SSI中大型動物呼吸代謝測量系統(tǒng)是SSI動物呼吸代謝測量系統(tǒng)在中大型動物呼吸代謝研究中的應(yīng)用擴展，系統(tǒng)配備有高通量Flowkit系列氣體發(fā)生控制系統(tǒng)與定制呼吸室或呼吸代謝罩，用于家兔、犬等以上的中大型獸類、雞以上大小的家禽和鳥類等呼吸代謝測量，可選配動物活動監(jiān)測模塊、植入式動物體溫與心律記錄儀等。該系統(tǒng)也可用于人類的呼吸代謝測量與活動觀測。

主要功能特點：

1. 可選配CO2分析儀、O2分析儀、CH4分析儀、H2O分析儀等，

2. 根據(jù)動物大小，可選配不同型號的Flowkit氣體發(fā)生控制系統(tǒng)，如Flowkit100（氣體通量可達100L/min，適于大的家禽等中型動物呼吸代謝測量）、Flowkit500（氣體通量可達500L/min）、Flowkit1000（氣體通量可達1000L/min）、Flowkit2000（氣體通量可達2000L/min，適于牛等大型動物的呼吸代謝測量）

3. 可選配單通道、多通道測量系統(tǒng)（下圖為多通道大型家禽呼吸代謝配置）

4. 可根據(jù)研究需求定制呼吸室、呼吸罩、代謝艙等，代謝艙可控制O2或CO2濃度等，并配置動物行為觀測系統(tǒng)

5. 可選配植入式動物體溫、心律記錄儀，甚至可無線遙測動物體溫、心律等

6. 可選配動物活動監(jiān)測模塊，監(jiān)測分析動物的活動強度、頻次、時間分配等（下圖為牛的反芻行為及其它活動監(jiān)測）

應(yīng)用案例：

中國肉羊體系客戶群之內(nèi)蒙農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院多通道家畜呼吸測熱系統(tǒng)

該呼吸測熱系統(tǒng)是一套模塊化結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，具有高度的可擴展性和靈活性，系統(tǒng)配置了FC-10氧氣分析儀，CA-10二氧化碳分析儀、MA-10甲烷分析儀以及RH-300水汽分析儀，以及Flowkit500+SS4組合的氣體抽樣控制單元，保證了氣流的準確性和穩(wěn)定性，進而得到高精度、高靈敏度的原始數(shù)據(jù)；氣體分析儀自帶溫度、氣壓補償，確保了在不同海拔、不同溫度條件下均可得到標準狀態(tài)數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的準確性。

下表為中國農(nóng)業(yè)*飼料研究所等單位利用同樣的系統(tǒng)方案對綿羊所做的研究（丁靜美，鄧凱東等，2018）。

隨著 NDF /NFC 比例的降低，飼喂后0～ 2 h、2～ 4 h、7～ 8 h 內(nèi)，飼糧 4 的甲烷排放量均顯著低于其他三種飼糧( P＜0．05) 。隨著時間的變化，甲烷排放量呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢。在飼喂后 0～ 2 h 內(nèi)，四種飼糧均甲烷排放量顯著高于其他時間段( P＜0．05)。

該套系統(tǒng)除標準配置外，可選配監(jiān)測多種生理指標：

l 選配植入式動物體溫與心率自動記錄儀

l 選配活動監(jiān)測單元，全面記錄動物活動狀況、反芻頻次等，同時還可自動記錄體表溫度及水分（發(fā)汗情況）

l 選配紅外熱成像觀測系統(tǒng)，已精確成像測量分析動物體溫分布及散熱情況等

l 選配氣體調(diào)控系統(tǒng),以調(diào)節(jié)控制進入呼吸室中的氧氣或者二氧化碳濃度

家畜呼吸測熱系統(tǒng)在國內(nèi)有廣泛的客戶群，如山西農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)*飼料研究所、內(nèi)蒙古大學(xué)、青海大學(xué)、中科院等等單位，并發(fā)表了高影響因子的中英文章。

美國地質(zhì)勘探局（USGS）野生動物保護專家Anthony M Pagano博士于 2018年2月份在Science雜志發(fā)表“高能量、高脂肪生活方式成就極地捕食者北極熊”一文，本文采用了同位素技術(shù)、生理生化技術(shù)、加速度技術(shù)、開放式能量代謝技術(shù)等綜合性方法設(shè)計實驗方案。令人興奮的是該科學(xué)家利用能量代謝技術(shù)一年就可以發(fā)表至少3篇高影響因子論文。

新陳代謝決定了生物體能量需求速率，測定代謝率成為聯(lián)系北極海冰到北極熊存活下降提供一個重要的指標。能量消耗增加或覓食機會減少引起的能量平衡變化可能導(dǎo)致健康狀態(tài)、存活或者繁殖成功的下降。

使用開放式能量代謝技術(shù)測量成年雌性北極熊靜止代謝率，通過與自由活動的北極熊及其它哺乳動物比較來評估該物種的基礎(chǔ)能量消耗。

成都大熊貓基地科研人員使用SSI動物代謝系統(tǒng)從2015年至2017年連發(fā)三篇SCI文章，其中2016年在Nature雜志發(fā)表“大熊貓的代謝率發(fā)現(xiàn)其保護策略”一文，通過對大熊貓生長發(fā)育過程的能量代謝研究來揭示瀕危動物的保護策略。

美國加利福尼亞大學(xué)生態(tài)與進化生物學(xué)系于2013年在The Journal of Experimental Biology雜志發(fā)表了 “氣候影響非洲象和亞洲象的熱平衡與水分利用：生理學(xué)可以預(yù)測大象分布的驅(qū)動因素”一文，本文通過紅外熱成像技術(shù)和開放式呼吸代謝測量技術(shù)獲得大象的體表溫度、皮膚蒸發(fā)失水和蒸發(fā)熱損失、靜止產(chǎn)熱量、呼吸蒸發(fā)失水量等生理參數(shù)來預(yù)測大象種群對地表水資源管理利用能力。

由于大象對植物有明顯沖撞習(xí)慣，強烈影響大象利用景觀尺度的因素受到密切關(guān)注。作為對水資源依賴較強的動物，地表水資源的管理可用于緩解局部區(qū)域過多大象造成的資源沖突。假設(shè)熱耗散依賴于蒸發(fā)降溫有助于大象對水的依賴，是大型哺乳動物的一個重要挑戰(zhàn)。溫度和地面水分布的交互作用是大象景觀利用的重要驅(qū)動因素。

大象可以通過各種非蒸發(fā)性策略散熱，如耳朵適應(yīng)性的*熱傳導(dǎo)，表皮較低的毛發(fā)密度可以在較低風(fēng)速下提高熱散失，以及尋找陰涼處的行為策略。在較高的溫度下，蓄熱或蒸發(fā)降溫是動物驅(qū)散多余代謝熱的*機理。水依賴條件下的熱調(diào)節(jié)是不同氣候下大象種群差異化景觀利用的關(guān)鍵驅(qū)動因子。

左圖為大象定制呼吸罩、右圖為大象隨時間的熱丟失量變化

產(chǎn)地：美國

參考文獻

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