王彬婷,江 志,鄭應婕,于 翔,鄒國華
(杭州動物園,杭州 310013)
虎(Panthera tigris)是大型貓科動物,其中東北虎被稱為最大的野生貓科動物。野生虎的生存情況不容樂觀,95%的野生虎種群消失,國內發現有確切蹤跡的僅數十只東北虎和在西藏邊境穿梭的極少數孟加拉虎。偷獵、生態環境的破壞、棲息地喪失以及食物短缺使得野生虎數量越來越少,并且呈孤島狀分布,加速了虎種群數目的減少[1]。虎處于食物鏈最頂端,數量代表著生態質量和自然環境的健康程度。
有研究表明,動物在冬季的存活率與個體體重有一定的相關性[2,3]。動物體重在一定程度上反映脂肪的儲備量[4],而脂肪的儲備量對度過惡劣環境,如寒冷的冬季很重要。體重過大也會導致總體代謝率和總能量增加,增加了能量的消耗。虎體重的測量方法基本為麻醉后稱重[5]。本研究通過正強化的方法對虎進行稱重行為訓練[6],旨在探究圈養成年虎體重的季節性變化,從而推出虎在應對寒冬等極端環境的應對策略。
試驗動物是杭州動物園圈養的3 只成年虎,動物情況如表1 所示。

表1 動物個體情況
每日15:00 喂飼料,周二、周六為絕食日,每只虎僅提供1.5 kg 牛肉;其余每日東北虎1號、東北虎2號提供約3 kg 帶頭帶爪的白條雞,1.5 kg 牛肉;孟加拉虎1號提供約2.5 kg 帶頭帶爪的白條雞,1.5 kg牛肉;每日在飼料中添加約10 g 食用鹽,絕食日約加3 g 食用鹽;孟加拉虎1號由于年紀較大,冬季每日分別添加2 粒善純片、2 粒鈣爾奇(惠氏制藥有限公司)。根據季節、溫度變化,適當增加或減少飼料量,原則是每日供應的飼料量滿足動物所需,以偶爾有剩余為宜。
杭州市位于東經118°21′—120°30′,北緯29°11′—30°33′,屬亞熱帶季風氣候,四季分明,夏季氣候炎熱,濕潤;冬季寒冷,干燥;春秋兩季氣候宜人。全年平均氣溫17.8 ℃,平均相對濕度70.3%,年降水量1454 mm,年日照時數1765 h。杭州動物園位于杭州市西湖風景名勝區虎跑路40號,占地20 hm2,是山林式動物園。虎山位于杭州動物園西北角,開放式外場,呈半圓形,占地面積約410 m2,周長約85.6 m;4間內室,1個治療室和內室走廊,總面積約為248 m2。
通過正強化的方法對虎進行稱重行為訓練,收集從2020年9月至2021年8月為期一年的虎體重數據,每月1、15日分別用磅秤對虎進行稱重(±0.1 kg)。
用Excel 2020 軟件單因素方差分析比較春季(3月、4月、5月)、夏季(6月、7月、8月)、秋季(9月、10月、11月)、冬季(12月、1月、2月)虎體重差異,在方差分析中,當P<0.01 時,認為不同季節虎的體重具有極顯著差異;同時用Excel 2020 繪制不同月份虎體重和不同月份平均低溫折線圖,分析虎體重的季節變化趨勢及特點。
2020年9月至2021年8月,每月1號 和15號 對虎進行稱量,數據見表2。單因素方差分析表明,四季中3 只虎的體重均存在極顯著差異。東北虎1號的體重為164.0~186.5 kg;夏季的平均體重最高,為178.9 kg,冬季的平均體重最低,為166.7 kg;體重在8月15 日達到最高值,為186.5 kg,從9月開始呈下降趨勢,在1月達最低值,為164.0 kg,從2月開始東北虎1號的體重呈上升趨勢,且東北虎1號體重的變化趨勢與平均低溫變化趨勢接近(圖1)。東北虎2號的體重為180.0~197.0 kg;夏季的平均體重最高,為193.8 kg,冬季的平均體重最低,為184.6 kg;體重在8月1 日達到最高值,為197.0 kg,從9月開始呈下降趨勢,在12月15 日和1月1 日達到最低 值,為180.0 kg,從1月開始體重呈上升趨勢,且體重的變化趨勢與平均低溫變化趨勢接近(圖2);孟加拉虎1號秋季的平均體重最高,為138.7 kg,春季的平均體重最低,為131.1 kg;體重在10月1 日和11月1 日均處于高值,為140.0 kg,12月開始體重呈下降趨勢,至3月15 日達到最低值,為128.0 kg,體重的變化趨勢與平均低溫變化見圖3。

圖1 東北虎1號月平均體重與平均低溫的關系

圖2 東北虎2號月平均體重與平均低溫的關系

圖3 孟加拉虎1號月平均體重與平均低溫的關系

表2 2020年9月至2021年8月杭州動物園3 只成年虎的體重 (單位:kg)
研究比較了成年東北虎和成年孟加拉虎體重四季的變化,東北虎1號的體重變化幅度略大,可能是由于東北虎1號10月末生病1 周,體檢發現會厭部囊腫,導致食欲不振,基本未進食飼料;11月1 日稱重時體重比10月15 日降低10 kg。崔永璐等[7]研究表明成年雄性東北虎的體重為172.7~238.1 kg,與本研究基本吻合,東北虎1號由于生病體重在最低點為164.0 kg,低于172.7 kg。
單因素方差分析表明,4 個季節中2 只東北虎的體重均存在極顯著差異。東北虎1號和東北虎2號夏季平均體重最高,冬季的平均體重最低,體重最高值均出現在8月,體重最低值均出現在12月,且成年東北虎體重的變化趨勢與平均低溫變化趨勢接近。本研究中,除絕食日外,每日供應的飼料量滿足動物所需,以偶爾有剩余為宜,且飼養統計結果表明,2只東北虎冬季的飼料量高于夏季的飼料量,體重依然比夏季低。從而推出成年東北虎體重的變化屬于季節性降低型,即動物在秋冬季或低溫條件下體重降低,很多小哺乳動物通過降低體重的方式來適應冷脅迫[8-10]。季節變化過程中外界溫度是影響體重的一個重要因素[11]。東北虎分布在俄羅斯遠東地區和中國東北的吉林省和黑龍江省,冬季非常寒冷。在嚴寒的冬季動物要面臨許多威脅,主要包括由低溫導致的能量消耗增加和可利用食物資源的相對減少[12]。為了適應環境變化,體重也表現出較強的可塑性[13]。許多小型哺乳動物的體重具有較顯著的季節性變化,表現為冬季或冷馴化條件下的體重降低,如高山姬鼠(Apodemus chevrieri)、高原鼠兔(Ochotona curzoniae)[14,15]和鼩鼱屬(Sorex)的大多數種類[16]。廣泛分布于北方高緯度地區的鼱屬(Clethrionomys)物種及其他田鼠類,其體重也具有非常顯著的季節性變化[17,18]。研究表明哺乳動物體重變化與其提高對冷環境的適應能力有關[19],當外界環境溫度降低時,東北虎體重的降低可能導致了總體代謝率和總能量的降低,減少了能量的消耗,從而增強生存力。
孟加拉虎1號四季的體重存在極顯著差異,體重為128.0~140.0 kg,文獻中僅有成年雌性東北虎的體重為116.0~154.0 kg[9],與本研究相符。孟加拉虎1號的體重調節不符合調定點假說,四季存在極顯著差異,但是體重既不是季節增加型,也不是季節性降低型。原因可能是孟加拉虎1號春季發情較多,每次發情進食量大幅減少,導致孟加拉虎1號春季體重降低;孟加拉虎1號截至2021年已經17 歲,年紀較大,自我身調節能力較弱,胃腸道較弱,大便經常不成型,成糊狀,也是孟加拉虎1號體重不符合常規類型的原因。
東北虎的體重季節變化差異極顯著,季節變化過程中外界環境溫度可能是影響成年東北虎體重的一個重要因素,當外界環境溫度降低時,東北虎體重的降低可能導致總體代謝率和總能量的減少,減少了能量的消耗,從而增強了生存能力。