上海和雅安兩地不同育幼方式大熊貓幼仔生長發育的初步研究

褚青坡， 俞錦華， 孫強， 徐春忠， 謝春雨， 閔迎國， 金曉軍， 曾文， 李德紅， 吳鋒*

(1.上海野生動物園，上海201399； 2. 中國大熊貓保護研究中心，四川雅安625007)

大熊貓Ailuropodamelanoleuca是我國特有的瀕危野生動物，被譽為“國寶”和“活化石”。近年來，棲息地破碎化、種群交流匱乏、疾病困擾、氣候變化等問題仍威脅著大熊貓的生存。因此，國家在加強保護大熊貓自然棲息地的同時，還開展了圈養條件下的繁殖工作(劉定震等，2001)。1963年，北京動物園首次在人工圈養條件下成功繁育大熊貓(北京動物園，1974)。多年來，北京動物園、中國大熊貓保護研究中心、成都大熊貓繁育研究基地等單位共同努力，攻克了大熊貓人工繁殖的3大難題——配種難、受孕難、幼仔存活難，幼仔成活率達到79.8%(張和民，王鵬彥，2003；趙學敏，2006)。目前，圈養大熊貓的育幼主要分為母獸哺育、人工輔助育幼和全人工育幼3種方式。根據母獸及幼仔的不同情況，選擇不同的育幼方式，不斷改進各項技術，幼仔成活率進一步提高到90.32%(王鵬彥等，2003)。2015年全國第四次大熊貓調查報告顯示，圈養種群數量達到375只。

大熊貓喜氣侯溫暖、雨量充沛的陰濕涼爽環境，主要分布在我國四川、陜西和甘肅等高海拔地區。目前，關于大熊貓幼仔生長發育的主要研究地集中于四川成都、臥龍、雅安等高海拔地區，及低海拔的北京。但同時研究高、低海拔并綜合考慮海拔和育幼方式2種因素下大熊貓幼仔生長發育差異的報道少。2016年，國家林業局綜合考慮大熊貓種群安全、科研技術力量及滿足公眾科普宣傳等現實需要，提出陸續在北京、上海、廣州設立中國大熊貓保護研究中心3大分基地。上海平均海拔2.19 m，屬北亞熱帶季風氣候。在海拔、溫濕度、植被類型等方面，上海野生動物園所在地與大熊貓棲息地差異較大，大熊貓幼仔在上海的生長發育情況可能有別于大熊貓棲息地。因此，本文對上海野生動物園內4只大熊貓幼仔以及中國大熊貓保護研究中心雅安碧峰峽基地5只大熊貓幼仔進行研究，比較人工輔助育幼及母獸哺育下大熊貓幼仔生長發育的差異，為今后大熊貓在低海拔地區的育幼提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

2016年9月—2018年4月，在上海野生動物園(低海拔組，平均海拔約6 m)和中國大熊貓保護研究中心雅安碧峰峽基地(高海拔組，平均海拔約1 000 m)分別進行試驗。

1.2 試驗對象

以上海野生動物園內的4只大熊貓幼仔為研究對象，選取中國大熊貓保護研究中心雅安碧峰峽基地母獸體況、產仔情況相似的5只大熊貓幼仔作為對照(表1)。

1.3 試驗方法

1.3.1動物分組根據育幼方式，將9只大熊貓幼仔分為人工輔助育幼組和母獸哺育組，每種育幼方式下至少雌雄各1只(表1)。對每只大熊貓幼仔進行生長發育監測，記錄體質量、體長、體溫、飲食等相關數據。以幼仔出生當天計為幼仔0日齡(0 d)，之后為1 d、2 d……

1.3.2人工輔助育幼上海野生動物園內1對大熊貓龍鳳胎幼仔的育幼根據具體情況采用母獸哺育與人工育幼相結合的方法。幼仔交換的時間間隔由幼仔吃奶量及健康狀況決定，一般情況下，0～30 d內每隔3～5 d交換1次由母獸哺育，出生后前幾天保證幼仔足量的初乳，如有必要取仔時，要特別小心避免造成幼仔和人員的傷害；31～120 d每隔10 d輪流替換由母獸哺育，此時幼仔處于快速生長期，人工育幼時要保證幼仔營養均衡，避免出現拉稀等影響生長的狀況；120 d后，2只幼仔狀況已相對穩定，母獸同時帶2只幼仔壓力較小，故由母獸帶仔。具體人工哺育方法、環境控制等參考黃祥明等(2001)、李德生等(2002)和王鵬彥等(2003)。大熊貓幼仔的食譜詳見表2。

表1 9只大熊貓幼仔基本信息Table 1 Basic information of 9 giant panda cubs

表2 不同時期食物配方、飼喂量變化表Table 2 The recipe and feeding volume at different periods

1.3.3母獸哺育母獸產下單胎且有能力帶仔時采用母獸哺育的方式。保證產房通風、避光，保持衛生清潔干凈和周圍環境安靜，室內溫度保持在20 ℃左右，濕度為55%～75%(魏榮平等，1997)。

1.3.4相關指標的監測根據實際情況進行取仔和測定相關指標，記錄幼仔的生長(體質量、體長、頭長等)、發育(牙齒、四肢、毛發等的發育狀況)、飼喂(母乳、人工乳次數及質量)、排泄(大便、小便次數及質量)、生理及環境變化檢測(體溫、保育箱溫度、室內溫濕度等)等。為了避免人為因素導致的偏差，各指標的監測均由同一人測量。采用電子秤稱重，精確度為0.01 g；采用皮尺測定體尺，精確度為0.1 cm；測3次取平均值。

1.4 Chapman生長模型

大熊貓幼仔出生時先天發育不全，其生長模型不同于普通的Logistic、Gompertz等模型。Che等(2015)利用Chapman生長模型很好地模擬了中國大熊貓保護研究中心2003—2012年出生的大熊貓幼仔0～120 d的生長曲線，即：Wt=Wo+a(1-e-bt)c，其中，Wo為大熊貓幼仔初生體質量(g)，Wt為相應t日齡(d)時的體質量(g)，a為漸進體質量(g)，b為生長參數，c為衰減參數。由于數據量較小，本文僅對高、低海拔2組大熊貓幼仔進行曲線擬合，比較分析兩地大熊貓幼仔生長發育差異，并與Che等(2015)的研究結果進行對比，分析低海拔地區大熊貓幼仔的生長發育規律是否正常。

1.5 統計方法

用SPSS 20.0的非線性模型對大熊貓幼仔的體質量和日齡進行統計分析，模擬生長曲線，以復相關指數(R2)作為衡量擬合優度的主要指標。不同組、不同日齡階段大熊貓幼仔體質量采用一般線性模型中的多變量進行分析，結果以平均值±標準誤表示。多重比較采用最小顯著性差異(LSD法)檢驗不同分組大熊貓幼仔之間的差異，P<0.05即認為差異有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 大熊貓幼仔體質量變化

建立9只大熊貓幼仔0～150 d體質量隨日齡變化的趨勢圖(圖1)，9只大熊貓幼仔的生長速率0～30 d相對緩慢，30～150 d加快。其中，思雪仔生長速率最快，體質量遠超同齡其他幼仔，而晴晴仔生長速率最慢，體質量低于同齡其他幼仔。月月、半半、喬梁、喬伊的體質量數據顯示，人工育幼階段曲線呈“√”型，說明幼仔剛取出進行人工育幼時，體質量處于下降階段，1～2 d后開始恢復增長。

圖1 9只大熊貓幼仔體質量變化Fig. 1 Changes of body mass of 9 panda cubs

為了能夠更清楚地分析兩地大熊貓幼仔生長發育情況，隨后將9只大熊貓幼仔分為4組，建立幼仔0～120 d體質量隨日齡變化的趨勢圖(圖2)。0～120 d低海拔母獸哺育組大熊貓幼仔生長發育速率最快，其次為高海拔母獸哺育組，而高、低海拔人工輔助育幼組大熊貓幼仔生長發育速率差異較小。整體而言，0～3 d由于幼仔會出現失水現象，各組體質量均為負增長，4 d左右達到平衡，之后恢復增長。0～30 d各組體質量差異較小，幼仔生長速率相對緩慢；30 d之后，生長速率加快，各組之間體質量的差異逐漸增大；60～90 d生長速率最快，幾乎呈直線增長；100 d之后，生長速率有減緩的趨勢，符合生物界普遍的“S”型生長曲線模型。

一般線性模型中的多因素方差對大熊貓幼仔3～120 d 體質量和平均日增重進行差異分析，發現低海拔地區大熊貓幼仔40 d、60 d和70 d體質量顯著大于高海拔地區(P<0.05)；母獸哺育的大熊貓幼仔40 d、60 d和70 d體質量顯著大于人工輔助育幼(P<0.05)；雄性大熊貓幼仔40 d、60 d、70 d和100 d 體質量顯著大于雌性(P<0.05)；性別和育幼方式對大熊貓幼仔40 d、60 d、70 d和100 d的體質量有顯著互作效應(P<0.05)，海拔和育幼方式對大熊貓幼仔40 d、60 d和70 d的體質量有顯著互作效應(P<0.05)，性別、海拔和育幼方式對大熊貓幼仔40 d的體質量有顯著互作效應(P<0.05)(表3)。

圖2 不同海拔地區不同育幼方式下大熊貓幼仔的體質量變化Fig. 2 Changes of body mass of panda cubs under different rearing patterns at different altitudes

2.2 不同分組大熊貓幼仔體尺變化

由表4可以看出，大熊貓幼仔的體長增長最快，其次為腹圍，尾長最慢，前肢長增長速度稍快于后肢長，這些數據體現了大熊貓的部分特征，體型肥碩、頭圓尾短、行動緩慢。另外，長期使用前肢抓握竹竿、竹筍等進食及攀爬等行為，促進了前肢的發育、進化，逐漸形成了前肢比后肢長、粗壯的特點。Pearson相關性分析得出，同日齡大熊貓幼仔的體質量和體長、頭長、尾長、前肢長、后肢長、胸圍、腹圍、頸圍、肘圍、膝圍成正比(相關性大于0.8，P<0.05)。因此，可以通過體質量判定體尺，評估幼仔的生長發育狀況，還可以降低測定相關指標的工作量。整體而言，無論是高海拔地區，還是低海拔地區，母獸哺育大熊貓幼仔的體尺數據均稍高于人工輔助育幼；而相同育幼方式下，高、低海拔組幼仔體尺之間差異無明顯規律。

2.3 被毛、牙齒等的變化

由表5可以看出，在高、低海拔地區不同育幼方式下，大熊貓幼仔體色開始變黑、睜眼、齒露的時間存在差異，但總體均在5 d左右眼眶和耳朵被毛最先變黑，隨后肩帶、四肢開始變黑，40 d左右睜開雙眼，80 d左右長出牙齒。這與前人(黃祥明等，2001；張和民等，2001)研究相似，均在正常范圍內，且各組之間變化的日齡并無明顯規律，可能與個體差異有關。

2.4 高、低海拔地區大熊貓幼仔Chapman生長模型

應用Chapman生長模型分別對高、低海拔組的大熊貓幼仔體質量進行模擬，結果表明，該模型很好地模擬了大熊貓幼仔0～120 d的體質量增長情況(R2均為0.999)。由表6可以看出，高海拔地區模擬出的大熊貓拐點日齡為55.47 d，遠小于Che等(2015)的75.58 d；拐點體質量為3 010.21 g，遠小于Che等(2015)的4 280.50 g；最大生長率為79.94 g/d，接近Che等(2015)的74.29 g/d。上海野生動物園模擬出的大熊貓拐點日齡、拐點體質量和最大生長率分別為65.15 d、4 295.08 g和84.60 g/d，整體接近于Che等(2015)的數據，表明在上海野生動物園出生的幼仔生長發育均未偏離四川棲息地大熊貓的生長趨勢。另外，由于研究個體較少，數據差異較大，因此，本研究結果僅供參考。

表5 大熊貓幼仔生長發育部分特征對比Table 5 Comparison of the growth and development characteristics of panda cubs

表6 大熊貓幼仔體質量Chapman生長曲線模型參數Table 6 Estimates of Chapman growth curve parameters of body mass

3 討論

3.1 海拔高度對大熊貓幼仔生長發育的影響

大熊貓主要棲息在海拔較高、環境陰濕涼爽的山區地帶，而圈養大熊貓則廣泛分布在世界各地。由玉巖等(2012)研究發現，北京動物園內(低海拔)大熊貓幼仔均較四川臥龍(高海拔)的2只幼仔平均生長發育速率快。相較于大熊貓，眾多學者研究了海拔對人類以及經濟作物生長發育的影響。席煥久等(2016)對我國兒童和青少年的生長發育進行研究，發現海拔越高、兒童和青少年的生長發育指標越低；且在海拔、年均氣溫、年日照時數和年降水量中，海拔對生長發育的影響最大。低海拔地區大熊貓幼仔同日齡體質量、平均日增重均大于高海拔地區可能因為高海拔地區缺氧，導致生長緩慢。另外，僅在40 d、60 d和70 d體質量間的差異具有統計學意義，可能是由于優優、芊芊和思雪在上海生活的時間不長，而海拔對個體生長發育的影響是一個由量變到質變的適應過程，只有達到一定的海拔并持續一定的時間才可能影響生長發育(席煥久等，2014，2016)。劉更壽(2014)研究青海省一牦牛育種場內幼年牦牛生長發育發現，高海拔(4 229 m)飼養牦牛的體質量和各項體尺均顯著高于低海拔(3 200 m)，但兩地的海拔均較高，海拔因素對生長發育的影響已弱于其他因素。空氣中的氧氣含量還會影響胸圍，即氧氣越少，胸圍越大(席煥久等，2016)。本研究發現高海拔地區大熊貓幼仔的胸圍有高于低海拔地區的趨勢，但并不明顯。

3.2 母獸的營養狀況和哺育能力對大熊貓幼仔生長發育的影響

大熊貓的初生幼仔發育水平很低，很容易夭折。李德生等(1999)、劉定震等(2001)研究表明，母乳是提高大熊貓幼仔免疫力及維持其生長發育的重要因素，尤其是初乳富含豐富的免疫球蛋白。因此，保證初生大熊貓幼仔能吃到初乳是其成活、健康成長的關鍵。9只幼仔母獸的哺育能力有很大差異：喬喬、美茜、翠翠、優優、思雪均為育幼經驗豐富、哺育能力強的母獸；芊芊為第一次帶仔，缺乏育幼經驗，在抱撫幼仔姿勢和對幼仔叫聲的行為反應方面不如有生育經驗的母獸姿勢好、反應快，經常出現掉仔及不會輔助幼仔找乳頭吃奶。晴晴雖然不是第一次帶仔，但育幼經驗和芊芊一樣不足。而母獸哺育能力強的幼仔生長速率快。人工輔助育幼的4只幼仔同階段體質量相差不大，相較于其他5只幼仔，它們不僅吃到母乳的時間短，且得到母獸關愛的時間也短。大熊貓乳汁的特異性很強，且不同母獸乳汁之間同樣存在差異。

3.3 育幼方式對大熊貓幼仔生長發育的影響

經過幾十年的摸索，大熊貓幼仔的人工育幼技術已經很成熟，幼仔的成活率達90.32%(王鵬彥等，2003)。母獸育幼的幼仔生長發育最快，其次是人工輔助育幼，全人工育幼最慢(張志和等，2005)。本研究表明，母獸哺育大熊貓幼仔同日齡的體質量均大于人工輔助育幼，造成這種差異的原因除了乳汁營養成分的差異外，還與育幼技術有關。母獸育幼過程中會頻繁舔仔，這不僅能夠保持幼仔身體清潔、增強免疫力，而且能夠增加互動，使幼仔感受到母獸的關愛，具有更好的安全感。在人工育幼過程中，雖然也在模擬母獸的行為，但效果并不理想。另外，育幼人員的技術水平也影響幼仔的生長發育。

3.4 初生質量和性別對大熊貓幼仔生長發育的影響

初生質量過小的幼仔，往往因無力尋找母獸的乳頭和吮吸乳汁，或者不能保持正常體溫而難以存活(侯蓉等，2000)。通常，雄性幼仔的初生體質量大于雌性，決定了其在成長過程中競爭力更強、生長速率更快。但是，在對幼仔的持續觀察下，發現雌性幼仔(芊芊仔、半半)睜眼、站立、活動時間早于雄性(思雪仔、月月)。這可能與兩性個體的性成熟年齡不同有關。在圈養和野生條件下都發現雌性大熊貓的平均性成熟年齡較雄性小(Bonneyetal.，1982)。

3.5 哺育環境對大熊貓幼仔生長發育的影響

相較于大熊貓棲息地的氣候環境，上海地區夏季悶熱、潮濕，尤其是6、7月的梅雨季節，持續的陰雨天，空氣濕度大、氣溫高；冬季則濕冷。上海野生動物園內大熊貓幼仔均為10月出生，處于秋季，溫、濕度明顯降低，幼仔基本生活在一個舒適的環境中；中國大熊貓保護研究中心幼仔均出生在7、8月，正處于炎熱的夏季，溫、濕度相對較高，這些可能是造成上海地區大熊貓幼仔生長發育比雅安大熊貓幼仔快的部分原因。關于大熊貓幼仔的人工輔助育幼技術已較成熟。育幼箱及周圍環境的溫、濕度控制，都有嚴格的規定，按照中國大熊貓保護研究中心專家的要求進行操作，并根據上海地區的大環境對育幼間及育幼箱內環境溫、濕度進行調控，保證大熊貓幼仔能夠有一個舒適的生活環境。本文得出人工輔助育幼方式下的大熊貓幼仔生長速率相差不大，曲線基本重合，可能是人工育幼的環境控制及飼喂方法等均一致的原因。此外，母獸哺育的幼仔生長發育比人工輔助育幼的快，也有可能是變化的環境條件刺激了幼仔生長，而恒溫恒濕的育幼箱環境反而降低了幼仔的生長。

4 總結

本文對上海野生動物園內4只大熊貓幼仔及中國大熊貓保護研究中心狀況相似的5只大熊貓幼仔進行研究，通過分析體質量、體尺、被毛等指標，發現上海野生動物園內4只大熊貓幼仔同日齡體質量均較大，而體尺、被毛等無明顯差異。通過對兩地大熊貓幼仔生長發育的差異研究，為今后大熊貓在低海拔地區的成功育幼提供了科學依據。但是，由于研究個體數量較少，可能存在個體差異，因此，還需進行更加深入的研究。

致謝：本研究得到上海交通大學王起山教授的指導與幫助，在此特別感謝！