人工饲养环境下眼斑水龟的行为谱及PAE 编码系统

罗美丽，胡丽金，史海涛，林柳

（热带岛屿生态学教育部重点实验室，海南师范大学生命科学学院，海口 571158）

眼斑水龟Sacalia bealei隶属龟鳖目Testudines地龟科Geoemydidae 眼斑水龟属Sacalia，为中国特有龟类。因其独特美丽的眼斑，广泛受到国内外养龟爱好者的喜爱。但由于不易饲养、人工繁殖尚未成功、野生种群长期过度猎捕、贸易及栖息地破坏等综合原因（龚世平等，2017），种群现状岌岌可危，已被世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录列为濒危（EN）等级（Asian Turtle Trade Wording Group，2000）和被CITES收入附录Ⅱ，并被国际龟类专家组列为极度濒危物种（van Dijket al.，2012）。目前国际上针对眼斑水龟的研究屈指可数，主要集中在分类和分布的探讨（张孟闻等，1998；Stuart & Parham，2007；Shiet al.，2008）、基因组测序和系统演化地位的研究（蒋远，2011；Liet al.，2014；Linet al.，2020）、野 外 生 态 特 征 的 研 究（Cheung，2007；胡庆如等，2016），以及食物选择的研究（Sunget al.，2021）。

动物行为生态学是野生动物保护与管理的基础，开展濒危动物基础的行为生态学研究可为了解其行为特征，生境保护提供基础信息（王盼等，2018）。行为谱是动物行为学研究的一项前提条件和重要内容，蒋志刚（2000）建立的以“姿势-动作-环境”为轴心、以生态功能为分类依据的PAE行为编码系统被广泛应用于动物行为研究中，国内关于龟类行为的研究多数只是对其行为作定性的简单描述（李贵生，唐大山，2002；黄斌，2003；黄斌等，2004；赵伟华等，2008；刘邦辉等，2013），定量分析研究仅有四眼斑水龟S.quadriocellata（Liuet al.，2008）、黄 额 闭 壳 龟Cuora galbinifrons和 平顶闭壳龟C.mouhotii（李敏，2014）、平胸龟Platysternon megacephalum（魏玉峰，2015）等，但专门建立行为谱的淡水龟类仅有四眼斑水龟（Liuet al.，2013）。行为谱的建立将有助于探讨动物行为的功能、行为之间的转化和相互关系（蒋志刚，2000），为行为观察和研究的定量分析打下基础（俞宝根，2008），同时为进一步研究行为发生的机制、生物学功能及其行为演化等问题提供理论依据（王朝斌等，2017）。

本研究采用瞬时扫描取样法和全事件取样法，使用动物行为分类编码系统（PAE编码系统）建立人工饲养条件下眼斑水龟的行为谱，并使用中性化的语言对其进行系统定义。研究结果将有助于理解眼斑水龟的生物学特征、行为和环境之间的相互关系，为眼斑水龟的行为生态研究和人工保育提供科学依据。

1 研究方法

1.1 个体分组和饲养方法

本实验用18 只成体眼斑水龟（9 雄9 雌）均产自福建，实验开始前已在海南师范大学养殖室经过近2 年的驯养。实验用龟随机分3 组，每组6 只（3 雌3 雄）投放于同一个养殖池，水池长200 cm×宽75 cm，水深10～15 cm。在水池一侧安放瓦片作为眼斑水龟的隐蔽场所，其余地区无遮蔽物。在养殖池的左右两侧上方各安装1 台红外摄像机（DS-2CD2632Z-I，海康威视，杭州海康威视数字技术股份有限公司）对养殖池进行交叉监控。同时对每只眼斑水龟个体进行形态参数测量，包括体重、背甲长、背甲宽、腹甲长、体高等，检查个体健康状况（表1），并在每只龟背甲上用白色防水指甲油做临时标记。

表1 实验眼斑水龟个体形态参数数据测量表Table 1 Measurement scale of individual morphological parameters of Sacalia bealei

在实验期间每周喂食2次，定期更换养殖池中的水，以防止残留食物变质等导致水质污染而影响眼斑水龟生活环境及健康。

1.2 观察记录和行为描述方法

视频记录分为2 个阶段：第一阶段为2015 年6 月—2015 年11 月，在每月1—3 日共3 d 对3 组眼斑水龟进行24 h 不间断的录像监控；第二阶段为2015 年12 月—2016 年5 月，每天对眼斑水龟进行24 h不间断的录像监控。视频分析在2021 年6—10月进行。将监控录像生成.mp4格式的文件录入硬盘和计算机，再通过视频播放软件结合瞬时扫描取样法和全事件取样法观看，记录各行为的类型及动作。根据PAE 编码分类系统（蒋志刚，2000），将眼斑水龟的行为分别按姿势、动作、环境编码，使用中性化的语言进行准确描述和定义。

2 实验结果

2.1 姿势编码

通过实验观察，本文区别和记录了人工饲养条 件 下 眼 斑 水 龟 的14 种 姿 势：“站”“坐”“趴”“躺”“爬”“跑”“游”“攀”“跳”“搜”“嗅”“躲”“退”“撑”（表2）。在这14 种姿势中，前13 种为雌雄个体共有，最后一种“撑”为雄龟独有。

2.2 动作编码

将龟的身体按嘴部、头颈部、眼鼻部、四肢、尾部分为5 个部分，分别记录到眼斑水龟的73 种动作，并进行编码（表3）。

表3 眼斑水龟动作及编码Table 3 Acts and codes for Sacalia bealei

2.3 环境编码

由于本实验是在人工养殖条件下进行的，因此只根据眼斑水龟的活动环境简单划分为2种：水中环境编码为1，陆地环境编码为2。

2.4 眼斑水龟行为的PAE编码系统

根据行为的3 个要素：动物的姿势、动作和环境，将姿势编码（P）、动作编码（A）和环境编码（E）综合为PAE要素编码（表4）。

表4 眼斑水龟行为编码系统Table 4 PAE coding system for the behaviors of Sacalia bealei

2.5 行为谱

本次实验分辨记录到眼斑水龟的66 种行为，描述如下。

运动行为：

缓爬：将头伸出于壳外，前后肢缓慢交替运动，使身体向前移动。

跑：在陆地或浅水中，将头伸出于壳外，四肢快速运动使身体快速向前移动。

游走：在浅水中时，四肢时而着陆地爬行，时而划水游泳使身体向前运动。

游泳：身体悬浮于水中，四肢交替划水，使身体向前移动。

攀爬：头颈尽量向前伸出，前肢攀抓于攀援物，后肢用力撑起身体向前迈步，使整个身体位于攀援物之上。

侧爬：单侧肢体蹬地，另一侧肢体侧向迈出，身体发生横向移动。

跳跃：处于地势较高的物体边缘，先俯头张望数秒，而后前肢后扒，后肢后蹬，使身体从高处运动到低处。受到惊吓时，不会先张望而是直接跳下。

张望：前肢撑地后肢缩入壳下，四肢撑地静止于某处，头颈昂起四处探望。

挤占：头缩于壳内，前后肢快速而剧烈地运动从而使身体向前挤动，与其他龟争夺隐蔽场所。

齐划：两前肢一同向后划水。

翻身：当腹甲朝上背甲撑地时，颈部完全伸出并后弯使吻端顶触地面，将身体翻回站立。

转身：一侧肢体侧向迈步，另一侧肢体运动使身体小幅度向前移动、转过一定角度。

游出水面：头仰起朝水面的方向，身体与水平面成一定的角度，四肢交替划水使身体露出水面。

下潜：头俯下朝池底的方向，身体与水平面成一定的角度，四肢交替划水使身体下降至深水中。

休息行为：

露头静息：头露于壳外，四肢缩于壳内的一种静止状态。

露吻静息：仅吻端露于壳外，四肢缩于壳内的一种静止状态。

伸颈睡眠：头颈自然伸出，闭眼，同时四肢及尾部呈自然伸出或不伸出壳外的一种静止状态。

缩颈睡眠：头颈缩于壳内或仅露吻端，闭眼，同时四肢及尾部呈自然伸出或不伸出壳外的一种静止状态。

摄食行为：

水中搜索：头埋入水中，头颈伸长，在水中缓慢前行，同时头部左右转动寻找食物。

嗅闻食物：身体尽量远离食物，头颈尽量伸长接近食物但并未触碰食物，同时转动头部嗅闻食物。

嗅触食物：头颈快速伸出，用鼻端轻触食物，又迅速缩回。

站立式取食：四肢支撑于地或弯撑于地或前肢攀于物体上，头颈昂起快速而完全地伸出，同时张嘴迅速咬住食物，颈部迅速回缩。

伏式取食：前肢向前、后肢向后叉开支撑身体，后肢后蹬，身体前倾，头颈向前或下压快速而完全地伸出，同时张嘴迅速咬住食物，前肢前蹬，身体后退，颈部迅速回缩。

按住食物：用前肢将食物按压固定于地面。

咬扯食物：当食物较大块时，会用前肢将食物固定，接着头颈伸出咬住食物，再回缩撕扯食物。

吞咽：上下颌不断地张开闭合，颈部快速伸缩，直至食物完全下咽；不能咽下的食物被吐出。

辅助吞咽：在吞咽过程中，如果食物块较大，会用左右前肢交替地从嘴角向前刮至吻端，直至食物被完全吞咽。

排遗行为：

水中站立式排粪：前肢攀于物体上，身体与水平面成一定角度，头颈伸出又缩回数次，最后颈部迅速而奋力地前伸，将粪便排出体外。

水中伏式排粪：四肢撑地，头颈伸出又缩回伴随轻微下压数次，最后颈部迅速下压，将粪便排出体外。

警戒行为：

张望式警戒：四肢直撑或弯撑，头颈昂起注视四周。

躲避式警戒：在感受到危险时，将头和四肢缩入并闭上眼睛，或头颈回缩身体后退逃至隐蔽场所。

冲突行为：

逼近：一个体头颈伸出注视另一个体，并缓慢爬行靠近的过程。

注视式威胁：头颈伸出指向一个体，眼睛注视此个体，并随目标的移动而移动注视视线。

抬升式威胁：2 只个体均用前肢直立撑地，并把头颈抬升至最高。

昂首式威胁：一个体将颈部伸出且抬升，并用眼睛注视另一个体。

咬击式威胁：在距目标对象一定距离的地方，后肢后蹬，颈部快速地伸出，当颈伸至最长时，在目标处咬下或并不真正咬到对方。

追击式威胁：在发现对方有退却的意图时，继续朝对方后退的方向前进，直至对方转身逃跑。

躲避式威胁：朝对方有节奏地前后耸动身体，同时头颈伸缩，类似咬击但又有后退的趋势。

逃跑：以快速游泳或跑或游走的运动方式使身体快速移动，从而摆脱另一个体的追赶及攻击。

追逐：以快速游泳或跑或游走的运动方式使身体快速移动来追赶另一逃跑的个体。

正面躲逃：当正面面对攻击时，头部和前肢完全缩入壳内，后肢将身体后部完全撑起，用壳来防御攻击，有时在防御攻击的同时，后肢蹬地使身体离开对方的攻击范围。

侧面躲逃：当侧面面对攻击时，头部完全缩入或仅露吻端，被攻击的一侧肢体完全缩入壳内，另一侧肢体将壳撑起防御攻击，有时在防御攻击的同时，单侧的肢体运动使其离开攻击范围。

和解：发生冲突行为的2只个体均降低身体高度，将颈部缩回并移动身体离开发生冲突地点的行为。

求偶交配行为：

接近：求偶交配行为的开始阶段。当雄性发现一只静息的雌性时，会先张望周围，接着注视雌性并试探性地缓慢爬行或游走接近。

嗅触：接近雌性后，雄性伸长脖子嗅闻雌性的泄殖腔、腹甲边缘或头颈部。有时会用吻端轻轻触碰雌性头部，常重复数次。

追逐：在嗅触行为发生后，雄性有时会用前肢抓挠雌性的泄殖腔区域，部分雌性会选择逃离，雄性此时会以快速游泳或爬行的方式追逐雌性。

休息：这是一个连锁发生的行为模式，指雄性在追逐雌性的过程中有时会在水中停顿，停顿时间超过10 s时认为是休息行为（魏玉峰，2015）。

爬背：雄性从雌性侧面或后面爬上雌性背部，后肢撑于地面，前肢紧抓雌性背甲边缘或撑于雌性背甲之上，有时会用前肢轻挠雌性背甲，雄性身体与雌性身体存在一定角度。同时雄性会适当调整身体位置，使尾巴基部紧贴雌性泄殖腔区域。

制服雌性：雄性后肢支撑身体，前肢攀抓在雌性背甲上，或四肢均紧抓雌性背甲边缘，同时雄性的颈部尽量前伸，头部下压并触碰或咬啮雌性的头颈部。雌性在此行为模式下会拖着雄性向前运动或保持静止。

交配：雄性前肢攀抓雌性背甲后肢撑于地面或四肢均抓住雌性背甲边缘，并用尾巴控制住雌性的尾巴，伸出阴茎插入雌性泄殖腔。在交配过程中雄性头颈前伸，身体有小幅度地上下起伏。

逃离：当雄性朝雌性移动或接触到雌性时，雌性迅速远离。

拒绝交配：当雄性接近雌性身边或爬到雌性背上时，雌性将头部及四肢缩入壳内，对雄性的求偶行为不做出明显反馈。

接受交配：当雄性接近到雌性身边或爬到雌性背上时，雌性保持静止，没有逃离和反抗的行为，或仅出现不影响交配的轻微挣扎。

产卵行为：

上岸：雌性离开水体，爬行至产卵场地的过程。

选巢：雌性到达产卵场地后，张望周围环境并在产卵场地中缓慢爬行，寻找合适的产卵场地。

产卵：确定产卵场地后，雌性后肢将身体后半部撑起，尾部扬起，前肢和头颈部不停伸缩、前肢偶有抓地，常重复数次，期间有停顿。前肢和头颈部伸缩的速度会逐渐加快，最后前肢和头颈部完全缩入壳内或仅露吻端，尾部高扬，将卵产出。

离开：雌性产卵结束后会在原地休息一段时间，再缓慢爬行离开产卵场地。

其他行为：

甩头：颈部左右舞动多次。

搔头：用一前肢的爪从头的基部向前快速地刮到吻端，一般重复数次。

攀壁：后肢撑地，前肢扒于墙壁使身体直立，同时头颈尽力向上伸出，努力向上爬。

拱壁：仅将吻端露出，前后肢快速而剧烈地运动，从而使身体向前挤顶墙壁。

前肢扒物：用一前肢按压住物体，并用力向外扒开的过程。

后肢扒物：用一后肢按压住物体，并用力向后或向后外扒开的过程。

前肢戏水：用除一前肢外的3 个肢体支撑身体，用不撑地的前肢做游泳时的划水动作。

后肢戏水：用除一后肢外的3 个肢体支撑身体，用不撑地的后肢做游泳时的划水动作。

后肢拍水：在处于静止状态时，单只后肢在水中缓慢上下拍动。

3 分析与讨论

本研究中的眼斑水龟行为谱与Liu 等（2009）记录到四眼斑水龟的绝大多数行为相仿，如都有挤占遮蔽场所行为、警戒行为、当外界出现干扰信号时快速躲避等。不同的是，四眼斑水龟在水中吞咽食物时会发出“啧啧”的声音，而本研究中眼斑水龟的摄食过程未发出类似声音，可能是由于摄像设备未记录到水下取食的声音。此外，眼斑水龟一系列取食行为与大多数淡水龟类也较为相似（周鹏，2019），如在取食前会先对食物嗅闻或嗅触，如果食物块较大，其会用前肢按压住食物先撕扯再吞咽，吞咽的过程中还会用两前肢交替从嘴角刮至吻端辅助吞咽等。

信息交流在龟类求偶行为中非常普遍。眼斑水龟在求偶过程中会发生嗅触、咬啮行为，通过嗅触释放的化学信号能确定求偶对象是否为同种或是否为同种的异性（李敏，2014）。咬啮也是龟类在求偶交配过程中常出现的触觉信号之一，如黄喉拟水龟Mauremys mutica会撕咬雌性颈部，黄缘闭壳龟Cuora flavomarginata会粗暴地撕咬雌性背甲前端（俞俞，2014）。大部分种类的陆龟（Gileset al.，2009）、部分半水龟（曹鑫盛等，2020）在求偶交配时还会发出叫声，推测雄性在求偶过程中发出声音可能起到传递某种信息给雌性的作用，而雌性则可能会通过得到的信息挑选高质量的配偶（Galeottiet al.，2004）。但有些淡水龟类，如人工圈养环境下的平胸龟（魏玉峰，2015）和本研究中的眼斑水龟并未观察到雄性在求偶过程中发出明显声音，既可能是它们的自然行为特征，也可能是人工饲养环境对求偶行为的影响，仍需后续研究加以确认。

在自然条件下，淡水龟类的完整产卵行为通常包括巢址选择、挖巢、产卵、盖巢、返水等5 个时期（刘国安等，1986），有些龟类在挖巢之前还有挖掩体期，如黄喉拟水龟（赵伟华等，2008），或在盖巢后有护卵期，如中华花龟Mauremys sinensis（刘邦辉等，2013）。胡庆如等（2016）记录了野外环境下眼斑水龟产卵过程，包括巢址选择、挖巢、产卵、盖巢、返水等5个典型时期，但在本研究中，雌性眼斑水龟在产卵过程中，上岸选好巢址后未挖巢穴，直接产卵，产卵结束后直接或仅休息一小段时间后离开巢址，没有盖巢行为。研究表明，饲养条件的人为干扰会导致动物产生应激反应进而抑制动物的行为（周显青等，2001）。本研究中，雌性眼斑水龟的产卵行为相比野外环境更简单，可能是由于人工环境的干扰所致。