圈养北极熊的人工饲养与展区营造
2022-09-25宋新然白伟王正欣楚善合赵吉月王德众战立聪
宋新然,白伟,王正欣,楚善合,赵吉月,王德众,战立聪
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北极熊(ursus maritimus)是肉食性海洋哺乳动物,属食肉目、熊科、熊属和北极熊种。它与伊特鲁尼亚古熊(ursus etruscus)和棕熊(ursus arctos)具有共同的进化祖先,也是熊科家族最大的一类。北极熊的地理分布范围遍及北极圈,包括加拿大、格陵兰岛、丹麦、挪威、俄罗斯和美国。它们通常在冰层的边缘活动,冬季来临时,随海冰的形成向南移动,春季冰开始融化时再次向北移动。雄性北极熊在冬季往往生活在海岸附近,雌性可能会带着它们的幼崽向内陆迁徙,并在冬季筑巢。
北极熊是最大的陆地食肉动物,硕大的体型可以帮助它们有效的抵御寒冷和饥饿。野生成年雄性北极熊比雌性更大更重,平均体重350~600kg,长度为2.5~3.0m,雌性平均体重150~300kg,长度可达2.5m,但个别可能在分娩前摄入大量的脂肪,使体重超过500kg。据记录,在野外最大的雄性北极熊体重高达800kg,其体型也会受季节变化和活动范围的影响。
浮冰上的环斑海豹(phoca hispida)是它们的主要食物来源。其他猎物包括髯海豹(erignathus barbatus),较小的哺乳动物和鱼类,以及海滩上的腐肉。人们还观察到北极熊在白令海和楚科奇海捕杀和食用白鲸、海象、牛犊、雪雁和小海雀。大多数成年北极熊只吃猎物的皮肤和脂肪,而不吃肌肉和器官,然而年轻的、生长中的幼熊和哺乳期的雌熊对蛋白质的需求较高,通常会吃掉整个猎物。在狩猎旺季,一只成年北极熊平均每5~6d 就会杀死一只约65kg 的环斑海豹。
北极熊身体的一些特殊结构可以帮助它们抵御北极冬季零下45℃(-49℉)的严寒天气。短尾巴和小耳朵以帮助减少热量损失,脂肪层厚达11.5cm(3 英寸)用于保温,黑色的皮肤可以吸收更多的辐射热。全身除了鼻子和脚垫,均被毛皮覆盖,冬季来临时,脚垫也会被毛皮覆盖,可以起到隔热保温的作用,同时也可能在冰雪上提供更大的牵引力。北极熊的毛发有两种类型:短、白色、紧贴身体的浓密毛发和长、透明的、中空的外层粗毛,在水中时这有助于防止毛发互相缠绕。由于杂质(如食物的残留),毛发通常看起来有点发黄,当栖息地藻类较多时,如动物园和水族馆的北极熊,毛发就会呈现绿色。
北极熊不冬眠,但它们会进入一种休眠状态,在此期间的心率会减慢,但体温不会下降,就像在冬眠时一样。北极熊可以长时间不吃东西,在食物匮乏的夏末和秋季,它们可以在几乎没有食物的情况下生存一个多月,有些人称其为“行走式冬眠”,因为这些北极熊的尿素和肌酐水平与冬眠的黑熊相似。野生熊的年存活率为95%,已知年龄最大的野生熊是一只32 岁的雌性北极熊。圈养北极熊的寿命大约是25 年,但也有报道称一些圈养的北极熊能活到30多岁。
1 环境要求
目前圈养条件下饲养的北极熊数量较少,繁殖比较困难。气候较暖的地区饲养可以通过空调、使用冷水或冰堆等方式给北极熊制造较冷的环境。室外饲养也可以人工搭建遮阳棚,结合洒水器或喷雾器,以及电风扇进行降温。当多个熊混合饲养时,则需要提供多个较冷的区域,山丘、树木、灌木、树枝、岩石和树桩都是很好的栖息地造景,可以作为自然遮阳物。如果环境条件不允许,则需要将熊转移至室内饲养区以方便温度调节。
1.1 温度
圈养北极熊的直肠温度范围是37.2~38.4℃,一般稳定在37.5℃左右。相比之下,野外的北极熊肛温略低,约为36.5℃。正常的静止脉搏频率为60~90 次/min,呼吸频率为15~30 次/min。体温、脉搏频率和呼吸频率也会受包括运动、兴奋状态、环境温度和动物年龄等因素影响。
北极熊短小的尾巴和耳朵,较厚的皮下脂肪,以及浓密的被毛使其更适合保存热量而不是散发热量。当环境温度升高时,它们会伸开腿躺在冰上,以帮助将热量从身体中传导出去。在陆地上,他们会向下挖掘,以获得地表下更低的温度。
1.2 湿度
北极熊的原生种群可因季节和位置的不同,经历各种不同的环境湿度。目前还不知道它们是否有最佳的湿度范围。在动物园和水族馆中,应特别注意监测高温和高湿度之间的相互影响,在室内和室外展览中提高或降低湿度的方式包括空调,喷雾器,洒水器,风扇和供北极熊游泳的水池。
1.3 水
北极熊饲养区需保证清洁饮用水的供应。饮水装置可为展览/栖息地内置容器和自动饮水机。但是,由于熊有可能损坏它们或损伤自己的牙齿,应谨慎使用自动饮水装置。无论大小,饮用水容器应每天清洁和消毒,对于安装过滤系统进行适当过滤和消毒的饮水器,则应至少每周清洁一次容器和过滤器。
不需要为饲养北极熊的蓄水池填充盐水。藻类的控制可以使用硫酸铜或西玛津、以及水体反硝化作用。每天进行水体pH、盐度(盐水池)以及添加到水中的化学药品的测试,并记录,取水样建议在水面下61~91cm 处。每周检查水体大肠菌群数量,确保值不超过1,000MPN。数值超标则可能影响动物健康,需采取限制动物进入水池、换水、对池水进行氯化或臭氧消毒、对水池进行物理清洁等措施改善水质。
1.4 空气质量
北极熊一般应在室外展出,不需要进行换气。需要室内展出时,可以参考其他动物室内设施的换气标准。需要注意室内气流量,氨气水平和湿气凝结并尽量减少异味。
1.5 光照
北极熊的皮肤是黑色的,可以吸收更多的辐射热进行御寒。但在日照有限的圈养环境中,黑皮肤会影响VD 的合成,再加上北极熊的高脂饮食,会导致发育中的北极熊易患佝偻病。因此在动物园和水族馆饲养时,应考虑场馆照明设备的光谱、强度和持续时间。由于北极熊体型庞大,活动模式多样,其室外栖息地应有自然光照,室内区域(除幼崽的洞穴)则应配备天窗或照明供动物管理员在其中安全工作,以便清洁和维护展区。
1.6 声音和振动
应考虑在动物园和水族馆中控制北极熊可以听到的声音和振动。一般来说,北极熊可以适应环境中的听觉刺激或缓慢引入的噪声和振动。然而,在动物比较敏感的时期,如幼崽饲养、合笼及生病等情况下应消除或最小化声音或振动,包括发电机,滤水器,展区音乐等,另外在动物的休息区和巢穴也要尽量减少噪音。
2 饲养管理
北极熊很容易攻击其他同类或人员造成伤亡,因此饲养员在工作中必须遵守相关的安全操作规程。进入北极熊饲养区需提前检查门、栅栏和闸机等安全设备,确保动物与人分隔。饲养员在作业时尽量两人或多人同行,可以相互配合应对突发情况,也可随身携带辣椒喷雾作为保护措施。在人工饲养的幼崽时也应该非常小心,虽然它们看起来非常温和,但四个月大时就能够伤害看护人员,应终止与人接触。
室外栖息地的污垢和草皮应每天进行清洁,并定期消毒以防止有机物质的积聚和病原微生物的滋生。所有可清洗的表面、丰容物和食物容器也应根据需要进行清洁。可使用氯或其他化学品对展区陆地及游泳池进行清洁消毒。兽医应根据饲养区的实际情况制定清洁消毒方案。
北极熊是杂食性动物,野生北极熊的饮食随季节而变化,与之相反,圈养的北极熊的食物种类通常比较固定,主要包括商业颗粒料或狗粮、水果、蔬菜、鱼和肉类。这样的饮食营养较为全面,动物的摄食行为也比较丰富。
可适当补充丰容食品包括活鸡或其他哺乳动物供熊捕食,其他食品如葡萄干,花生酱,蜂蜜等可用于丰富北极熊的饮食。在饲养过程中也发现,北极熊会将小块生肉不经咀嚼直接吞下,这样的食物往往消化不完全,会呈块状随粪便排出。鱼肉、煮熟的牛肉和猪肥肉消化相对较好。
投喂总量会受各种因素影响,包括年龄,季节,体重和活动水平。在动物园和水族馆中,北极熊通常在春季和夏季食量小,秋季和冬季食量大,应根据需要调整饮食。老年北极熊的肥胖及活动量的下降、可能引发的关节炎,应该减少相应的热量提供。许多老年动物失去了排泄多余氮废物的能力,如在美国动物园死亡的老年熊中,有20%患有终末期肾病,因此降低饮食中的蛋白质浓度可能是必要的。对于牙齿磨损的老年熊,可能需要提高饮食的消化率,以避免动物摄入的营养减少。
在动物园和水族馆中,北极熊一般每天喂食1~2 次,通常是在清晨和下午,以便于转移或其他操作,具体的饲喂时间视实际情况而定。可在展区内提供少量多次不定时不固定位置的投喂,作为一种丰容方式,减少刻板行为。但每日的投喂总量需要控制,投喂过多会导致北极熊的肥胖,因此应根据体重变化及趋势、身体状况和体重及行为的视觉评估来调整投喂食物的热量。
食物的种类、呈现方式和顺序可能对北极熊的牙齿健康有影响,应该仔细考虑每一个因素,以促进去除可能导致牙齿健康问题的有机物。较软的或者可能会变软的食物应该先喂,骨头或者有毛发/皮肤的食物应该放在最后,以帮助去除牙齿上的软而粘的食物。建议给北极熊喂食的顺序依次是:肉类,干粮,鱼和蔬菜,骨头、兽皮等需要反复咀嚼的食物。如果需要额外的牙齿清洁,可能需要给熊提供新鲜柔韧的骨头、牛尾巴、生牛皮等。人造硬骨头、冰块和硬冷冻食品可能会造成牙齿损伤,应该对它们的使用进行监控。
3 展区营造
北极熊原生种群的生活环境较为复杂,受季风、潮流、浮冰、食物资源等多方面因素影响,这使得北极熊感官敏锐,活动范围广,对环境具有较强的适应能力。在圈养过程中需要考虑栖息地的设计能够满足北极熊的生理,社会,行为和心理方面需求。展区布置应尽可能复制其原生栖息地,结合不同的喂养策略,适当使用环境丰容及与饲养员的互动,提升动物福利。
北极熊的饲养区的必要设施包括一个水池、一个洞穴和一个干燥的休息或社交区域。水池的形状没有具体要求,但水平长度不小于2.44m,表面积不小于8.93m,最小有效深度为1.52m,以允许北极熊保持正常姿势和运动。干燥的休息或活动区域需至少37.16m,饲养数量多的情况下相应的饲养空间也需要增加。饲养区需有足够的遮阳处,为熊提供庇护。
怀孕的雌性北极熊需要一个至少为1.63× 1.63m 和高1.52m的洞穴,洞穴也不宜过大,不利于哺育幼崽。洞穴位置需要僻静,避免看到其他同类及噪声干扰。在雌性进入洞穴之前,应使用干净、干燥的稻草铺好房间,但在其进入洞穴后,不应再干扰。洞穴应配有电子监控设备帮助了解内部情况。
北极熊原生种群活动区域大,个体之间距离通常较远,主要行为包括游泳,休息,散步,跑步,攀爬,狩猎,觅食和社交互动(包括回避行为)。提供各类丰容物品可以促进攀爬探索等行为,防止刻板行为的发生。可以不定时给予花生酱、猪油、水果、海带等增加饵料丰富度或投喂活鱼或小型禽类和哺乳动物作为丰容食物,吸引熊的注意,提高运动量。可以在展区放置草皮、树桩、冰雪等材料或变换饲养区域造景的布局进行环境丰容。丰容物品的种类和数量应经过管理人员和兽医的确认。
在圈养环境中北极熊的刻板行为还可用过每日口服氟西汀(Fluoxetine)1mg/kg·bw 进行纠正,可在不影响正常行为的情况下减少或消除一些刻板行为。这是一种抗抑郁药,由于其药效在个体之间存在差异,使用过程中应持续监测。
3.1 陆地区域
陆地区域的布置可模仿北极熊的自然生活环境,可使用巨石、树木、草皮等进行造景并制造遮阳区域供北极熊休息。场馆的地势可设计出不同的高度,这有利于北极熊进行攀爬和探索,较高的区域可方便北极熊观望栖息地之外的远景,也可以增加栖息地本身的感官复杂性。定期修改展区布局,改变地形,如改变高地的位置,移动岩石、树木,增加环境丰富度,但应注意展区地形设计的安全性,防止北极熊跌落摔伤。
自然栖息地的北极熊会自己挖掘洞穴,并使用土壤,稻草,木片或其他相对柔软的材料做铺垫使地面不那么坚硬和粗糙。因此,展区饲养时也可提供包括干草、树枝和树皮片等作为筑巢材料。并应在具有多只熊的展区尽可能提供多个筑巢区域。临近分娩的雌熊应配备一个或多个填充有清洁、灰尘少的垫料(干草或稻草)的窝点。所有垫料的选择需要与兽医和管理者确认。
3.2 蓄水区域
北极熊是优秀的游泳运动员,前爪宽大可像桨一样划水,后爪帮助调整游泳方向。它们可以潜入水下游泳超过一分钟,因此展区内设置游泳池是必要的。游泳池形状可以不规则且最好包含深水区和浅水区,因为北极熊经常利用浅区域涉水和玩耍。蓄水池填充海水或淡水均可,理想的水温区间为12.7~21℃,并可以添加活鱼,可移动的浮木,瀑布或溪流进行丰容。
3.3 防逃逸设施
北极熊的体型、力量、速度和肉食性使它们成为非常危险的动物,人工饲养时,对动物园和水族馆内的其他动物和人类构成严重的潜在风险。北极熊在水平方向上可跳约1.8m,在垂直方向上可跳1.2m,因此设计栖息地时需对它们的力量、耐力和敏捷性进行综合考虑。北极熊保护法规定隔离墙必须高过5m,供公众参观的玻璃窗厚度须达到5cm。
隔离墙可以使用玻璃、喷浆岩石、坚固的砖石产品、重型网或其他阻挡物的组合,以提供足够的强度来保护工作人员和游客。一些国家要求熊与人之间须保持至少6m 安全距离。由于北极熊擅长挖掘,户外展区使用的围栏建议深入地下不少于91cm,以防止逃逸。
日常操作时,须特别注意移动门、大门、通道门、锁定机制、展示屏障等安全设施的结构状态并做好维护。饲养区及安全通道均应布置视频摄像头,便于监控和应对紧急情况。
用于紧急遏制北极熊的枪支需存放在指定安全区域并锁好,防止未经授权人员进入。使用枪支的人员应接受专业培训和定期练习。对于没有组建枪支队伍的饲养机构,可依靠当地警察部队及武装人员处理动物逃逸等紧急情况。
4 结语
众所周知,随着全球气候的逐渐变暖,北极冰盖正在逐年减少,这对于有超过50%的生命是在浮冰上度过的北极熊来说是非常大的挑战,它们需要游更长的距离寻找浮冰,适应半水生的生活方式,根据观察数据,一只熊曾游了687km 寻找浮冰。
科学家预测,如果目前北极的气候变暖趋势继续下去,到2050 年,世界上三分之二的北极熊可能会消失。在2005 年世界自然保护联盟北极熊专家小组报告称,在19 个北极熊亚群中,有5个在下降,5 个处于稳定,2 个在增加,7 个没有足够的数据进行判断。该组织在世界自然保护联盟(IUCN)的“濒危物种红色名单”中将北极熊重新归类为易受威胁的物种,并指出,由于海冰的变化,北极熊可能会灭绝。美国内政部于2008 年5 月14 日宣布,将北极熊列入濒危物种法案的濒危物种名单,理由是担心海冰栖息地的减少。加拿大和俄罗斯都将北极熊列为“值得关注的物种”。除气候变化外,污染、偷猎和工业等人类活动也影响到北极熊的生存。
在北极熊的饲养管理、医疗维护和保护实践等方面均进行了相关的探索并取得了一定的进展。例如目前已有研究通过阴道细胞、粪便样本中生殖激素水平的变化以及雄性/雌性行为互动来确定北极熊的发情周期。饲养过程中北极熊的刻板行为可通过环境丰容、投喂活饵等途径人为干预,并取得了显著成效。然而对于栖息地环境的理想温湿度、场馆设备等产生噪音干扰的影响等饲养过程中遇到的问题还有待于进一步的探究。相信随着对北极熊行为、生理、遗传等相关观察研究的深入,饲养及繁育经验的不断积累,对北极熊会有更全面的认识,为日后北极熊原生种群的修复及极地生态的保护提供参考依据。