)試驗(yàn)牛保定，待保定試驗(yàn)牛休息10 min后，再進(jìn)行直腸測(cè)溫，每頭試驗(yàn)牛測(cè)量5 min后，讀取數(shù)據(jù)，每頭牛每天共采集12個(gè)時(shí)間點(diǎn)的直腸溫度數(shù)據(jù)，也連續(xù)測(cè)溫3 d。

調(diào)質(zhì)效果對(duì)于沉性水產(chǎn)飼料水中穩(wěn)定性的研究也表明了在生產(chǎn)膨化沉性料的過(guò)程中，調(diào)質(zhì)效果的關(guān)鍵作用。Eugenio Bortone等[8]對(duì)調(diào)質(zhì)時(shí)間和機(jī)械能輸入對(duì)膨化蝦料水中穩(wěn)定性帶來(lái)的影響，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。分別對(duì)4組實(shí)驗(yàn)(PPC、PPO、LSME和MSME)進(jìn)行了對(duì)比研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

每頭牛每天有48條體表溫度數(shù)據(jù)，12條直腸溫度數(shù)據(jù)，直腸溫度數(shù)據(jù)較少。因?yàn)橹蹦c溫度在2 h內(nèi)變化較小，故取相鄰兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)直腸溫度的平均值作為中間時(shí)間點(diǎn)的直腸溫度，同時(shí)舍棄每個(gè)半點(diǎn)的體表溫度數(shù)據(jù)，每頭牛每天各有23個(gè)同一時(shí)間點(diǎn)的體表和體內(nèi)溫度數(shù)據(jù)。采用SAS 9.2進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯著性差異分析及線性回歸分析，同時(shí)采用Tablecurve2D/3D進(jìn)行曲線擬合及校正方程分析。

2 結(jié) 果

2.1 每頭牛每天體表溫度情況

每頭牛每天體表溫度情況(表1)顯示，所有牛只3 d內(nèi)體表溫度均差異不顯著(P>0.05)，表明每頭牛在生理情況相似、環(huán)境變化較小情況下，每天的體表溫度基本都是恒定的，同時(shí)也說(shuō)明該套體表測(cè)溫裝置效果比較穩(wěn)定，受外界環(huán)境溫度影響較??；而在同一天一些試驗(yàn)牛體表溫度差異顯著(P<0.05)，表明不同牛只體表溫度有一定差別，比如，0116號(hào)牛在3 d中每天體溫變化幅度為2.6 ℃左右，在5頭牛中變化幅度最小，而0150號(hào)牛在3 d中每天的體溫變化幅度均較大(最高達(dá)到7 ℃)，可能是由于牛只的個(gè)體差異造成的。

表1 每頭牛每天體表溫度情況

Table 1 Summary of surface temperature of each cow in each day

牛號(hào)Cows2015年2月6日Feb．6，20152015年2月7日Feb．7，20152015年2月8日Feb．8，2015最大值Max最小值MinX±SD最大值Max最小值MinX±SD最大值Max最小值MinX±SD011237．732．834．9±1．6aA36．831．734．2±1．4aB37．832．234．4±1．7aB019835．430．232．5±1．3aB35．029．131．8±1．6aD34．329．231．9±1．4aC011636．834．235．6±0．9aA36．734．335．6±0．8aA37．134．235．7±0．9aA018436．333．134．8±0．9aA36．833．335．1±0．8aA37．033．034．8±1．2aB015036．529．532．7±2．3aB35．833．132．8±1．5aC35．430．632．6±1．5aC

a、b、c表示同行平均值的差異顯著性，字母相同者表示差異不顯著(P>0.05)，字母不同表示差異顯著(P<0.05)；A、B、C、D表示同列平均值的差異顯著性，字母相同者表示差異不顯著(P>0.05)，字母不同者表示差異顯著(P<0.05)。下同

a，b and c mean the significance of difference in the same line，the same letter means no significant difference，the different letter mans significant difference；A，B，C and D mean the significance of difference in the same column，the same letter means no significant difference，the different letter mans significant difference.The same as below

2.2 每頭牛每天直腸溫度情況

每頭牛每天的直腸溫度情況(表2)表明：類(lèi)似于體表溫度，直腸溫度在一天之內(nèi)的變化幅度較小(約為0.6 ℃)，所有牛只3 d內(nèi)的直腸溫度差異均不顯著(P>0.05)，而同一天之內(nèi)部分牛只直腸溫度差異顯著(P<0.05)。與體表溫度同理，生理情況相似、環(huán)境變化較小情況下，每天的體表溫度基本都是恒定的，而個(gè)體間的差異可能來(lái)自于生理、健康、代謝等狀況的差異。

2.3 一天中不同時(shí)間點(diǎn)體表溫度和直腸溫度變化情況

將5頭牛3 d的體表和直腸溫度數(shù)據(jù)按相同時(shí)間點(diǎn)取平均值作圖，得出一天內(nèi)體表和直腸溫度的變化趨勢(shì)(圖1)，圖1顯示，體表溫度在一天內(nèi)呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性變化：早上5：00-6：00體表溫度為一天中的最低值(32.2 ℃)，隨后逐漸升高，到下午13：00-14：00達(dá)到一天的最高值(36.0 ℃)，隨后逐漸降低，直至降到最低點(diǎn)；但直腸溫度一天之中變化幅度較小，幾乎看不出晝夜變化規(guī)律，由于體表溫度隨時(shí)間變化較大，而直腸溫度隨時(shí)間變化較小，因此，在接下來(lái)溫度校正時(shí)，采用考慮時(shí)間因素和不考慮時(shí)間因素兩種方式。

表2 每頭牛每天直腸溫度情況

Table 2 Summary of rectal temperature of each cow in each day

牛號(hào)Cows2015年2月6日Feb．6，20152015年2月7日Feb．7，20152015年2月8日Feb．8，2015最大值Max最小值MinX±SD最大值Max最小值MinX±SD最大值Max最小值MinX±SD011239．138．338．6±0．2aB38．938．338．6±0．2aB39．038．438．7±0．2aA019838．838．038．4±0．2aC38．637．838．2±0．2aD38．737．938．3±0．2aC011638．938．338．6±0．1aB39．138．438．7±0．2aA39．038．438．7±0．2aA018438．938．238．6±0．2aA39．138．338．6±0．2aB39．338．038．6±0．3aA015038．938．138．4±0．2aC38．838．238．5±0．2aC38．838．238．5±0．2aB

誤差線的長(zhǎng)短代表著偏離該點(diǎn)平均值的程度The length of error bars represents the degree of deviating from the average level圖1 一天內(nèi)體表溫度和直腸溫度變化曲線Fig.1 The curve of surface temperature and rectal temperature in one day

2.4 體表溫度與體內(nèi)溫度SAS線性回歸分析

在探討奶牛體表溫度與體內(nèi)溫度關(guān)系時(shí)，先假設(shè)二者間存在線性關(guān)系，接下來(lái)采用SAS軟件對(duì)體表溫度和直腸溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析。

2.4.1 一元線性回歸分析 一元線性回歸結(jié)果(圖2)顯示：?jiǎn)为?dú)分析體表溫度與直腸溫度關(guān)系時(shí)，得到的擬合方程：Y=34.89+0.11×X(Y表示直腸溫度，X表示體表溫度)，擬合度R2為0.714 4，采用此擬合方程，大部分體表溫度數(shù)據(jù)都分布在95%置信區(qū)間內(nèi)。

圖2 一元線性回歸方程擬合效果圖Fig.2 The fitting effect of one variable linear regression

2.4.2 二元線性回歸分析 圖1表明，體表溫度隨時(shí)間變化較大、而直腸溫度受時(shí)間因素影響較小，圖2的一元線性回歸中還有部分體表溫度數(shù)據(jù)沒(méi)有達(dá)到95%置信區(qū)間。因此，又以時(shí)間點(diǎn)、體表溫度為變量，對(duì)直腸溫度進(jìn)行了二元線性回歸分析，得出擬合方程：Z=34.96+0.003 5×X+0.104×Y(Z表示直腸溫度，X表示時(shí)間點(diǎn)，Y表示體表溫度)，擬合度R2為0.723 5。

2.5 曲線擬合及校正方程

線性回歸分析取得了較好的擬合效果，尤其是二元線性回歸，擬合度R2達(dá)到了0.723 5，表明體表溫度與直腸溫度間存在一定線性關(guān)系。為獲得較理想的擬合效果，進(jìn)一步利用Tablecurve2D/3D進(jìn)行了非線性擬合。

2.5.1 Tablecurve2D曲線擬合分析 不考慮時(shí)間因素，將5頭牛對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的體表溫度和直腸溫度數(shù)據(jù)通過(guò)Tablecurve2D曲線擬合，結(jié)果如圖3所示：其中擬合方程為Y-1=0.026 8-2.133 8×10-8×X3(Y表示直腸溫度，X表示體表溫度)，擬合度R2為0.717 9，與SAS軟件進(jìn)行的一元線性統(tǒng)計(jì)分析決定系數(shù)0.714 4相差不大。

2.5.2 Tablecurve3D曲線擬合分析 考慮時(shí)間因素的影響，將時(shí)間點(diǎn)、體表溫度作為自變量、直腸溫度作為因變量，通過(guò)Tablecurve3D軟件進(jìn)行擬合分析，結(jié)果如圖4所示：其擬合曲線為Z-1=0.026 7+0.000 256lnX/X-2.047 4×10-8×Y3(Z表示直腸溫度，X表示時(shí)間點(diǎn)，Y表示體表溫度)，擬合度R2為0.734 2，運(yùn)用該擬合公式校正后的體表溫度與實(shí)際直腸溫度比較，平均差值為0.001 22 ℃，最大差值不超過(guò)0.3 ℃，取得了較理想的效果。

圖3 體表溫度與直腸溫度的曲線擬合效果Fig.3 The fitting effect of surface temperature and rectal temperature

圖4 體表溫度、時(shí)間點(diǎn)與直腸溫度的曲線擬合效果Fig.4 The fitting effect of surface temperature，time point and rectal temperature

3 討 論

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了對(duì)人體表溫度變化規(guī)律的深入研究，并取得了一定階段性成果：用紅外成像技術(shù)，采集人體特定部位體表溫度圖像，建立了乳腺癌、局部炎癥、血管栓塞、局部疼痛、肺、肝癌等多種疾病輔助診斷手段[18-20]。爐慶洪[21]利用紅外成像技術(shù)，首次測(cè)量208例大陸健康青年男女21個(gè)部位的體表溫度，并初步確定了青年男女正常體表溫度參考值范圍，為利用體表溫度監(jiān)測(cè)人體健康狀況和疾病預(yù)防奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。體表溫度檢測(cè)對(duì)動(dòng)物同樣具有重要意義，尤其是馬、牛等大動(dòng)物，代表體溫的肛溫檢測(cè)難度較大，建立簡(jiǎn)單高效的體表溫度檢測(cè)技術(shù)，對(duì)提高生產(chǎn)管理效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，更具重要意義。在動(dòng)物上，開(kāi)展部分針對(duì)豬發(fā)情周期中體表溫度變化的研究[22]，而對(duì)于牛，因?yàn)轶w表被毛較多，無(wú)毛裸露的體表部位較少，并且檢測(cè)很不方便，體表溫度研究報(bào)道較少，僅見(jiàn)到關(guān)于熱應(yīng)激對(duì)奶牛體表溫度的影響[23]和乳區(qū)表面溫度變化與乳房炎關(guān)系[24]等少量研究，這些結(jié)果只揭示部分環(huán)境因素及體表個(gè)別部位溫度與部分病理現(xiàn)象的關(guān)系，沒(méi)有深入揭示體表溫度與體溫(肛溫)間的關(guān)系及其變化規(guī)律，對(duì)牛體表溫度變化規(guī)律缺乏足夠深入系統(tǒng)的研究，本研究提供一種新的牛體表測(cè)溫方法，對(duì)牛體表溫度進(jìn)行3 d連續(xù)不間斷測(cè)量，首次揭示牛1 d內(nèi)體表溫度變化規(guī)律，為后續(xù)深入研究牛體表溫度變化提供一定參考。

邵東東等[25]采用紅外測(cè)溫儀和獸用水銀溫度計(jì)，連續(xù)3 d每天3個(gè)時(shí)間點(diǎn)，采集了56頭杜洛克母豬的體表溫度和直腸溫度數(shù)據(jù)，并通過(guò)一元線性回歸和Tablecurve2D曲線擬合兩種分析方法，得出體表溫度和直腸溫度曲線擬合方程Y=37.255+0.000 28X2.5，其中X為體表溫度，Y為直腸溫度，擬合度R2并不理想，僅為0.380 4，說(shuō)明測(cè)定的體表溫度對(duì)直腸溫度的代表性還有待提高。M.Metzner等[24]用紅外成像儀采集5頭奶牛共32個(gè)隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)的160條直腸溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)在后乳區(qū)多邊形區(qū)域內(nèi)采集各牛只相應(yīng)體表溫度的最大值和平均值數(shù)據(jù)，并分別進(jìn)行一元線性回歸校正，發(fā)現(xiàn)乳區(qū)體表溫度最大值與直腸溫度存在較好的線性關(guān)系，公式為T(mén)r=5.68+0.874×Tmax(Tr表示直腸溫度，Tmax表示后乳區(qū)溫度最大值)，擬合度R2為0.646 4；而后乳區(qū)體表溫度平均值與直腸溫度的擬合度R2只有0.431 6，擬合效果較差。上述研究均針對(duì)白天進(jìn)行隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)采樣，采集數(shù)據(jù)時(shí)間未能均勻覆蓋一晝夜24 h的變化情況，曲線擬合時(shí)無(wú)法揭示體表溫度的晝夜變化規(guī)律，而本試驗(yàn)采用接觸式自動(dòng)測(cè)溫方法，采集3 d連續(xù)的體表溫度與直腸溫度數(shù)據(jù)，在進(jìn)行單因素?cái)M合的同時(shí)，還把時(shí)間因子作為自變量進(jìn)行二元線性和非線性擬合，最后得出最優(yōu)的校正公式Z-1=0.026 7+0.000 256lnX/X-2.047 4×10-8×Y3(Z表示直腸溫度，X表示時(shí)間點(diǎn)，Y表示體表溫度)，校正公式的擬合度為R2=0.734 2。試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于M.Metzner等[24]校正公式的擬合度，分析主要原因：采用紅外成像儀進(jìn)行牛體表測(cè)溫，屬于非接觸式測(cè)溫，易受外界環(huán)境因素的影響，而本試驗(yàn)采用接觸式測(cè)溫技術(shù)受環(huán)境因素影響較?。籑.Metzner等[24]在一天之內(nèi)隨機(jī)選取時(shí)間點(diǎn)測(cè)量體表溫度和直腸溫度數(shù)據(jù)，具有較大的偶然性，而本試驗(yàn)每隔2 h測(cè)溫一次直腸溫度，采集一晝夜的體表溫度和直腸溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)更加全面。本試驗(yàn)所測(cè)定的體表溫度一定程度上反應(yīng)奶牛的體溫，為利用體表溫度進(jìn)行牛發(fā)情、妊娠、分娩等生理規(guī)律研究奠定前期基礎(chǔ)。但是，本試驗(yàn)只采集了5頭牛的體表溫度和直腸溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量較少，還需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本數(shù)量進(jìn)行研究，并兼顧季節(jié)因素。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)采用接觸式測(cè)溫方法，進(jìn)行3 d連續(xù)不間斷牛體表溫度測(cè)量，首次揭示牛體表溫度的晝夜變化規(guī)律：早上5：00-6：00體表溫度為一天中的最低值(32.2 ℃)，隨后逐漸升高，到下午13：00-14：00達(dá)到最高值(36.0 ℃)，隨后逐漸降低，直至降到最低點(diǎn)。并以時(shí)間和體表溫度為自變量、體內(nèi)溫度為因變量，得到最佳擬合效果的非線性方程：Z-1=0.026 7+0.000 256InX/X-2.047 4×10-8×Y3(Z表示直腸溫度，X表示時(shí)間點(diǎn)，Y表示體表溫度)，運(yùn)用該擬合公式校正后的體表溫度與實(shí)際直腸溫度比較，平均誤差為0.001 22 ℃，最大誤差不超過(guò)0.3 ℃，取得比較理想的效果。

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(編輯 程金華)

Cow Surface Temperature Measurement and Correlation with Rectal Temperature

CAI Yong1#，ZHAO Fu-ping1#，CHEN Xin2#，KOU Hong-xiang1，3，CHEN Xiao-li1，LU Yong-qiang4*，WANG Dong1*

(1.TheKeyLaboratoryforFarmAnimalGeneticandUtilizationofMinistryofAgricultureofChina，InstituteofAnimalScience，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Beijing100193，China；2.SchoolofElectronicandInformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；3.AnimalScienceandTechnologyCollege，JilinAgriculturalUniversity，Changchun130118，China；4.AnimalHusbandryStationofBeijing，Beijing100107，China)

To monitor the body temperature of cows is important significance to estrus identification，pregnancy diagnosis and other physical activity，as well as to the diseases forecasting and monitoring.Since there is no expeditious means to measure the surface temperature，we used body temperature monitoring device developed by ourselves，to monitor the surface temperature of 5 Simmental cows in continuous 3 days，in the meanwhile we collected the rectal temperature data.For the first time，we revealed the diurnal variation rule of cow body surface temperature in 1 day through statistic analysis.Through the linear and nonlinear regression studies，we obtained the optimal correction formula：Z-1=0.026 7+0.000 256lnX/X-2.047 4×10-8×Y3(Z representing rectal temperature，X representing time point and Y representing surface temperature)，The average difference between the surface temperature after correction and the rectal temperature was 0.001 22 ℃，The biggest difference was not more than 0.3 ℃，which indicated that the surface temperature obtained from our self-development automatic detected devices could reflect the real body temperature of cows.It has great significance to the further research on the relationships between surface temperature and the cow physiology，and surface temperature and diseases.

cow；surface temperature；rectal temperature；correction formula

10.11843/j.issn.0366-6964.2015.12.011

2015-03-30

奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目；國(guó)家自然科學(xué)基金(31372296)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院家畜胚胎工程與繁殖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(ASTIP;cxgc-ias-06)

蔡 勇(1987-)，男，河南信陽(yáng)人，碩士，主要從事動(dòng)物遺傳育種與繁殖研究，E-mail：caiyong_2010@126.com;趙福平(1981-)，男，湖南衡陽(yáng)人，博士，副研究員，E-mail：zhaofuping@caas.cn;陳 新(1985-)，男，廣東潮州人，博士，講師，E-mail：xinchen@bjtu.edu.cn。#為共同第一作者

*通信作者：路永強(qiáng)，研究員，E-mail：luyongqiang@163.com；王 棟，博士，研究員，博士生導(dǎo)師，E-mail：dwangcn2002@vip.sina.com

S823.2

A

0366-6964(2015)12-2199-07