麋鹿等鹿科动物行为与地震宏观观测

宋苑，洪士寓

（北京麋鹿生态实验中心，北京，100076）

地震，尤其是大地震，往往会给人民的生命财产造成无法估量的损失。2008年发生的“五一二”四川大地震，就造成了巨大的生命和经济损失。众多家庭失去亲人，多个地区面临重建。在这种情况下，发展地震预报对于防止地震造成重大损失是非常必要的。事实上，通过以往的一些观察，人们发现在大地震发生之前，在未来的震中及外围地区会出现各种各样的，平时未曾出现过的与地震活动有关的自然现象，即地震前兆［1］。地震前兆在不同地点和时间的表现形式有很大不同。有的地震前兆只能借助高精度仪器设备才能观测到，比如微震活动时空分布异常、地下水化学成分含量异常、地电地磁异常、地壳形变异常等［1］。有的地震前兆则可以利用简单工具甚至直接利用人的感官进行观测，这些被称之为地震宏观异常［2］。

地震宏观异常的表现形式很多，而且复杂。根据相关资料，异常的种类多达几百种，现象多达几千种。大体上可以分为生物异常、地下水异常、地形变异常、电磁异常、气象异常等。生物异常是较常见的地震宏观异常，其中最多的就是动物异常。在我国的历史文献资料中，很早就有动物习性异常作为地震宏观前兆的记载。唐开元年间（约公元650年）的《开元占经·地境》一书中，就有“鼠聚朝廷市街中而鸣，地方屠裂”的记载［2］。1956年出版的《中国地震资料年表》中更是列出了126条中国历史上震前生物反映的数据，涉及24种动物。1966年出版的地震专著《地震常识》中也有明确的动物习性异常是地震前兆的记载［2］。动物习性异常作为地震宏观前兆的研究大致可分为3个阶段［3］。1966～1976年为第一阶段，这一阶段中，邢台地震中动物习性异常引起中国地震科学家的重视，作为地震宏观前兆进行了研究，研究的初步结果在海城地震的预报中得到成功运用［4］。这一研究也引起世界各国的重视，震前动物习性异常研究似乎要成为地震预报研究的突破口。1976年唐山地震后到1991年为第二阶段，由于动物习性异常的复杂性以及与地震关系的不确定性，动物习性异常的研究热情快速消退。1991年更是由于国际上关于地震是否能预报的争论导致研究停顿不前［3］。尽管如此，还是有科学家继续着这方面的研究。面临越来越严峻的环境形式，多发性大地震在全球范围内普遍发生，对于动物行为异常与地震关系的研究再次被加以重视，这是第三阶段。

我国在1966年邢台大地震后曾在邢台地震区建立了5个动物观测点，其中包括家鸽、猪、狗、泥鳅和猫等动物［3］，并利用这些动物行为观测于1975年成功预报了辽宁海城大地震。根据国内外的震例，已发现130种动物在地震前可表现出异常反应。根据国内外的相关资料，哺乳动物在地震来临前的异常行为主要表现在躁动、惊恐、乱叫乱闹、不进食、乱跑等几个方面［5］。尽管这些行为与疾病或发情都有联系，但如果排除其他干扰并配合其他观测，则可以作为地震将临的预报的参考。

北京麋鹿生态实验中心（以下简称麋鹿苑）已经对麋鹿的行为做过多次研究，对其基本行为及非正常行为都有一定了解。麋鹿苑地处北京市郊，在排除游客干扰的情况下，动物基本生活在无人为干扰的环境中。在这种情况下，动物所做出的应激反应可以说是对生态环境变化的单纯反应。这对于地震的预报工作是非常有益的。作为麋鹿的生态保护研究单位，麋鹿苑内豢养了多种鹿科动物，包括散养的麋鹿（El aphur us davidianus）、狍子、麂子及圈养的梅花鹿、马鹿、白唇鹿、黇鹿等。本次研究同时选用了黇鹿作为观测对象。由于北京市地处我国的地震活动带，每年都有多次地震发生，麋鹿苑的鹿科动物可被作为地震宏观观测的对象之一。

本研究的主要目的是观测鹿科动物行为在地震观测中所起的作用。希望通过研究能够建立以动物行为监控观测地震的模式。本次研究的主要内容为集中观察鹿科动物异常行为与天气、环境、地震的联系。通过对鹿科动物平时行为的观察，总结出异常行为的范围，并与天气、环境、地震等信息相结合，总结出鹿科动物对环境等因素所做的应激行为，为未来地震宏观预测做参考。

1 材料和方法

主要采用的观测方式就是观察及记录。做到定群观测（针对麋鹿苑内散放的鹿科动物进行观测）。记录动物的普通行为并针对研究指定出某几种异常行为进行观测（例如躁动、不进食、乱跑等）并记录。再通过相关信息，例如地震、环境变化、人为干扰等，衡量鹿科动物行为异常作为地震宏观观测对象的可行性。其中，地震发生前72小时内的鹿类动物行为观测数据被列出并与地震情况对比加以分析。这些数据将决定是否鹿科动物行为可以作为地震宏观观测对象。

在对鹿类动物进行的观测中，根据麋鹿行为谱［6］及对鹿类的行为观察，以下8种行为被作为观测目标进行单独观测，分别为：进食行为、卧息行为、有方向性站立行为、无方向性站立行为、漫步行为、迁徙行为、社会行为以及关注行为。对这些行为的记录方法为：在一次观察中，该行为只要出现，即进行记录，但是仅记录一次。这8种行为的定义如下：

1．进食：包含进食人工饲养饲料、青草、水等一系列与吃、喝有关行为；

2．卧息：指非站立正常状态，包含反刍和睡眠；

3．有方向性站立：指群体中个体头朝一个大概方向站立，此行为不包含站立进食行为；

4．无方向性站立：指群体中个体站立但方向未指定，此行为不包含站立进食行为；

5．漫步：指群体中个体无方向性行进；

6．迁徙：指群体中个体方向一致行进；

7．社会：指发生在鹿与鹿之间的行为，例如亲昵、交配、争斗、呼唤、追赶等等

8．关注：指鹿对周围的现象进行关注，例如噪声、大地震动、狗吠、人工干扰等。

2 结果

2．1 动物行为观测情况

从2008年12月29日到2010年5月27日，共观测鹿行为98小时，其中对麋鹿的观测达到65次共83．5小时，对黇鹿的观测达到2次共14．5小时。在对麋鹿进行的65次共83．5小时观测中，春、夏、秋、冬四季的观测次数和时间分别为：春季23次共29．5小时、夏季26次共37小时，秋季1次共1．5小时，冬季15次共15．5小时，其中夜间观测为1次共9小时。对黇鹿的观测则为夏季1次共9．5小时，秋季1次共5小时，其中夜间观测为1次共9．5小时（表1）。

在观测中，麋鹿被观测到的行为有：进食65次，卧息58次，有方向性站立5次，无方向性站立35次，漫步38次，迁徙62次，社会41次以及关注25次（表1）。黇鹿被观测到的行为有：进食2次，卧息2次，有方向性站立0次，无方向性站立2次，漫步2次，迁徙0次，社会2次，关注2次（表2）。

表1 麋鹿季节观测与行为发生对照表／次Table 1 Seasonal observation and behaviours of milu

表2 黇鹿季节观测与行为发生对照表Table 2 Seasonal observation and behaviours of fellow deer

2．2 北京地区地震情况

根据地震局提供的数据，在动物行为观测期间，北京地区共发生地震115次，其中1级以下地震共46次，1级至2级地震共58次，2级至3级地震共10次，3级以上地震共1次。从时间分布分析，北京地区在2008年12月29日到2010年5月27日之间每月均有发生地震，其中地震发生最频繁的为2010年3月，共发生14次地震，其中1级以下地震7次，1级至2级地震5次，2级至3级地震2次；最不频繁的为2009年4月，共发生2次地震，分别为1．3级和2．0级；观测期间唯一一次3级以上地震发生在2010年4月16日，震级为3．1级。观测期间，麋鹿苑所属地北京市大兴区共发生两次地震，分别发生于2010年1月9日与11日，震级分别为1．4级和1．2级。

2．3 动物行为与地震情况对照

通过对照，在动物行为观测期间，共有22次动物行为观测可为22次地震宏观观测提供依据。其中地震与观测对应关系如下：1次观测对应1次地震发生共6次，2次观测对应1次地震发生共4次，1次观测对应2次地震发生共3次，2次观测对应2次地震发生共3次。需特别说明的是2010年3月19日发生在门头沟的地震，由于其对应的2次观测又分别对应其他2次地震，所以在对应表中这次地震被记录2次。在这22次地震中，1级以下地震共7次，1级至2级地震共11次，2级至3级地震共3次，3级以上地震共1次。与之对应的鹿科动物行为记录为：进食22次、卧息20次、漫步12次、迁徙16次、无方向性站立5次、有方向性站 立2次、社会12次和关注8次（表3）。

表3 地震情况与鹿类动物行为对照表Table 3 Earthquake and deer behaviour observation

3 讨论

表1可看出麋鹿的进食行为在每次观测中均有发生，卧息行为、迁徙行为与无方向性站立行为则发生频繁，在每个季节被观测到的频率均超过50%，可以总结出这些行为的发生与季节无关。尽管无方向性站立行为在秋季的1次观测中未被观测到，但考虑到秋季观测时间及次数过少，在此忽略不计。漫步行为和社会行为在整体观测中发生的概率分别为58%和63%，都超过了50%，但在夏季与春季分别有发生概率小于50%的情况。这可能是因为夏季为麋鹿繁殖季节，麋鹿集群方式与冬季有较大改变，导致整体行为有变化［7］。有方向性站立行为与关注行为的发生概率偏小，尤其是有方向性站立行为，在整体观测中发生的概率为7．6%。关注行为的发生均与周边人类活动有关，例如饲养人员介入导致麋鹿整体迁徙、参观者大声喧哗导致麋鹿观望、南苑机场飞机起飞降落导致麋鹿注意等等。许多研究都曾证实，对动物而言，人类干扰是一种刺激形式，或者是一种捕食风险，动物通过警戒行为（即此文中有方向性站立行为）来适应人类干扰［8，9］。有方向性站立行为是此次被观测行为中非正常行为的一种，在河北省张北地区地震前夕，该种行为曾在北京某麋鹿圈养场被观测到，当时麋鹿群对着张北方向站立不动，不吃不喝长达数小时，即使被饲养人员干扰，该行为也能继续持续。在此项目观测中，有方向性站立行为被观测到时多与周围人类环境改变有关，例如，饲喂时间，麋鹿群一致对准饲料车即将驶来的方向等待食物。在2009年2月12日的观测中，观测员记录下当天下午16点30分至17点，麋鹿群集体面对西南方站立（有方向性站立），在此期间，其他行为均未被观测到。但根据地震局提供资料，当天前后，华北地区未发生3级以上地震，后经新闻调查，发现当天西南方向的四川湖北湖南等地发生森林火灾，另有报道说武汉地区曾在该时间前后进行空军实验，引起大地震动，震级未明确。

表2可看出除有方向性站立行为与迁徙行为，其他行为在黇鹿观测中均有发生。这与麋鹿苑中黇鹿生活环境相关，由于黇鹿为小型圈养，所以不存在迁徙的可能。另外，对黇鹿的观测主要集中在白天游客众多时，曾经有研究显示，黇鹿的重多行为与游客量增减有着显著差异［10］，所以也可以推断出此观察中黇鹿的行为受人类干扰较重，失去了对自然的应变能力。

表3可看出，在3级以下地震发生前72小时内，发生概率超过50%的行为有：进食、卧息、漫步、迁徙以及社会行为。关注行为和无方向性站立行为发生概率较低，分别为36．4%和22．7%。其中关注行为发生均与周边人类环境变化有关，例如飞机噪音、货车噪音、工作人员走动等。考虑到鹿科动物行为整体观测情况，可得出这些行为发生与三级以下地震发生与否无关。作为鹿类行为中的非正常行为［8，9］，有方向性站立行为在三级以下地震发生前被记录2次，占总观测记录的9．1%。其中1次发生在2010年3月7日下午13：30～16：30。当时观测员记录到鹿群朝西南方向有方向性站立，但与之对应的地震发生在位于麋鹿苑东北部的北京朝阳区，震级0．9，发生时间为当天的傍晚17：58。由此可见，鹿群当时的行为与此次地震无关。另外1次有方向性站立记录发生在2010年3月17日下午16：30～17：30，但观测员也同时记录了此次行为发生的原因：鹿群集体向麋鹿苑院墙站立，原因为院墙外频繁过大货车导致噪音、尘土、大地震动等环境因素改变。因此，此次记录也和与之对应的3月19日发生在北京门头沟地区的0．9级地震无关联。

综合北京地区2008年12月29日至2010年5月27日地震资料与在此期间对麋鹿及黇鹿的行为观测结果，鹿科动物对四级以下地震不敏感，不能对四级以下地震做出预测。

由于观测时间及条件限制，本试验未能观测到鹿科动物对地震预报做出应有应激反应。但根据前人记录结果，这一研究依然有可持续发展的必要性和可能性。全球环境持续恶化带来极端天气频发，地壳变化导致近年来地震不断发生，所有这些，都可能被动物提前预测并预警给人类以减少损失。未来，对鹿科动物的观测可围绕地震临震预警与极端天气预警两方面展开，但应注意的是区分人类活动对动物的影响与地震临震及极端天气对动物的影响。另外，在观测方法上，建议采用现代手段进行24小时不间断行为记录以避免观测时间与地震时间错过。

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