石家庄动物园人工湿地丰容对鹤类动物行为的影响

赵 杨

(石家庄市岗黄水库监督监测站，石家庄，050031)

鹤类是鹤科(Gruidae)鸟类通称，是国人喜欢欣赏的鸟类，古有“羽族之宗长，仙人之骐骥”的说法。鹤科分为鹤亚科(Grainae)和冕鹤亚科(Balearicinae)，2亚科，4属，15种，多栖息在沼泽、浅滩、芦苇塘等湿地，以捕食小鱼虾、昆虫、蛙蚧、软体动物为主，也吃植物根茎、种子、嫩芽等，善于奔驰飞翔，喜群居生活。但鹤类繁殖力差，对环境适应力较差，动物园圈养环境的单一使鹤类更易出现踱步、异食癖等刻板行为，阻碍了其正常行为的表达。

环境丰容是在满足动物行为生物学和生活史需求的前提下[1]，对圈养动物所处物理环境进行修饰，实现提高动物生物学功能，改善动物园环境及饲养水平的过程。环境丰容应根据动物的种类、习性、环境因素需求的不同进行合理配置。本文主要以石家庄市动物园丹顶鹤(Grusjaponensis)、白鹤(Grusleucogeranus)、灰鹤(Grusgrus)、白枕鹤(Grusvipio)、蓑羽鹤(Anthropoidesvirgo)、西非冠鹤(Balearicapavonina)，共35只为研究对象，进行食物丰容和环境丰容。食物丰容可以增加食物多样性及采食趣味性；环境丰容主要是对湿地环境进行修饰，改善环境质量，提高鹤类产卵、出雏量，减少动物饲料及禽类药物使用，提高鹤类生物学功能和适应性，提高动物福利，保护生物多样性。

1 研究方法

1.1 实验动物和地点

本文以石家庄市动物园人工湿地鹤类展区内丹顶鹤、白鹤、灰鹤、白枕鹤、蓑羽鹤、西非冠鹤，共35只(2006年)为研究对象。旧园鹤类用水泥墙和铝合金门、铝合金窗户建成约10 m2笼舍；笼舍外建有约10 m2用铁网围护成的笼舍，内仅有沙土铺设的小运动场、无水池、植物等。

鹤类旧园生活环境：一是活动空间狭小，没有充足运动空间，鹤类体质较差，导致繁殖能力低下，严重影响鹤类繁殖；二是鹤类生活空间狭小，工作人员进入笼舍，鹤类易受惊吓导致撞伤情况；三是鹤类生活环境单调，鹤类长年在该类环境生存，极易导致心理疾病发生，出现刻板行为，处于亚健康状态，鹤类自然行为无法得到展现，动物福利低下，长此以往，鹤类健康状况会不断降低；四是鹤类产生的粪便及鸣叫给附近居民生活带来不便；五是鹤类大多数时间在笼舍内，若游客不细心观察易误认为是空馆，造成观赏性差，游客停留时间短。

为改善上述状况，石家庄市动物园于2006年实施搬迁工程[2]，新园园区地处太行山系余脉与华北平原交界地带，属低山、丘陵区，占地约266.67 hm2，属暖温带半湿润季风型大陆性气候，四季分明。园区内人工湿地鹤类展区是在原自然冲沟基础上人工改造扩建而成，占地约1.50 hm2。

1.2 丰容方案设计

通过改变人工湿地鹤类展区植物种植和湿地布水以增加环境综合美感和异质性，为动物提供多种选择机会，减少圈养动物应激反应，保护生物多样性，提高动物福利。

1.2.1 环境丰容

在原自然冲沟基础上人工构建湿地环境，遵循“以本土植物为主、符合湿地生境、适当配置景观植物”的原则，在原有本土植物如垂柳(Salixbabylonica)、槐(Sophorajaponica)、水杉(Metasequoiaglyptostroboides)、锦绣苋(Alternantherabettzickiana)等基础上种植了芦苇(Phragmitesaustralis)、香蒲(Typhaorientalis)、慈姑(Sagittariasagittifolia)、浮萍(Lemnaminor)等水生植物模仿自然生境。本土植物的大量使用减少了运营管理成本，景观类植物的适当配置，为动物提供了有效的自然遮蔽物，提高了生物多样性，并形成了生态微循环系统的一部分，起到了净化水质的作用。整个湿地环境优美、安静，最大限度地保留了原有生态环境，更适合于鹤类的生存。

人工湿地整个园区布水线路选择避开大滑坡、泥石流等不良地质地段，且不在冻胀性、湿陷性、分散性、松散坡积物上布置渠线。引岗渠每年分3次向园区内蓄水池补水约18 000 m3，水流依次经过人工湿地内多个水池，形成类似于野生生活环境中的沼泽地水面(图1)。人工湿地三级水池在夏季缺水时启用，每次补水约7 000 m3。水面北侧设置地面，作为鹤类活动、休息、采食、产卵、孵卵等行为场所。湿地东、北、西侧均是天然形成的地形作为围墙，南侧用围栏隔离供游客参观。

1.2.2 食物丰容

人工湿地展区充分利用本地资源[3-4]，以鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)、鲫鱼(Carassiusauratus)、草鱼(Ctenopharyngodonidellus)、泥鳅(Misgurnusanguillicaudatus)、蛙类、水蚤、金鱼藻属(Ceratophyllum)、浮萍属(Lemna)等水生动植物为鹤类提供丰富的鲜活饵料，丰富了鹤类采食方式，增加了鹤类运动量，实现了鹤类动物与自然环境的有机结合。

图1 人工湿地水路循环示意图Fig.1 Schematic diagram of constructed wetland water cycle

1.3 时间安排

整个实验设计分为3期，2006年为丰容前期，2007～2013年为丰容期间，2014～2016年为丰容后期。

2 结果

人工湿地鹤类展区以建立“鸟类乐园”为目标，基于模仿野生湿地环境，综合观赏、环境、饲养等多方因素，将动植物与湿地环境紧密结合，关注了生物多样性保护，充分利用本地资源在一定程度上实现了可持续低碳运行模式。

2.1 丰容前后鹤类产卵、孵化变化

鹤类繁殖率低，一般4～6 a开始繁殖，每窝产卵2枚，往往仅有1只成活；圈养鹤类多以人工授精、孵化为主[5]。

表1 丰容前后鹤类产卵变化(枚/年)

Tab.1 The crane fecundity before and after enrichment

由表1和表2可知，随着湿地环境的逐渐优化和完善，鹤类繁殖行为逐渐展现。丹顶鹤、白鹤产卵量由无到有并逐年增多；灰鹤、西非冠鹤产卵量突破了由无到有，首次实现了建园后鹤类动物自然交配、产卵、孵化。湿地环境的改造和优化，让鹤类具有了安静孵卵的环境，满足了鹤类生存和繁殖需要。丹顶鹤、灰鹤、西非冠鹤均实现人工湿地环境下出雏由无到有的突破。白鹤、白枕鹤、蓑羽鹤虽然也产卵了，但是并没有出雏成功，这可能跟动物的个体原因有关，卵未能受精。

表2 丰容前后鹤类出雏变化(只/年)

Tab.2 The crane hatching before and after enrichment

表3 丰容前后鹤类数量变化(只/年)

Tab.3 The crane quantity before and after enrichment

从表3可知，湿地展区经过丰容工作后，生境非常接近鹤类野外生存环境，丹顶鹤、灰鹤和西非冠鹤繁殖数量出现了增长，白鹤、白枕鹤和蓑羽鹤零增长，鹤类总数由丰容前的35只增长到40只。

2.2 丰容前后鹤类禽药使用变化

安全、科学合理使用禽药不仅可以预防和治疗圈养动物疾病，还可减少圈养动物疾病传播。

图2 丰容前后预防治疗药物投入变化Fig.2 The drug change between before and after enrichment

从图2可知，湿地展区环境消毒药物和动物疾病治疗药物投入量呈逐年下降趋势，是因为随着湿地环境不断优化完善，符合鹤类野外生存环境，促使鹤类健康状况逐步提高，大大节省了药物投入成本。

2.3 丰容前后鹤类饲料变化

饲料营养水平是影响圈养鹤类繁殖的主要影响因素，长期喂食低营养水平的饲料会降低鹤类产卵量、受精率及孵化成活率[6]。

图3 丰容前后湿地饲料用量变化Fig.3 The change of the used amount of feed between andafter enrichment of constructed wetland

从图3可以看出，动物种群数量逐年攀升，动物园湿地饲料用量却逐年下降。湿地展区充分利用本地资源，白鲢、鲫鱼、草鱼、泥鳅、蛙类、水蚤、金鱼藻、浮萍等水生动植物为动物提供了丰富的鲜活饵料，人工投喂量减少，节省了饲料支出，实现生态系统良性循环，建立低碳运行模式。

2.4 丰容前后鹤类行为变化

动物行为是在有限时间内经过权衡多种因素后表现出的模式，即动物行为动机受内因驱使同时也依赖于外部环境对动物行为的刺激[7]。

从表4可知，丰容之前圈养环境中的鹤类行为寥寥可数，除采食、饮水基本生理行为外，其余均是刻板行为，鹤类处于亚健康状态。丰容之后，由于场地足够大，有水系和丰富的植物群落，动物的环境压力、群体压力大大降低，自然状态下的行为得到再现且行为更加丰富。觅食行为、沟通行为、情绪表达、社交行为、学习行为、繁殖行为等都得到发育和体现，实现了湿地展区环境与鹤类野外生存环境的有机结合。

表4 丰容前后鹤类行为变化

Tab.4 The behavioral changes before and after enrichment

2.5 丰容前后外来野生动物数量变化

由于该展区创造了一个符合本区域特点的湿地环境，吸引了大量的野生动物，实现了动物园参与就地保护的工作目标，也为今后动物园开展综合保护工作这项基本任务打下了基础。

表5 丰容前后野生外来鸟类种类数量(只/年)

Tab.5 The quantity of wild birds before and after enrichment

续表5

由表5可以看出，湿地展区环境的优化，每年吸引大量外来野生鸟类来此落脚和筑巢为家，并呈逐年增多趋势，达到黑水鸡10只，白骨顶5只，鸊鷉10只，夜鹭80只，池鹭18只，环颈雉4只，黄苇鳽4只，绿头鸭8只，斑嘴鸭3只，小白鹭3只，苍鹭3只，灰喜鹊200余只，红嘴蓝鹊200余只，麻雀300余只，极大丰富了鹤类生存环境的生物多样性。

3 讨论

近年来，石家庄市动物园人工湿地依托原有地形地貌，模拟原始生态环境进行鹤类生存环境丰容，使鹤类动物能够自然交配、产卵、孵化，充分满足了动物基本生存要求，实现了生态、健康、全新的人工饲养管理模式。同时，整个展区由2个饲养员运作，无机械进入，以自然材料能满足动物的日常行为需要，即白鲢、鲫鱼、草鱼、泥鳅、蛙类、水蚤、金鱼藻、浮萍等水生动植物为动物提供了丰富的鲜活饵料，减少了人工投喂量2 550 kg/年，节省了饲料支出约1 300元/年，湿地生物效能得到比较好的发挥。鹤类动物丰容不仅提高了动物福利，还吸引了大量外来野生鸟类的到来，增加了本地野生动物物种的多样性，丹顶鹤增长3只，灰鹤增长1只，西非冠鹤增长1只，同时吸引大量外来野生鸟类来此落脚和筑巢为家，黑水鸡10只，白骨顶5只，鸊鷉10只，夜鹭80只，池鹭18只，环颈雉4只，黄苇鳽4只，绿头鸭8只，斑嘴鸭3只，小白鹭3只，苍鹭3只，灰喜鹊200余只，红嘴蓝鹊200余只，麻雀300余只，使研究方向逐步从单一的专项动物研究向环境综合研究扩展，推广了异地构建野生动物栖息地的构想，并实现了多层次、多空间、全方位的动物园鹤类乐园，同时展现了野生动物和栖息环境相融合的综合美感，对野生动物移地保护和提高圈养鹤类福利做出了贡献。

[1] 刘群秀，涂荣秀，马珺，等.应用环境丰容消除圈养动物的刻板行为[J].野生动物学报，2014，35(2)：220-223.

[2] 王万华，王志永，李勇军，等.石家庄市动物园“湿地精灵”展区生态规划设计[J].野生动物，2010，31(5)：285-288.

[3] 刘文杰，许兴原，何欢，等.4种湿地植物对人工湿地净化生活污水的影响比较[J].环境工程学报，2016，10(11)：6313-6319.

[4] Faußer A C，Hoppert M，Walther P，et al.Roots of the wetland plantsTyphalatifoliaandPhragmitesaustralisare inhabited by methanotrophic bacteria in biofilms[J].Flora-Morphology，Distribution，Functional Ecology of Plants，2012，207(11)：775-782.

[5] 李晓敏，王久成，何相宝，等.高纬度地区笼养鹤类的饲养、繁殖情况观察[J].黑龙江动物繁殖，2014，22(3)：48-50.

[6] 李晓敏，邓爱怀，马雪峰，等.饲料营养水平对鹤类繁殖的影响[J].畜牧兽医科技信息，2014(6)：36-38.

[7] Morgan K N，Tromborg C T.Sources of stress in captivity[J].Applied Animal Behaviour Science，2007，102(3/4)：262-302.