人工圈养东北虎的饲养规律与饲养护理研究

陆姝含

（苏州市动物园，江苏苏州215000）

“东北虎”作为世界上现存的最大虎亚种，其属于《国家重点保护野生动物备忘录》中的一级保护动物，由于现存数量少并且历史悠久，是我国长期以来重点保护濒临灭绝珍稀物种之一。 在东北虎的研究方面，大部分研究主要集中在分布情况、保护情况等方面，国外研究学者对东北虎的生理条件、 日粮营养等方面进行了研究，并取得了相应的成效。 在国内，80 年代初期人们就开展了东北虎生存环境、 饲养情况等方面的研究。 在东北虎生存环境恶化以及捕杀情况愈发严重的情况下， 东北虎的保护成为了现阶段备受关注的问题， 东北虎的保护与饲养管理成为了研究的主要方向。

通过对东北虎饲养规律进行研究， 可为饲养护理工作提供科学的理论指导， 饲养人员可针对不同的天气情况，合理进行营养配餐，这样不仅能够为东北虎日常生命互动提供足够的营养，而且还可投放食物，避免出现浪费的情况，可有效缓解经济压力。

1 东北虎月饲食量数据相关分析

1.1 研究对象

以5 只年龄大致相同的成年东北虎为研究对象，编号为01、02、03、04、05，东北虎的主食以鸡肉、牛肉等为主，维生素为辅。 将5 只东北虎2017～2021 年四个年份中不同月份的饲食量为数据基础， 对东北虎的熵变以及饲食规律进行研究。 通过实地调研，记录野化训练区中大批东北虎每天的饲食量、环境温度、病变情况等，并收集5 只东北虎研究对象的每日采食量以及环境温度情况。

图“5 只虎”月平均饲食量趋势

1.2 数据处理

通过处理基础数据得到5 只东北虎2017～2021 年月平均采食量数据统计分析，通过matlabR2020a 软件，绘制5 只虎月平均饲食量散点图，如图所示。

野化训练区所处位置维度相对较高， 年平均气温低，四季分明，冬冷夏热，春秋两季气温变化大， 野化训练区中东北虎的主食采用冷冻保鲜的方式进行存储，在饲养前，饲养员将其解冻至室温后进行喂养。 野化训练区所处区域2017～2021 年月平均气温统计详见表。

1.3 分析与讨论

在东北虎食用一定量的食物后， 便会在东北虎体内分解释放能量， 其中大约有50%的能量主要转移至ATP 的高能磷酸键中， 为东北虎的生命活动提供能量。 在ATP 转化为ADP 过程中，释放能量的转化30%～60%，引用负熵的合成作用， 通过ATP 分解为ADP 时放出的能量，此时食物中被机体利用的能量仅为总能量的15%～30%左右， 假设东北虎通过食物吸收的热量为20%，则食物产生的热量可通过下列式子进行表示：

在式（1）中，表示食物产生的热量。

此时，通过公式（2）对表中的数据进处理后， 便能得到东北虎的月平均饲食量与丧野化训练区所处区域的月平均气温。

在式（2）中，表示东北虎主食比热容，单位：焦/(千克·℃）；表示月平均饲采食量，单位：千克；表示主食的温度， 同时也是野化训练区所处区域温度，单位：℃；表示食物代谢环境温度，同时也是东北虎正常活动下的体温，约为36℃。

通过研究得出以下结论： 在环境温度逐渐上升的情况下，东北虎从外界吸收的热量增多，此时引入的负熵多， 为了确保体内熵值的动态平衡，东北虎需需进行较少物质交换，进而达到降低负熵的目的，此时食量便会减小；在环境温度逐渐降低的情况下， 东北虎可从外界获取的热量减少，此时引入的负熵少，为了确保体内熵值的动态平衡，东北虎需进行较少物质交换，进而达到提升负熵的目的，此时食量便会增大。 综合上述分析得知，东北虎食量变化规律、根据食量计算的熵变规律， 与理论上的熵变规律大致相同。

2 东北虎月饲食量规律模型

2.1 建立模型方法选择

由于熵理论为基础的东北虎饲养规律的拟合问题规律图像呈现抛物线的形式， 方法选择回归分析中的多项式回归。 对于多项式回归此种方法而言，其理论基础为最小二乘法，此种方法可将误差的平方和降低至最小。 在采用最小二乘法进行回归时， 通常需在现有的数据基础上找到一条直线， 并并且各个点到直线的垂直距离的平方和最小，若直线中存在参数、，则说明直线可有效拟合散点图中的点。估计参数、的方法如下：假设：

在式（1）中，α0表示常数项；α1表示模型中的回归系数；σ 表示误差。

在上述式子的基础上，对第ì 个点的观测进行表示，则有：

此时点到直线的垂直距离的平方和为：

假设s（α0，α1）最小，便可得到α0、α1的最小二乘估计，此时便可获取相应的经验回归方程。

同理， 采用最小二乘估计回归方程也可获取非线性回归的经验方程。

2.2 拟合熵变数据

东北虎一年中的体内熵变规律与开口向上的抛物线大致相同，在拟合熵变趋势的过程中，可先将其转化为二次多项式的拟合， 通过此种多项式拟合的方式，来实现熵变规律的模拟。

针对熵变规律，通过二、三、四阶多项式实现拟合。 在四阶的拟合过程中，软件提示拟合数据异常， 并且在研究过程中发现三阶拟合已处于稳定状态。 通过matlab2020a 软件的命令进行拟合，即polyfit、polyval，在执行拟合命令后，便可获取降幂排列的多项式系数， 为了判断拟合优度的参数，可通过执行cftool 命令实现。

3 结语

为研究人工饲养东北虎的饲养规律， 本研究在熵变理论的基础上，结合实际分析得知，人工饲养东北虎在不同季节的饲食量规律与从生命熵角度分析分析的熵变规律大致相似， 饲养人员可通过该规律科学合理的对东北虎饲养进行护理，合理安排饮食量，在确保东北虎日常营养摄入的同时， 降低饲养东北虎所带来的经济压力。