炎热气候影响奶牛的体热平衡,并对泌乳性能、繁殖性能和站立行为有负面影响,严重威胁奶牛生产与福利。为了缓解上述负面影响,牛场需获取奶牛的深部体温或呼吸频率信息,以制定合理的降温方案;还需预测炎热气候对泌乳性能的影响,以预测生产损失并制定调控方案。传统的直肠温度和呼吸频率测量难以满足非侵入式估计规模较大牛群深部体温的需要;目前缺少准确预测日产奶量随热环境变化的模型。为帮助牛场准确预测奶牛的深部体温、呼吸频率和日产奶量的变化,进行了如下研究:以热环境因素及其他影响奶牛体热平衡的因素为解释变量,预测奶牛深部体温与呼吸频率;根据易测量的喘息行为,建立快速估计深部体温和呼吸频率的新方法;探索日产奶量对热应力指标的动态变化规律,并建立新的日产奶量预测模型。研究结果总结如下:一、以气温或温湿指数（THI）为解释变量建立直肠温度的折线模型,结果表明奶牛的正常平均直肠温度为38.4-38.6°C。直肠温度与呼吸频率的关系近似线性（MRT=0.021×MRR+37.6,R²=0.925）,可将呼吸频率的观测值转化为直肠温度的预测值。平均直肠温度超过正常值的上限（38.6°C）,对应平均呼吸频率大于48 bpm;48 bpm为判断奶牛是否处于热应激状态的呼吸频率临界值。二、用多元线性回归模型建立呼吸频率预测模型。产奶量与平均呼吸频率有中等相关性（r=0.44）;不同时间区间的平均呼吸频率响应有显著差异。将产奶量和时间区间作为解释变量纳入回归模型可改善拟合优度,二者对预测的相对重要性均为8%。气温的二次项具有改善拟合优度,以及纠正非线性等设定错误的作用。推荐合并了气温、气温的二次项、相对湿度、风速、产奶量和时间区间等效应的模型。这类模型的拟合优度、模型设定以及识别奶牛热应激状态的性能均优于THI。三、伴随急促呼吸（喘息）,奶牛的身体显现与胸廓振动频率一致的特征振动,将该特征行为称为喘息相关身体振动（PBO）。比较了表达PBO的奶牛与未表达PBO的奶牛的直肠温度和呼吸频率的差异,发现表达PBO的奶牛的平均直肠温度（39.3°C）和平均呼吸频率（86.3 bpm）均高于正常值。表达PBO的个体可能处于热应激状态。进一步的分析表明,PBO的发生比例（Percent＿PBO）与平均呼吸频率成正比（MRR=50.64+0.568×Percent＿PBO,R²=0.87）,该比例可用于估计牛群的热应激程度。四、日产奶量（MY）与日最高气温（TA＿max）构成动态系统。根据预白化后的互相关函数,产奶量对日最高气温的响应滞后1天发生,并持续3天,且滞后响应的强度随时间递减。日产奶量与日最高气温的传递函数模型（MY_t=16.90+0.74×MY_t–₁–0.25×Ta＿max_t–₁,R²=0.817）可追踪和预测日产奶量的波动。根据泌乳天数区间设计的校正系数可进一步提升该模型的预测精度。包含产奶量与时间区间信息的呼吸频率预测模型合并了反映奶牛代谢产热和体温周期性变化的信息,更全面反映了热应激与炎热气候的复杂关系,为精确控制奶牛热应激提供了新方法。传递函数模型改进了日产奶量预测的理论假定和建模方法,为精确控制奶牛生产性能提供了理论依据和实用工具。