灵长类动物保温箱的设计与使用效果评估

，，

(杭州动物园，浙江杭州 310008)

杭州地属亚热带季风气候，四季分明，冬天温度最低在零下5℃左右，夏季最高温度可达40℃左右，饲养管理中需重点考虑冬季的保温防寒，同时兼顾夏季的防暑降温。杭州动物园饲养的白颊长臂猿(Hylobates leucogenys)、黑叶猴(Trachypithecus francoisi)、东非黑白疣猴(Colobus guereza)、赤猴(Erythrocebus patas)等灵长类生境在热带和亚热带，为杭州动物园重点保温动物。其中白颊长臂猿主要分布在云南勐腊、红城、绿春等地，营严格树栖生活，多栖息于海拔700～1000 m的中、低山区，其适生环境为原始的热带雨林、季风雨林和季风常绿阔叶林，以热带雨林中的湿润雨林和沟谷雨林最为典型，分布区年温20℃以上[2]。黑叶猴生活于热带、亚热带局部地区的石灰岩丘陵山带，是一种典型石灰山栖息的灵长类，耐热而怕冷[2]。东非黑白疣猴，分布在非洲，栖息于亚热带和热带干燥森林和沼泽地区，居住在森林的上层和中层[3]。赤猴是分布在西非的一种猴，主要居住在热带草原和半沙漠地区[4]。

对于野生动物保温，国内动物园普遍采用的是传统的全舍保温，即建造一个内活动场，在内活动场进行保温与展示。这在北方较实用，但对于南方动物园来说，没有集中供暖会增加很大的运营成本；低温天数相对较少，全舍保温会造成较大的能量浪费。杭州动物园地处山林，笼舍依地势而建，珍猴馆建造在半山腰，设计了相配套的保温巢箱，保温巢箱悬挂于外笼上方，不设拉门。在气温降至临界温度时开启热源[5]，为动物提供一个局部保温点，使其在感到寒冷时自由选择最舒适的位置休息，减少冷应急，兼顾了动物的展示和保温。但由于原有保温巢箱为木质结构，年久失修，于2015年秋季根据需要重新设计新型保温箱，增加夏季通风与垫料等构思。本文希望通过对新保温箱的设计方案和使用后的效果进行评估探讨，兼顾动物的保温和展出效果的基础上，探索南方山林动物园的最适宜的保温方式。

1 保温箱设计

1.1原保温箱存在的问题 杭州动物园地处山林地区，湿度偏高，木质保温箱易发霉腐烂，还容易受到动物的破坏，保温箱门体变形不易开关，造成清洁上的困难。又由于木板不能拆卸，造成局部封闭状态， 夏季闷热，不利于防暑降温工作。

1.2新保温箱设计方案

1.2.1保温箱材质 保温箱主体用4 cm×4 cm镀锌角铁作为框架，根据设计要求覆盖格网，保温箱外体由两片1 mm厚的白铁皮包裹水泥发泡保温板组成，框架四周用3 cm×3 cm的镀锌角铁和3 cm的镀锌扁铁包裹而成。材料对动物没有危害，可以现做现用。

1.2.2保温材料 保温箱的设计首次使用了复合水泥发泡保温板作为保温材料，其主要成分是硬质聚氨酯，该材料具有防潮、防水、隔热性能好，抗变形能力强，不易开裂，防火，阻燃，耐高温等特点[6]。

1.2.3供暖设施 本次实验采用的供暖设施为9片散热片式电油汀，调节档位为2档，高档温度距散热片20 cm处为28℃～32 ℃。

1.2.4降温方法 在动物休息室靠外一侧设置为可拆卸的盖板，在正对该处的墙壁上安装壁扇。夏季将盖板移除，起通风防暑功能。

1.3保温箱结构 根据笼舍开孔情况，将保温箱分为双孔保温箱和单孔保温箱，尺寸分别为250 cm×80 cm×77 cm(长×宽×高)和145 cm×80 cm×77cm。如图1所示。与原有保温箱相比，为方便油汀摆放，箱内油汀安置深度由100 cm缩短至80 cm，同时将宽度由40 cm减至25 cm，从而增加动物活动面积。

图1 保温箱尺寸

1.3.1格网设计 箱内功能区块之间采用格网分隔，如图2所示。隔离动物活动区与油汀放置区的中间面采用5 mm厚度的不锈钢板。钢板上方57 cm处为打孔部分，开1 cm直径圆孔，孔间距为1 cm，让油汀的热量传输到动物所在空间，下方20 cm为无孔部分，防止垫料进入油汀区域。动物活动区另一侧面为4 cm×4 cm的轧花铁网覆盖，中间用镀锌扁铁做十字固定，目的是夏季通风降温。

图2 箱内格网示意图

1.3.2箱门设计 根据保温箱外盖板开合情况分为封闭式与开合式两种。其中箱体顶面与油汀区域外侧面为封闭面，箱体正面和底面根据开合需要分区块设计。箱体正面分为3个部分，油汀放置门、垫料放置门与固定部分，如图3所示，其中油汀与垫料的放置门为向外开合门。动物休息区侧面为通风面，制作为可拆卸式移门。

底面盖板分为两个部分，其中油汀区域底部为固定封闭部分，动物活动区域为向下开合门。如图4所示。因为底面为清理面，为保证安全，需在保温箱底部先铺设4 cm×4 cm孔径的轧花铁网，中间用镀锌扁铁做十字固定，防止清扫时动物出逃。

1.3.3垫料选择 采用实验动物专用的白杨木细刨花作为垫料[7]，垫料厚度为5 cm，以略超过轧花铁网为准，清理增加频率为每周检查增加一次，每月整体更换一次。

图3 保温箱正面开门情况

图4 保温箱底面开门情况

2 分析方法

对保温箱内温度进行检测，持续时间为2015年11月23日至2016年2月26日，共95 d。采用自动温度记录仪(DWL-20E)，记录时间为24 h，每隔1 h自动记录当前温度。同时在室外放置1台温度记录器，同步记录室外温度。

为与原有保温箱做保温效果对比，将一只单孔保温箱和一只双孔保温箱的温度感应器位置放置与油汀一侧，将另两只保温箱的温度感应器放置在最远离油汀的通风面一侧，以检测箱内的最低温度。

3 结果

3.1卫生情况 使用一个冬天以后发现保温箱内卫生情况良好，没有明显的大便堆积，小便都被刨花吸收，未见有明显的尿液结块。卫生状况较以前有明显改善，此保温箱适合作为野生动物保温的一大选择。

3.2温度 取每日检测温度的平均值，通过对保温箱内部各位置与室外温度进行相关性检测，发现保温箱内各位置温度与室外温度均成显著正相关关系，单门保温箱靠近油汀处的室内温度在11℃至25℃之间，与室外温度的复相关指数为0.9481，靠近通风面处室内温度在5℃至20℃之间，与室外温度的复相关指数为0.9725，双门保温箱靠近油汀处的室内温度在10℃至24℃之间，与室外温度的复相关指数为0.8936，靠近通风面处室内温度在5℃至20℃之间，与室外温度的复相关指数为0.9623。

4 讨论

4.1单、双门保温效果对比 本次实验并没有对笼舍进行改造，保温箱进出门洞为原有门洞，约为50 cm×30 cm左右拱门设计。根据原有实验观察，动物在保温箱内时，通常待在靠近油汀一侧[5]，也可将该测定温度视为动物体感温度。由实验可以看出单门保温箱保温效果明显优于双门保温箱。尤其当室外温度相对较低时，室内温度较双门保温箱内温度高。但当室外温度处于相对较高时，保温效果没有特别明显的区别。考虑到双门保温箱拥有更大的空间承载力，因此更适合种群数量较大，耐低温性更强的动物。

4.2箱内温度对比 通过实验可以发现，箱内两侧的温度差异非常巨大，主要由于保温箱密闭性不强，空气对流强烈造成。

4.3与原有保温箱对比 由于上一次的实验将温度计全部放置在油汀底部，该部位具有温度较高且距离进出门洞较远等特点，因此并不具有对比效果。稍微可供对比的是赤猴笼舍内的温度[5]，通过日平均气温的散点图与原保温箱对比后发现，虽然本次实验中将温度计的位置提升到隔离板的中部，受进出口通风的影响会降低部分温度，但保留的温度效果仍与原有保温箱接近，且略有提升，证明保温效果好于原保温箱。

4.4使用效果评估 保温箱不能取代动物内室的所有功能，但对于一些受限于地势和面积的动物园而言，已是目前最佳的替代品。它适用于生境在热带，冬季需要保温的中小型灵长类，如本次实验中的白颊长臂猿、黑叶猴、黑白疣猴等。大型类人猿由于体型和破坏力较大，不建议推荐使用。

保温箱的安装位置应与动物习性相关，本次实验对象除赤猴外均为树栖灵长类，保温箱采用悬挂式安装，方便动物进出。杭州动物园赤猴种群密度较大，且舍内配备一个功能完备的内室，保温箱主要供弱势个体使用。将保温箱悬挂安装，以减少成年雄性进出；在箱口放置细木条为攀爬通道，方便体重较轻的雌性和亚成个体进出。经观察，成年雄性由于体重较大，攀爬不便，很少进入保温箱。处于弱势地位的一只雌性和一只亚成雄性经常呆在箱内，悬挂安装效果显著。

除了保温效果，新型保温箱在安全性、动物舒适度上也有提高。使用新型阻燃材料，将油汀作为热源，预防火灾的发生。保温箱底部铺设垫料，方便清扫和消毒，保证动物的舒适和卫生。

动物休息室一侧采用插板设计，夏季移除后在箱外墙体上安装吊扇，起到通风降温作用。根据多年经验总结，动物进入箱内次数较以往更为频繁，时间更久，黑白疣猴特别喜欢坐在箱内吹电扇，保温箱的通风效果使用良好。

4.5改进设计 根据数据可以看到保温箱的保温效果仍有提升的空间，现保温效果不足的原因主要有保温箱纵深不够及进出门洞较大等缺点。因此建议未来做以下改进。

由于进出拱门的尺寸偏大，约占箱体一侧的1/3左右，同时没有设置可以阻隔空气对流的屏障。在实验中可以明显发现保温箱内温度在进出门洞两侧的温差极大，在后续改进过程中可以减小进出门洞大小，具体尺寸可以视动物体型而定，同时选择合适的屏障减少空气的对流，以增强箱内的密闭性而保持整体的温度稳定，但前提需保证动物方便进出。可选的屏障材料包括悬挂麻袋、安装防风帘等。

针对有两个门洞的保温箱，适当增加保温箱的纵深，如社群关系融洽或动物数量较少，可适时封闭一个保温箱，并调整油汀位置于封闭的保温箱一侧，以增加保温箱的纵深起到保存热量的作用。

尝试新型热源，现用的加热方式只能在保温箱内局部加热，无法做到全部覆盖，且电热油汀存在一定的安全隐患[8]。建议尝试新型热源，如恒温板、自动控温栖架装置[9]，做到更安全更节能。