海南坡鹿展区模拟生境改造——以海南热带野生动植物园为例

张建飞，冯 源，饶晓东，马雪峰，王进军，田秀华

（1.海南大学林学院，海口，570228；2.海南热带野生动植物园，海口，571154；3.哈尔滨北方森林动物园，哈尔滨，150322；4.东北林业大学野生动物与自然保护地学院，哈尔滨，150040）

随着经济与技术的发展，环境保护意识的提高，动物园的职能也相应发生变化。在满足游客休闲娱乐需求的同时，还要兼顾满足科学研究与公众教育的需求，对动物展区进行模拟生境改造是实现这一目的的重要途径之一［1-2］。通过模拟动物原始栖息生境，不仅收到良好的展示效果，同时也大大改善动物生存环境，显著提升动物福利［3］。目前国外一些动物园在营造生态式动物展区方面取得了先进的研究成果［4-6］。我国动物园建设起步较晚，相应的设计理念仍处于探索阶段，本研究拟通过对海南热带野生动植物园海南坡鹿展区进行全生态化改造，以期在提升动物福利的同时，获得更好的游览体验，为我国动物园展区模拟生境改造提供新思路。

海南坡鹿（Rucervus eldii hainanus）是海南岛特有的体型中等的有蹄类鹿科（Cervidae）动物，属国家一级重点保护野生动物，被世界自然保护联盟（IUCN）红色名录评为濒危（EN）。历史上坡鹿曾广泛分布于海南省西部，由于人为活动干扰导致其栖息环境被破坏，种群数量减少。全生境模拟的改造方式受制于多种条件限制，本研究拟通过全生境模拟对坡鹿展区进行改造，探讨适合坡鹿展区的环境条件，以期提升动物福利，减少圈养带来的不利影响，促进种群增长，同时也为栖息地管理和迁地保护等实践提供科学依据。

1 研究区概况

1.1 生态因子采集地

坡鹿栖息环境生态因子采集地选在海南大田国家级自然保护区，保护区位于海南省东方市境内，于1976 年建立，目的是保护濒临灭绝的坡鹿及其栖息生境，总面积1 314 hm2，年均气温24.5 ℃，1 月平均气温18.4 ℃，7 月平均气温29 ℃，年均降水量1 019 mm，属热带季风气候［7-9］。保护区整体地势平坦，海拔30～80 m，植物资源丰富，其中包括200 余种坡鹿喜食植物，如显脉假地豆（Grona reticulata）、牛筋果（Harrisonia perforata）［10］和海南闭花木（Cleistanthus monoicus）等。植被群落主要包括落叶季雨林、稀树灌木草地、有刺灌丛林、人工草地和人工林等［11］。保护区还分布有赤麂海南亚种（Muntiacus vaginalis nigripes）、海南兔（Lepus hainanus）和红原鸡（Gallus gallus）等国家重点保护野生动物。近些年，海南大田国家级自然保护区保护工作成效显著，坡鹿种群处于稳步增长状态。

1.2 模拟生境改造地

坡鹿展区模拟生境改造地选择在海南热带野生动植物园。动植物园位于海口市秀英区东山镇，距海口市区25 km，年均气温24.1 ℃，年均降水量1 642 mm，属热带海洋性季风气候［12-13］。园区占地面积约130 hm2，地势平坦，平均海拔50 m，生态环境良好，绿化面积达99%，目前拥有热带植物1 000 多种，90%为生长30 a 以上的天然次生林，饲养展示动物200 余种，如坡鹿、亚洲象（Elephas maximus）和水鹿海南亚种（Rusa unicolor hainana）等。坡鹿展区占地2 000 m2，现有7 只成年坡鹿，均来自海南大田国家级自然保护区。展区边界采用60 cm 高木栅栏围合。展区内丰容物包含枯树桩、石头、草棚、桉（Eucalyptus robusta）和一处2 m 宽水沟，水沟具有饮水与隔障的功能。展区后方为次生林（图1）。观赏区宽2 m，地面为水泥浇筑，伴有铁质廊架。

图1 海南热带野生动植物园海南坡鹿展区Fig.1 Hainan Eld’s deer exhibition area in Hainan Tropical Wildlife Park and Botanical Garden

2 海南坡鹿模拟生境设计方案

2.1 栖息环境生态因子采集

根据不同的生境类型和坡鹿的活动情况，采用样方法、样线法，结合无人机，对野生坡鹿偏好的生态因子进行调查［14-15］，包括生境类型、郁闭度、隐蔽级、植被密度（乔木、灌木、草本植物）、坡位、坡向、坡度、海拔、距水源距离和人为干扰程度。在调查期间，布设样线21 条，10 m×10 m 大样方22 个，无人机飞行97 次，累计飞行时长21 h，共收集到16 处坡鹿实体和6 处痕迹发现点，其中9 处位于落叶季雨林，10 处位于灌木草地，2 处位于有刺灌丛林，1 处位于人工林和人工草地。

野外调查及相关文献［16-18］表明，坡鹿对生境因子的选择具有明显地偏好，通常选择在人为干扰小，距水源不超过600 m，乔灌木密度适中的落叶季雨林和稀树灌木草地活动，回避有刺灌丛林、人工林和人工草地。海拔30～75 m，坡度0°～36°。

2.2 展区模拟生境改造

2.2.1 模拟生境选址

根据调查，发现坡鹿偏好低平地形。根据宋延龄等［19］对坡鹿容纳量的研究，成年坡鹿适宜的环境容纳量为1.40～1.85 只/hm2，为降低游客对坡鹿的干扰，并在营造大面积稀树灌木草地景观提升游客观赏性的基础上，展区外层应保持150 m 的可视观赏距离。因此，展区整体面积控制在6.67 hm2为宜，结合植物配置、矮化、除杂、栽植优质牧草和投喂等措施，未来可满足容纳30 只坡鹿，3～9 个族群［20］，成年雄性、成年雌性及幼鹿比例控制在1∶2∶1［21-23］。

结合海南热带野生动植物园环境特点，坡鹿模拟生境展区拟选在动物园西侧一处近圆形区域，海拔49～52 m，南侧为3 hm2的次生林，分布有台湾相思（Acacia confusa）、木贼麻黄（Ephedra equisetina）和大果榕（Ficus auriculata）等乔灌木，胸径30～150 cm；北部靠近观赏边界处为面积2.67 hm2的草地，生长着地毯草（Axonopus compressus）、狗牙根（Cynodon dactylon）和结缕草（Zoysia japonica）等草本植物；东南部是1 hm2的空地，区域内地表裸露，无植被覆盖。目前整个坡鹿展区原始地况优良，周边环境适宜。

2.2.2 展区功能分区

根据动植物园发展规划，将坡鹿作为本土特色物种进行保护和研究，在动植物园开展专门的坡鹿饲养、繁殖、展示、疾病防控和野化放归研究，设立野化放归区、游客观赏区和饲养管理区（图2）。

图2 海南坡鹿展区总平面图Fig.2 The general layout plan of Hainan Eld’s deer exhibition area

（1）野化放归区

野化放归区是满足动物由人工饲养过渡到完全与自然环境相适应的区域，满足采食、活动、交配、繁殖和隐蔽等需要，尽可能模拟坡鹿野外栖息环境。野化放归区应与饲养管理区相连接。结合生境选择结果，区域内包含乔灌木林、草地、水域及盐土，动物园展区内部西南侧乔灌木混交次生林植被条件较适宜。

乔灌木林落叶树种控制在50%～60%，灌木高2～3 m，小乔木高3～6 m，覆盖度45%～55%，树木间距3～5 m（图3），间距不合适的树木和病弱树木采取移植或砍伐的方式调整。低矮乔灌木和林下草本植物是坡鹿的主要食物来源，保留原有喜食植物，为增加食物丰富度，并结合营养需求，可人工种植坡鹿喜食、无毒无刺、萌发力强和抗性强的植物［24］，小乔木包含厚皮树（Lannea coromandelica）、细基丸（Huberantha cerasoides）、银柴（Aporosa dioica）和黄豆树（Albizia procera）等，灌木包含赤才（Lepisanthes rubiginosa）、雁婆麻（Helicteres hirsuta）、暗罗（Polyalthia suberosa）、显脉假地豆、鹊肾树（Streblus asper）和牛筋果等，草本植物包含白茅（Imperata cylindrica）、铺地黍（Panicum repens）和马唐（Digitaria sanguinalis）等［25］，以及本研究调查发现的喜食植物香合欢（Albizia odoratissima）、丰花草（Spermacoce pusilla）和海南闭花木。林区靠外的部分设置为供坡鹿夜晚休息的夜息地，大田坡鹿的夜息地多为矮小密集的灌木林。因此，需对该区域的树木进行机械矮化，种植低分枝落叶灌木。由于动物园所在地海口年平均湿度达85%，明显高于大田保护区所在地东方市（66%），因此，可种植扁担杆（Grewia biloba）、黑面神（Breynia fruticosa）和毛萼紫薇（Lagerstroemia balansae）等落叶灌木，其落叶可作为坡鹿卧息基底，以达到隔绝湿气的目的（图4）。为增加展区的动物多样性，参照大田保护区的动物分布情况［26］，可在此区增添赤麂海南亚种、海南兔和红原鸡作为坡鹿的伴生动物。乔灌木林作为坡鹿活动的隐蔽区域，只允许进行有限的科研科普活动［27］，林区设置隐蔽观测点，降低干扰。

图3 海南坡鹿展区剖面Fig.3 The profile analysis map of Hainan Eld’s deer exhibition area

图4 野化放归区效果Fig.4 Rendering of the wild release area

夜息地外缘设置1 hm2草地，此处草本植物密度较低，可人工栽植营养价值较高的优质牧草，包括大翼豆（Macroptilium lathyroides）、有芒鸭嘴草（Ischaemum aristatum）和圭亚那笔花豆（Stylosanthes guianensis）等。为帮助坡鹿度过最初的适应期，可在此设置人工投喂点，定期投喂一些农作物，如黄豆、红薯和苹果等［28-29］。

盐分是坡鹿身体所需成分，野外环境下坡鹿通过舔舐火烧迹地草木灰获取。在野放区内地表裸露部分铺撒盐土，将每吨土壤加入30 kg 食盐［25］，注水拌匀，铺洒到地面，经自然晾晒，供坡鹿舔食。对盐土地带可视观赏处设置解说牌，解说坡鹿对盐分的需求及缺少盐分身体产生的不良反应，还可组织游客在繁育区手工制作盐添砖，参与饲养过程，游客获得真实观赏体验，产生自然保护的意识。

水域沿野放区边界而建（图2），水池中栽种水生植物，如芦苇（Phragmites australis）、香蒲（Typha orientalis）、穗状狐尾藻（Myriophyllum spicatum）和花叶芦竹（Arundo donax‘Versicolor’）等，沉水、浮水和挺水植物错落配合，搭配丰富的景观层次，展现视觉效果。水生植物可净化水质，消除污染物，形成具有自我净化能力的湿地环境，给予坡鹿干净健康的饮水条件。

坡鹿为防止蚊虫叮咬，常伴有泥浴行为［30］，小片水域设为泥浴坑，泥浴坑底部水泥层上加铺1 m 厚的土壤，在提供泥浴场地的同时隐藏人工灰色基础设施，使展区看起来更加和谐自然。

（2）游客观赏区

游客观赏区用于游客观赏饲养展区内坡鹿的区域，与饲养展示区相对应，可选择稀树灌木草地（图2，图3，图5），满足游客观赏、休憩、绘画和宿营等需要。考虑到坡鹿的隐蔽性和游客的观赏需要，在观赏区与饲养展示区之间设立隔障（图2，图3），隔障由水沟、有刺类观赏植物组成。依据游客的年龄和身高特点，在观赏区一侧水沟岸的植物高度控制在50～100 cm，游客不轻易被发现。结合野放区景观合理运用障景、透景、露景、借景和框景等造景方式，观赏点在隐蔽的基础上差异化设计，做到步移景异的观赏效果，如文化墙的构造，选用本地石材，通过悬挂鹿角、鹿骨或刻画坡鹿进化史的方式，向游客传递生物、保护知识，同时文化墙还起到一定隔障作用，对平庸景观遮挡，形成障景。景墙内部开孔，正对佳景，形成框景。在对景观舍庸求精的基础上降低人为活动影响，提升游客探索欲，营造沉浸式观赏体验。

图5 海南坡鹿展区观赏视线剖面Fig.5 The profile analysis map of viewing sight at Hainan Eld’s deer exhibition area

（3）饲养管理区

饲养管理区是动物园动物保护、科学研究和教育科普功能发挥的重点区域，与游客观赏区、野化放归区相互连接，单独设立入口。饲养管理区分为饲养繁殖区、饲养展示区和防控隔离区。饲养管理区内要充分利用现有的植物、地理条件，满足动物活动、隐蔽、交配、分娩，以及饲养观察的需要。结合调查结果，选择稀树灌木草地、盐土和水域相结合区域。

饲养繁殖区分为饲养区、饲养后勤区。饲养区由多个饲养间和运动场组成，饲养间长15 m、宽5 m、高4 m，具有防潮保温功能，保证自然采光和通风。饲养后勤区包括饲料加工储存间、消毒设施和上下水及新风系统等［31］。饲料加工储存间保持干净卫生，定期消毒；消毒设施要对区域全覆盖应用；上下水应达到饮用级别；新风系统对内舍空气实时监测与置换，有效预防疾病传播。

饲养展示区用于饲养展示坡鹿，包括投喂设施、训练设施等，可向游客进行科普教育，展示工作人员对坡鹿的训练或疗护，激发游客保护坡鹿、保护环境的意识。

防控隔离区主要是在饲养管理过程中对引进或患病坡鹿进行隔离处置的区域，避免族群间及外部入园坡鹿的交叉感染。隔离区要与饲养繁殖区、饲养展示区隔离开，有独立的进出口，进口大小需满足车辆出入，并设有消毒池，注意环境隐蔽，减少坡鹿应激［32］，并确保隔离区的环境和饲料干净，定期消毒除菌。

2.2.3 附属设施

（1）展区隔障

为了保障坡鹿的安全，在展区周边设置隔障，传统隔障采用围栏、壕沟式隔障，观赏效益低，对动物干扰强［33］。合理的展区隔障设置可使游客仿佛置身野生环境中，降低游客对坡鹿的干扰。依据坡鹿生境选择结果，在隔障设计上，通过水域和有刺灌丛林（图3）错落搭配的形式塑造展区边界。兼顾坡鹿使用及隔障需求，根据成年坡鹿体型，水域深度控制在1.3～1.8 m。有刺灌丛林选用1～2 m 高、低分枝的有刺灌木，如刺篱木（Flacourtia indica）、雷波花椒（Zanthoxylum leiboicum）和刺桑（Taxotrophis ilicifolia）等。清除地被植物，既增加坡鹿的回避性，又形成借景。展区边界游客需要自己寻找最佳观赏地点，观赏效果随机产生，不仅给游客带来了探索感，还避免人群过于集中。展区边界不设置座椅亭廊等建筑物、构筑物，设置木桩、石块与枯木树干等自然产物代替。

（2）观测塔

为了使游客获得更多、更好的观赏效果，可以在观赏区域内架设观测塔（图2），高度10～15 m，塔身捆绑干草，隐匿人工构筑物，塔内架设单筒望远镜，空旷的草原可产生较佳的观赏效果。

（3）科普教育

科普教育是游客直接了解自然的途径［34］。一些先进的动物园已经开始应用智能语音系统和VR、AR 技术，对游客的宣教效果得到显著改善［35］。目前海南热带野生动植物园已经配备先进的智能导航解说系统，游客可以通过手机扫码的方式获得展区内的科普解说。鹿在海南文化中代表永生相伴和家国情怀，以鹿回头传说故事为背景，介绍坡鹿的生活史、特征、习性、栖息地、保护现状及与海南岛居民的相伴历程，结合展区内的坡鹿、各类伴生动物和栖息环境，便于文化教育的传播。科普教育设施增添答题闯关学习屏、多媒体互动展厅、文化墙和听音筒等，多感官对游客宣教。展区边界设置可延伸至展区内部的观赏栈道，栈道底部低于地面0.5 m，周围用植物遮掩，在不干扰坡鹿的情况下，近距离观察学习坡鹿形体特征，在栈道内行走的过程中体验展区草木变化，对自然栖息地产生深刻的认知。不定期地开展儿童饲喂小动物、亲子堆肥和动物讲说大赛等能够让小朋友参与的活动，增加儿童的环保意识，让动物园成为人与自然和谐发展的纽带［36］。

3 展望

动物园已有四千多年的发展历史，越来越注重以动物为本的营造理念。动物展区经历了笼舍式、壕沟式和背景式阶段，逐步向沉浸式和全生态方向发展，国外先进动物园在20世纪70年代就逐渐开始尝试部分生境模拟营造动物展区环境，并已取得一定成果，但由于技术、场地与生物等方面的限制，全生境模拟未有先例。本研究对海南热带野生动植物园坡鹿展区进行全生境模拟改造设计，以期取得良好保护与展示效果，积累改造经验，为我国动物园朝着保育中心的方向探索提供尝试。

致谢：感谢海南大田国家级自然保护区管理局和海南邦溪省级自然保护区管理站的大力支持及野外工作期间的帮助。