圈养亚成体及成体东北虎体尺参数及体重

崔永璐 刘 丹 牟 歌 宫 明 徐海涛 李 鑫 杨升帆 樊雪飞 刘艳华* 姜广顺*

(1.国家林业和草原局猫科动物研究中心，东北林业大学野生动物与自然保护地学院，哈尔滨，150040；2.东北虎林园，哈尔滨，150028)

东北虎(Pantheratigrisaltaica)属于哺乳纲(Mammalia)，食肉目(Carnivora)，猫科(Felidae)，豹属，野生个体数量极少，已被世界自然保护联盟(IUCN)列入濒危物种红色名录“濒危(EN)”等级[1]，在我国被列入国家一级重点保护野生动物名录[2]。作为生态系统评定和全球可持续发展的标志性动物之一，东北虎一直是我国野生动物保护的重点对象[3]。东北虎数量稀少、生性凶猛，在野外很难测得活体的体尺参数和体重数据，通过圈养条件下东北虎的体尺参数和体重数据可以为探究野生东北虎生长发育的规律特征提供一定的参考。

动物的外貌表型是能直接体现个体身体机能的重要指标，体尺参数及体重数据与动物的生理阶段、营养水平、生产性能乃至抗病能力都有直接的关系[4]。测量表型参数，可以客观地描述个体信息，以评估个体生存、物种繁育的成效。人工饲养条件下，通过对比不同年龄段东北虎个体的体尺参数及体重数据，可以直接对个体生长发育情况进行评定，可以及时调整营养比例或改进圈舍条件；繁殖时期，通过测量体尺参数可以间接评估个体繁育能力，进而达到良性繁殖的目的，保障种群维持良好的性状[5-7]。

本研究以测得的人工饲养条件下的东北虎体尺参数和体重数据为基础，研究年龄与性别对东北虎体尺参数的影响及东北虎体尺参数间的相关性；建立体重与各体尺参数的线性回归模型，探究对东北虎体长、体重具有最佳评估效果的体尺参数，有助于完善东北虎生长规律方面的研究，为物种保护、种群研究提供参考，并为东北虎人工饲养及繁育种群管理工作提供数据基础和科学依据。

1 研究区概况

黑龙江东北虎林园位于哈尔滨市松花江北岸的松北新区，地理坐标为45°49′N，126°36′E，面积144 hm2，属温带大陆性季风气候，年平均气温3.0℃，年降水量500 mm左右，平均风速3 m/s，无霜期120 d，年平均日照2 630 h。园内有约500只东北虎，具有6个虎舍，每个虎舍内分为笼舍区与饲养员休息区。笼舍区中，每个笼舍分内笼舍和外笼舍，内外笼舍面积相似，总面积约32 m2，以小门相通，并排的各内外笼舍之间皆有小门相连[8]。

2 研究方法

测量并记录黑龙江省东北虎林园的119只成体及亚成体东北虎的体尺参数与体重数据，研究体尺参数与体重之间的关系，通过差异性以及比较均值的方法分析不同年龄雌雄东北虎的体尺参数差异，建立东北虎体尺参数与体重的线性相关模型，剔除性别因素对体尺参数及体重影响以便对未知性别的东北虎直接进行体重预估。

2.1 体尺参数与体重测量

2019年2—4月，在黑龙江省东北虎林园内选择119只(表1)身体状况良好、麻醉后无不良反应的成体及亚成体东北虎作为研究对象进行测量，其中雄虎62只，雌虎57只，雄虎年龄2—9岁，雌虎年龄2—8岁。2—3岁为亚成体，4—9岁为成体[9]。受个体麻醉状态影响，考虑到东北虎和测量人员的安全问题，部分个体未能测得全部指标。

表1 研究对象情况Tab.1 Situation of the research objects 只

按标准流程对研究对象进行麻醉，待其完全麻醉后，用1.5 m标准体尺测量东北虎的体长、肩高、臀高、颈围、胸围、腰围7项体尺参数，精度为0.1 cm，用量程0—500 kg，精确度为0.01的地秤测量体重，同时记录测量日期以及测量对象的编号、年龄及性别。体尺参数测量标准如下[10-12]：体长，自吻端开始到尾根的直线长度；肩高，肩背至前掌端的直线长度；臀高，臀背至后趾的直线长度；颈围，自颈椎绕颈1周的长度；胸围，肩后绕胸1周的长度，垂直于肩胛后缘；腰围，自腹背绕腹1周的长度；体重，在体重秤上放置1块木板增大地秤的承受面积，用自制担架将东北虎抬到地秤的木板上，待数值稳定后读数记录，用记录数据减担架及木板重量即为东北虎体重；前后掌垫测量，用直角尺测量脚掌，使直角尺与东北虎脚掌处于同一平面上，拍照获得脚掌形状照片，使用Canon相机调网格线，令网格线的直角与直角尺的直角重合，记录手掌和脚掌的大小，再使用图像处理软件Adobe Photoshop拉出标尺，用较大数值减较小数值即可得出准确的前后掌垫宽度。

2.2 数据分析

在软件SPSS 17中对各项体尺参数进行正态分布检验，符合正态分布的数据采取独立样本t检验进行差异性分析[13]，不符合正态分布的数据采用U检验进行差异性分析[14]。为探究成体与亚成体体尺参数间的差异，分别对成体和亚成体雌雄东北虎进行体尺参数的差异性分析，用Excel对处于成体及亚成体的雌雄东北虎体尺参数与体重进行均值的比较以及对不同年龄、性别东北虎的掌垫宽度进行均值的比较；另外，在R 3.6.3中，应用线性回归的方法[15]，建立体重与各体尺参数线性回归模型，根据体重与各体尺参数间的拟合效果，判断拟合东北虎体长、体重的最佳部位，并建立回归方程，对东北虎体重、体尺参数与年龄进行回归分析，探究东北虎的各项参数随着年龄增长的变化趋势。

3 结果与分析

3.1 不同性别亚成体与成体东北虎体尺参数及体重差异

圈养东北虎雌雄个体体尺参数与体重测量统计结果见表2。由表2可见，成体雄虎的胸围小于亚成体雄虎，臀高、颈围大于亚成体雄虎，但差异均不显著；成体雄虎的腰围显著小于亚成体雄虎(P=0.027)，成体雄虎体重(P=0.021)、体长(P=0.005)、肩高(P=0.006)、前掌垫宽(P=0.002)及后掌垫宽(P=0.016)均显著大于亚成体。成体雌虎的体重、体长、肩高及后掌垫宽小于亚成体雌虎，颈围及前掌垫宽大于亚成体雌虎，但差异性均不显著；成体雌虎臀高(P=0.035)、胸围(P=0.001)及腰围(P=0.007)小于亚成体母虎，且具有显著差异。

表2 亚成体、成体东北虎体重及体尺参数Tab.2 Comparison of the mean values of body weight and body measurement parameters of sub-adults and adult Amur tigers

3.2 不同年龄、性别东北虎的掌垫宽度

从表3可以看出，各年龄段的雄性东北虎的前后掌垫宽度均略大于同年龄段的雌性东北虎；随着年龄的增长，雄性东北虎的前后掌垫宽度总体上都有增长，雌性东北虎3—4岁时前掌掌垫的宽度下降，3—5岁时后掌掌垫的宽度下降。

表3 不同年龄、性别东北虎的掌垫宽度Tab.3 Comparison of the average palm pad width of Amur tigers of different ages and genders

3.3 体重与体尺参数的相关性

所有体尺参数均与体重具有显著的线性关系(图1)，其中肩高的拟合效果最好(R2=0.693)，肩高(x)与体重(y)的回归方程为y=-291.498 3+4.420 6x。

3.4 体长与其他体尺参数的相关性

考虑各项体尺参数间相互影响的实际情况以及在实际操作中体尺参数的可获得性，对肩高、臀高、前掌垫宽和后掌垫宽与体长进行了线性回归分析，并对掌垫与肩高、臀高进行线性回归分析(图2)。结果表明，这4个体尺与体长均有显著线性关系，肩高拟合效果最好(R2=0.73)；前掌垫宽与肩高，后掌垫宽与臀高也均有显著线性关系但拟合效果一般(R2=0.46，R2=0.40)，因此可以对体长(y)与肩高(x)建立回归方程：y=58.890 2+2.179 5x。

3.5 各项体尺参数与年龄的回归分析

无论雄性还是雌性东北虎，在2—4岁时各项体尺参数及体重都快速发育，呈上升趋势；4—5岁，除体长、前掌和后掌以外，其他体尺参数均有下降；5岁以后逐渐增长(图3,图4)，且雄性东北虎体重的第2次峰值大于第1次峰值，其他体尺参数在5岁以后虽有上升但都小于2—4岁(图3)，而雌性东北虎在5岁以后，体重的第2次峰值没有明显大于第1次峰值，其他各项体尺参数情况基本和雄虎一样(图4)。

4 讨论

一些研究者认为0.5岁龄的雌雄东北虎之间的体重、体长和胸围存在显著差异且雄性明显高于雌性；而肩高、臀高、尾长之间差异性不显著[7]。本研究结果表明，无论是成体还是亚成体雄虎的各项体尺参数均明显大于雌虎，即实际情况下，雄性个体通常大于雌性个体[16]，这一结果与0.5岁的东北虎情况一致。比较亚成体与成体东北虎体尺参数及体重差异可知，成体雌性东北虎的各体尺参数均值都小于亚成体，其中臀高、胸围、腰围的差异性显著，其他体尺参数差异均不显著，但成体雄虎体重、体长、肩高、前掌垫宽及后掌垫宽均大于亚成体，并且有显著性差异。在东北虎从亚成体向成体发育过程中，雌虎的各项体尺参数没有显著性的增长，较早达到体型的稳定状态，但雄虎在成年以后仍在继续增长。

在野外调查工作中，掌垫大小是判别东北虎性别、年龄的重要依据之一[17]。本研究数据表明，同年龄段雌虎前后掌垫宽均小于雄虎；掌垫宽度可以判断东北虎是否是成体雄性，但亚成体雄性和成体雌性存在重叠区间，难以区分。雄性成体及亚成体东北虎的掌垫宽度有显著性差异，说明在判别雄性东北虎年龄段时，可以用掌垫宽度区分雄性东北虎是成体还是亚成体；但雌性成体及亚成体东北虎的掌垫宽度差异不显著，雌性东北虎亚成体阶段之后掌垫宽不再有明显的增长，所以在区分雌性东北虎处于亚成体还是成体阶段时，掌垫宽度提供的参考价值不大。凭借掌垫大小对东北虎的年龄、性别进行判断虽难以精准，但确有一定的可参考性。现有技术可通过对东北虎脚印进行精确测量分析以更为准确地判断个体、性别甚至年龄[18]，但多适用于清晰脚印且需要内业分析。在野外工作时，掌垫大小仍是调查人员对东北虎性别年龄做出初步判断的重要依据。因此，本研究得出的数据可为调查研究人员在实际野外工作中判断东北虎年龄、性别提供一定的参考。

体尺参数与体重的回归结果显示，多个体尺参数均与体重具有显著的线性关系，其中肩高的拟合效果最好，其他参数的拟合效果较差，对东北虎体重进行评估时，通过肩高进行体重评估具有最高的有效性。体长与各项体尺参数的回归分析结果显示，肩高对于东北虎体长的影响较大，可以通过测定肩高对东北虎的体长进行有效评估。

体尺参数、体重与年龄的回归结果显示，2—4岁是东北虎的快速发育时期，4—5岁东北虎的体长、前掌和后掌参数没有明显地下降，体重与其他的体尺参数均下降。根据实际的饲养情况看，这是亚成体到成体过渡的一个时期，在这一时期东北虎的体型从亚成体躯干及四肢肥壮的状态向成体体型精壮的状态转变，所以体重会下降，在成年以后体重又会重新增加，此时增加的体重不再是亚成体时期增加的脂肪。东北虎在4岁以后进入性成熟阶段，这也有可能是其体重下降的因素之一。当体重下降以后，其他体尺参数的维度也会随之下降，所以在东北虎从亚成体到成体的发育过程中，东北虎的体型有从短粗到细长的趋势。

在东北虎的饲养管理中，由于东北虎体重及其他体尺参数的获得难度较大，通过本研究的结果可以看出，肩高和臀高是能够用来衡量体重及体长的重要参数，采用肩高进行体重、体长的评估能够得到更好的效果，这样也能够为饲养管理人员提供便利。本研究得到的结果不仅可以应用于圈养东北虎的饲养与管理，同样也能为野外东北虎身体指标的监测与评估提供一定的帮助与借鉴。

致谢：感谢东北虎林园各位同仁的无私帮助。