计步器在圈养幼龄孟加拉虎部分运动指标检测上的应用

李向勇粟玉刚严霞晖肖映珍陈大非阳朝伟李 芬

(1.长沙生态动物园，长沙，410118；2.长沙市动物卫生监督所，长沙，4100133.湖南农业大学动物医学院，长沙，410128)

孟加拉虎(Pantheratigristigris)又名印度虎，属哺乳纲(Mammalia)、食肉目(Carnivora)、猫科(Felidae)、豹属，是虎的8个亚种之一，分布于亚洲的印度、尼泊尔、孟加拉国、不丹、缅甸西北及中国西藏东南部[1]。在虎亚种中，孟加拉虎体型较东北虎(Pantheratigrisaltaica)小，较华南虎(Pantheratigrisamoyensis)大，毛稀短，杏黄色，黑色条纹较窄，且不呈菱形纹，老体颊部生有鬃毛，腹部呈白色，头部条纹则较密，耳背为黑色，有白斑。孟加拉虎的分布范围广，但现存数量不多，一些学者对虎的数量、生存状况及保护等进行了研究[2-4]。关于孟加拉虎的研究报道，国内主要集中在分布、数量、生态、遗传等方面，对幼龄孟加拉虎的运动指标研究较少。通过对此研究，以期为进一步了解幼龄孟加拉虎运动状况及计步器应用的准确性提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究环境

长沙生态动物园(E112°59′，N28°1′)位于长沙市天心区，建设范围属于较低的丘陵地，区域内植被丰富，常见的有松树、樟树等常绿树种。本区亚热带季风气候，特征是春季低温多雨，夏季高温光强，秋季温和少雨，冬季冷湿的特点。年平均气温17.2℃，夏季气温高于35℃的炎热日年平均30 d，冬天1月最冷，月平均为4.7℃。年平均无霜期275 d，年均日照总时数为1 677.1 h，年平均降水量1 389.8 mm[5]。

1.2 研究对象

长沙生态动物园4只人工育幼孟加拉虎，2雄2雌，标记为F1、F2、M3、M4，其中F1为母虎M5于2016年1月12日所生，F2、M3、M4为母虎M6于2016年1月31日所生，75日龄前用狗奶粉代替母乳人工饲养，90日龄前逐步过渡到肉食。对幼虎的观察在小动物繁殖中心进行，小动物繁殖中心主要针对幼龄虎设计改造，有育幼室、内活动场和外活动场3个部分。育幼室有3间共80 m2，地面瓷砖铺设，并配以育幼箱；内活动场有4间共100 m2，地面为瓷砖、木地板铺设；外活动场有100 m2，为土质地面，种植有樟树、桂树，设计有木桩等设备，供幼虎攀爬。

1.3 研究方法

1.3.1 预观察及运动指标的定义

研究分3个阶段进行，第一阶段为预观察期，共观察7 d，采取全事件观察法，对4只幼虎进行观察并记录各种行为。为减少误差，实验动物均设计在90日龄开始进行观察，F1单独饲养，F2、M3、M4合笼饲养。设备是利用闭路电视监控系统进行录像分析和用计步器测量共同完成，利用闭路电视观察幼虎步距时采取目标动物取样法。计步器为小米手环2代计步器，做成项圈，挂在幼虎脖子上记录数据。

根据实验需要和预观察结果，将幼虎的行为和部分运动指标定义为以下几种。

运动行为：指虎通过四肢的运动完成身体的位移以及与产生位移紧密相关的一般性行为类型，包括走、跑、跳跃、攀爬、摄食等身体活动的行为。

非运动行为，指虎在一定时间内身体保持静止和放松的行为，包括睁眼休息、闭眼休息、睡眠，姿势有俯卧、侧卧、仰卧等非身体活动的行为[6]。

运动时间，运动行为所产生的时间。

运动步距，运动时两前肢之间的距离。

运动步数，前肢的任易一次位移为一个单位。

1.3.2 闭路电视监控系统与计步器差异的比较

第二阶段的研究是以闭路电视监控系统进行录像分析所得的数据为模板，来检验计步器的检测偏差。试验进行了7 d，统计了运动时间，非运动时间，运动步数，运动步距等数据。

1.3.3 计步器测定幼虎部分运动指标

第三阶段的研究是用计步器来测定幼虎的部分运动指标，试验进行了30 d，记录检测结果，所得数值进行统计分析。

2 结果

2.1 计步器检测的差异性

此次观察计步器组得到125 328个数据，闭路电视组得到118 860个数据。取平均数据利用Excel 2003和SPSS 19.0进行数据分析。在参数检验前，分别检验数据正态性和方差的均一性，参数统计方法为单因素方差分析法，显著性水平设置为α=0.05。

对计步器组和闭路电视组进行差异性比较，表1～3结果显示：运动步数(P=0.841)，运动时间(P=0.362)，运动距离(P=0.215)，皆没有显著性差异(P>0.05)。

表1 运动步数

Tab.1 Movement steps

表2 运动时间(min)

Tab.2 Movement time

表3 运动距离(m)

Tab.3 Movement distance

2.2 计步器测得的数据

实验30 d内，共获得到716 640个数据，对4只虎的数据分析。每只虎运动步数170 172步，平均每天运动步数5 672.4步；运动时间2 457 min，平均每天运动时间为81.9 min；非运动时间40 734 min，平均每天非运动时间为1 358.1 min；运动距离为42 780 m，平均每天运动距离为1 426 m。

3 分析

在运动步数、运动时间、运动距离测量的试验中，将校正系数设定为：

测得运动步数校正系数为-3.2%，运动时间校正系数为9.2%，运动距离校正系数为18.56%。运动距离的偏差最大，运动时间的偏差次之，运动步数的偏差最小。以这些校正系数校正出来的数值更接近实际数值，如果仅仅考虑单个测量的数值，校正后的数值更有参考意义。

在实验中，还测量了幼虎运动步距的变化，在4月龄阶段，由月初到月底增长了(5±2)cm。从运动步距的变化看出，这一阶段的幼虎生长发育迅速，应合理调整肉量，适量补充钙剂，搭配维生素、矿物质、微量元素，多晒太阳，合理地运动及锻炼，对幼虎的生长发育有利。在某些运动指标的检测上，不能得到有效的数据，如幼虎的休息、睡眠等非运动状态，在计步器上都显示为静止。走路、跳跃、攀爬、进食，显示为运动状态，不能准确区分运动、休息、摄食、社会、玩耍等活动。计步器测量的指标还有心率的测定，40次/min到200次/min不等，误差较大。

幼虎阶段的作息受环境的影响，运动的高峰一般出现在上午，中午和下午，这些与刘振生[7]等对东北虎幼虎的观察及Vaimik[8]对孟加拉虎的观察有相似性。同时幼虎作息还受到是否外放到运动场、采食时间、外来人员的参观时间、饲养员的活动状态等因素的影响。一般6：30～8：30开始活跃，17：00～19：00出现安静状态，这些时间是天亮和天黑及饲养员上班与下班的时间。同时发现，F2，M3，M4合笼饲养的运动数据比F1单独饲养的运动数据多，可能与幼虎之间的相互学习、交流、戏耍及相互干扰有关，群体活动增加了运动量。

随着科技的进步，电子产品在动物生产、繁殖、检测中的应用也越来越多，比如观察动物可通过闭路电视观察、卫星信号发射器[9]的记录等，这些新设备比以往的肉眼观察有优势，增加了观察时间，减小了劳动强度和困难。计步器记录动物的运动指标，以往没有在动物方面应用，通过此次试验，为今后计步器的应用及幼龄虎的育幼提供了参考。

[1] 高中信，马建章.世界虎的现状及保护[J].野生动物，1996，17(1)：3-7.

[2] Johnsingh A J T，Negi A S.Status of tiger and leopard in Rajaji-Corbett Conservation Unit，northern India[J].Biological Conservation，2003，111(3)：385-393.

[3] Jackson P.The status of the tiger in 1997 and threats to its future[J].Cat News，1997，27：8-10.

[4] Kawanishi K，Sunquist M E.Conservation status of tigers in a primary rainforest of Peninsular Malaysia[J].Biological Conservation，2004，120(3)：329-344.

[5] 徐琴，金晓玲，胡希军，等.长沙乡土植物资源调查及其城市园林应用[J].北方园艺，2012(20)：94-98.

[6] 曹青，胡德夫，陆军，等.散养条件下华南虎不同年龄组行为节律的比较[J].生态学报，2009，29(6)：2767-2774.

[7] 刘振生，马建章，滕丽微.人工饲养东北虎幼虎的行为时间分配[J].生态学报，2003，23(8)：1548-1553.

[8] Vaimik T.Tiger：the secret life[M].London：Penguin Group，1989：21-40.

[9] 高岩，靳鹏，杨翠华.人工繁养斑海豹的野外驯化和放流[J].野生动物学报，2016，37(1)：30-34.