海南坡鹿展區(qū)模擬生境改造
——以海南熱帶野生動植物園為例

張建飛，馮 源，饒曉東，馬雪峰，王進軍，田秀華

（1.海南大學林學院，?？?，570228；2.海南熱帶野生動植物園，海口，571154；3.哈爾濱北方森林動物園，哈爾濱，150322；4.東北林業(yè)大學野生動物與自然保護地學院，哈爾濱，150040）

隨著經(jīng)濟與技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境保護意識的提高，動物園的職能也相應發(fā)生變化。在滿足游客休閑娛樂需求的同時，還要兼顧滿足科學研究與公眾教育的需求，對動物展區(qū)進行模擬生境改造是實現(xiàn)這一目的的重要途徑之一［1-2］。通過模擬動物原始棲息生境，不僅收到良好的展示效果，同時也大大改善動物生存環(huán)境，顯著提升動物福利［3］。目前國外一些動物園在營造生態(tài)式動物展區(qū)方面取得了先進的研究成果［4-6］。我國動物園建設起步較晚，相應的設計理念仍處于探索階段，本研究擬通過對海南熱帶野生動植物園海南坡鹿展區(qū)進行全生態(tài)化改造，以期在提升動物福利的同時，獲得更好的游覽體驗，為我國動物園展區(qū)模擬生境改造提供新思路。

海南坡鹿（Rucervus eldii hainanus）是海南島特有的體型中等的有蹄類鹿科（Cervidae）動物，屬國家一級重點保護野生動物，被世界自然保護聯(lián)盟（IUCN）紅色名錄評為瀕危（EN）。歷史上坡鹿曾廣泛分布于海南省西部，由于人為活動干擾導致其棲息環(huán)境被破壞，種群數(shù)量減少。全生境模擬的改造方式受制于多種條件限制，本研究擬通過全生境模擬對坡鹿展區(qū)進行改造，探討適合坡鹿展區(qū)的環(huán)境條件，以期提升動物福利，減少圈養(yǎng)帶來的不利影響，促進種群增長，同時也為棲息地管理和遷地保護等實踐提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 生態(tài)因子采集地

坡鹿棲息環(huán)境生態(tài)因子采集地選在海南大田國家級自然保護區(qū)，保護區(qū)位于海南省東方市境內(nèi)，于1976 年建立，目的是保護瀕臨滅絕的坡鹿及其棲息生境，總面積1 314 hm2，年均氣溫24.5 ℃，1 月平均氣溫18.4 ℃，7 月平均氣溫29 ℃，年均降水量1 019 mm，屬熱帶季風氣候［7-9］。保護區(qū)整體地勢平坦，海拔30～80 m，植物資源豐富，其中包括200 余種坡鹿喜食植物，如顯脈假地豆（Grona reticulata）、牛筋果（Harrisonia perforata）［10］和海南閉花木（Cleistanthus monoicus）等。植被群落主要包括落葉季雨林、稀樹灌木草地、有刺灌叢林、人工草地和人工林等［11］。保護區(qū)還分布有赤麂海南亞種（Muntiacus vaginalis nigripes）、海南兔（Lepus hainanus）和紅原雞（Gallus gallus）等國家重點保護野生動物。近些年，海南大田國家級自然保護區(qū)保護工作成效顯著，坡鹿種群處于穩(wěn)步增長狀態(tài)。

1.2 模擬生境改造地

坡鹿展區(qū)模擬生境改造地選擇在海南熱帶野生動植物園。動植物園位于?？谑行阌^(qū)東山鎮(zhèn)，距?？谑袇^(qū)25 km，年均氣溫24.1 ℃，年均降水量1 642 mm，屬熱帶海洋性季風氣候［12-13］。園區(qū)占地面積約130 hm2，地勢平坦，平均海拔50 m，生態(tài)環(huán)境良好，綠化面積達99%，目前擁有熱帶植物1 000 多種，90%為生長30 a 以上的天然次生林，飼養(yǎng)展示動物200 余種，如坡鹿、亞洲象（Elephas maximus）和水鹿海南亞種（Rusa unicolor hainana）等。坡鹿展區(qū)占地2 000 m2，現(xiàn)有7 只成年坡鹿，均來自海南大田國家級自然保護區(qū)。展區(qū)邊界采用60 cm 高木柵欄圍合。展區(qū)內(nèi)豐容物包含枯樹樁、石頭、草棚、桉（Eucalyptus robusta）和一處2 m 寬水溝，水溝具有飲水與隔障的功能。展區(qū)后方為次生林（圖1）。觀賞區(qū)寬2 m，地面為水泥澆筑，伴有鐵質(zhì)廊架。

圖1 海南熱帶野生動植物園海南坡鹿展區(qū)Fig.1 Hainan Eld’s deer exhibition area in Hainan Tropical Wildlife Park and Botanical Garden

2 海南坡鹿模擬生境設計方案

2.1 棲息環(huán)境生態(tài)因子采集

根據(jù)不同的生境類型和坡鹿的活動情況，采用樣方法、樣線法，結(jié)合無人機，對野生坡鹿偏好的生態(tài)因子進行調(diào)查［14-15］，包括生境類型、郁閉度、隱蔽級、植被密度（喬木、灌木、草本植物）、坡位、坡向、坡度、海拔、距水源距離和人為干擾程度。在調(diào)查期間，布設樣線21 條，10 m×10 m 大樣方22 個，無人機飛行97 次，累計飛行時長21 h，共收集到16 處坡鹿實體和6 處痕跡發(fā)現(xiàn)點，其中9 處位于落葉季雨林，10 處位于灌木草地，2 處位于有刺灌叢林，1 處位于人工林和人工草地。

野外調(diào)查及相關(guān)文獻［16-18］表明，坡鹿對生境因子的選擇具有明顯地偏好，通常選擇在人為干擾小，距水源不超過600 m，喬灌木密度適中的落葉季雨林和稀樹灌木草地活動，回避有刺灌叢林、人工林和人工草地。海拔30～75 m，坡度0°～36°。

2.2 展區(qū)模擬生境改造

2.2.1 模擬生境選址

根據(jù)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)坡鹿偏好低平地形。根據(jù)宋延齡等［19］對坡鹿容納量的研究，成年坡鹿適宜的環(huán)境容納量為1.40～1.85 只/hm2，為降低游客對坡鹿的干擾，并在營造大面積稀樹灌木草地景觀提升游客觀賞性的基礎上，展區(qū)外層應保持150 m 的可視觀賞距離。因此，展區(qū)整體面積控制在6.67 hm2為宜，結(jié)合植物配置、矮化、除雜、栽植優(yōu)質(zhì)牧草和投喂等措施，未來可滿足容納30 只坡鹿，3～9 個族群［20］，成年雄性、成年雌性及幼鹿比例控制在1∶2∶1［21-23］。

結(jié)合海南熱帶野生動植物園環(huán)境特點，坡鹿模擬生境展區(qū)擬選在動物園西側(cè)一處近圓形區(qū)域，海拔49～52 m，南側(cè)為3 hm2的次生林，分布有臺灣相思（Acacia confusa）、木賊麻黃（Ephedra equisetina）和大果榕（Ficus auriculata）等喬灌木，胸徑30～150 cm；北部靠近觀賞邊界處為面積2.67 hm2的草地，生長著地毯草（Axonopus compressus）、狗牙根（Cynodon dactylon）和結(jié)縷草（Zoysia japonica）等草本植物；東南部是1 hm2的空地，區(qū)域內(nèi)地表裸露，無植被覆蓋。目前整個坡鹿展區(qū)原始地況優(yōu)良，周邊環(huán)境適宜。

2.2.2 展區(qū)功能分區(qū)

根據(jù)動植物園發(fā)展規(guī)劃，將坡鹿作為本土特色物種進行保護和研究，在動植物園開展專門的坡鹿飼養(yǎng)、繁殖、展示、疾病防控和野化放歸研究，設立野化放歸區(qū)、游客觀賞區(qū)和飼養(yǎng)管理區(qū)（圖2）。

圖2 海南坡鹿展區(qū)總平面圖Fig.2 The general layout plan of Hainan Eld’s deer exhibition area

（1）野化放歸區(qū)

野化放歸區(qū)是滿足動物由人工飼養(yǎng)過渡到完全與自然環(huán)境相適應的區(qū)域，滿足采食、活動、交配、繁殖和隱蔽等需要，盡可能模擬坡鹿野外棲息環(huán)境。野化放歸區(qū)應與飼養(yǎng)管理區(qū)相連接。結(jié)合生境選擇結(jié)果，區(qū)域內(nèi)包含喬灌木林、草地、水域及鹽土，動物園展區(qū)內(nèi)部西南側(cè)喬灌木混交次生林植被條件較適宜。

喬灌木林落葉樹種控制在50%～60%，灌木高2～3 m，小喬木高3～6 m，覆蓋度45%～55%，樹木間距3～5 m（圖3），間距不合適的樹木和病弱樹木采取移植或砍伐的方式調(diào)整。低矮喬灌木和林下草本植物是坡鹿的主要食物來源，保留原有喜食植物，為增加食物豐富度，并結(jié)合營養(yǎng)需求，可人工種植坡鹿喜食、無毒無刺、萌發(fā)力強和抗性強的植物［24］，小喬木包含厚皮樹（Lannea coromandelica）、細基丸（Huberantha cerasoides）、銀柴（Aporosa dioica）和黃豆樹（Albizia procera）等，灌木包含赤才（Lepisanthes rubiginosa）、雁婆麻（Helicteres hirsuta）、暗羅（Polyalthia suberosa）、顯脈假地豆、鵲腎樹（Streblus asper）和牛筋果等，草本植物包含白茅（Imperata cylindrica）、鋪地黍（Panicum repens）和馬唐（Digitaria sanguinalis）等［25］，以及本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)的喜食植物香合歡（Albizia odoratissima）、豐花草（Spermacoce pusilla）和海南閉花木。林區(qū)靠外的部分設置為供坡鹿夜晚休息的夜息地，大田坡鹿的夜息地多為矮小密集的灌木林。因此，需對該區(qū)域的樹木進行機械矮化，種植低分枝落葉灌木。由于動物園所在地海口年平均濕度達85%，明顯高于大田保護區(qū)所在地東方市（66%），因此，可種植扁擔桿（Grewia biloba）、黑面神（Breynia fruticosa）和毛萼紫薇（Lagerstroemia balansae）等落葉灌木，其落葉可作為坡鹿臥息基底，以達到隔絕濕氣的目的（圖4）。為增加展區(qū)的動物多樣性，參照大田保護區(qū)的動物分布情況［26］，可在此區(qū)增添赤麂海南亞種、海南兔和紅原雞作為坡鹿的伴生動物。喬灌木林作為坡鹿活動的隱蔽區(qū)域，只允許進行有限的科研科普活動［27］，林區(qū)設置隱蔽觀測點，降低干擾。

圖3 海南坡鹿展區(qū)剖面Fig.3 The profile analysis map of Hainan Eld’s deer exhibition area

圖4 野化放歸區(qū)效果Fig.4 Rendering of the wild release area

夜息地外緣設置1 hm2草地，此處草本植物密度較低，可人工栽植營養(yǎng)價值較高的優(yōu)質(zhì)牧草，包括大翼豆（Macroptilium lathyroides）、有芒鴨嘴草（Ischaemum aristatum）和圭亞那筆花豆（Stylosanthes guianensis）等。為幫助坡鹿度過最初的適應期，可在此設置人工投喂點，定期投喂一些農(nóng)作物，如黃豆、紅薯和蘋果等［28-29］。

鹽分是坡鹿身體所需成分，野外環(huán)境下坡鹿通過舔舐火燒跡地草木灰獲取。在野放區(qū)內(nèi)地表裸露部分鋪撒鹽土，將每噸土壤加入30 kg 食鹽［25］，注水拌勻，鋪灑到地面，經(jīng)自然晾曬，供坡鹿舔食。對鹽土地帶可視觀賞處設置解說牌，解說坡鹿對鹽分的需求及缺少鹽分身體產(chǎn)生的不良反應，還可組織游客在繁育區(qū)手工制作鹽添磚，參與飼養(yǎng)過程，游客獲得真實觀賞體驗，產(chǎn)生自然保護的意識。

水域沿野放區(qū)邊界而建（圖2），水池中栽種水生植物，如蘆葦（Phragmites australis）、香蒲（Typha orientalis）、穗狀狐尾藻（Myriophyllum spicatum）和花葉蘆竹（Arundo donax‘Versicolor’）等，沉水、浮水和挺水植物錯落配合，搭配豐富的景觀層次，展現(xiàn)視覺效果。水生植物可凈化水質(zhì)，消除污染物，形成具有自我凈化能力的濕地環(huán)境，給予坡鹿干凈健康的飲水條件。

坡鹿為防止蚊蟲叮咬，常伴有泥浴行為［30］，小片水域設為泥浴坑，泥浴坑底部水泥層上加鋪1 m 厚的土壤，在提供泥浴場地的同時隱藏人工灰色基礎設施，使展區(qū)看起來更加和諧自然。

（2）游客觀賞區(qū)

游客觀賞區(qū)用于游客觀賞飼養(yǎng)展區(qū)內(nèi)坡鹿的區(qū)域，與飼養(yǎng)展示區(qū)相對應，可選擇稀樹灌木草地（圖2，圖3，圖5），滿足游客觀賞、休憩、繪畫和宿營等需要。考慮到坡鹿的隱蔽性和游客的觀賞需要，在觀賞區(qū)與飼養(yǎng)展示區(qū)之間設立隔障（圖2，圖3），隔障由水溝、有刺類觀賞植物組成。依據(jù)游客的年齡和身高特點，在觀賞區(qū)一側(cè)水溝岸的植物高度控制在50～100 cm，游客不輕易被發(fā)現(xiàn)。結(jié)合野放區(qū)景觀合理運用障景、透景、露景、借景和框景等造景方式，觀賞點在隱蔽的基礎上差異化設計，做到步移景異的觀賞效果，如文化墻的構(gòu)造，選用本地石材，通過懸掛鹿角、鹿骨或刻畫坡鹿進化史的方式，向游客傳遞生物、保護知識，同時文化墻還起到一定隔障作用，對平庸景觀遮擋，形成障景。景墻內(nèi)部開孔，正對佳景，形成框景。在對景觀舍庸求精的基礎上降低人為活動影響，提升游客探索欲，營造沉浸式觀賞體驗。

圖5 海南坡鹿展區(qū)觀賞視線剖面Fig.5 The profile analysis map of viewing sight at Hainan Eld’s deer exhibition area

（3）飼養(yǎng)管理區(qū)

飼養(yǎng)管理區(qū)是動物園動物保護、科學研究和教育科普功能發(fā)揮的重點區(qū)域，與游客觀賞區(qū)、野化放歸區(qū)相互連接，單獨設立入口。飼養(yǎng)管理區(qū)分為飼養(yǎng)繁殖區(qū)、飼養(yǎng)展示區(qū)和防控隔離區(qū)。飼養(yǎng)管理區(qū)內(nèi)要充分利用現(xiàn)有的植物、地理條件，滿足動物活動、隱蔽、交配、分娩，以及飼養(yǎng)觀察的需要。結(jié)合調(diào)查結(jié)果，選擇稀樹灌木草地、鹽土和水域相結(jié)合區(qū)域。

飼養(yǎng)繁殖區(qū)分為飼養(yǎng)區(qū)、飼養(yǎng)后勤區(qū)。飼養(yǎng)區(qū)由多個飼養(yǎng)間和運動場組成，飼養(yǎng)間長15 m、寬5 m、高4 m，具有防潮保溫功能，保證自然采光和通風。飼養(yǎng)后勤區(qū)包括飼料加工儲存間、消毒設施和上下水及新風系統(tǒng)等［31］。飼料加工儲存間保持干凈衛(wèi)生，定期消毒；消毒設施要對區(qū)域全覆蓋應用；上下水應達到飲用級別；新風系統(tǒng)對內(nèi)舍空氣實時監(jiān)測與置換，有效預防疾病傳播。

飼養(yǎng)展示區(qū)用于飼養(yǎng)展示坡鹿，包括投喂設施、訓練設施等，可向游客進行科普教育，展示工作人員對坡鹿的訓練或療護，激發(fā)游客保護坡鹿、保護環(huán)境的意識。

防控隔離區(qū)主要是在飼養(yǎng)管理過程中對引進或患病坡鹿進行隔離處置的區(qū)域，避免族群間及外部入園坡鹿的交叉感染。隔離區(qū)要與飼養(yǎng)繁殖區(qū)、飼養(yǎng)展示區(qū)隔離開，有獨立的進出口，進口大小需滿足車輛出入，并設有消毒池，注意環(huán)境隱蔽，減少坡鹿應激［32］，并確保隔離區(qū)的環(huán)境和飼料干凈，定期消毒除菌。

2.2.3 附屬設施

（1）展區(qū)隔障

為了保障坡鹿的安全，在展區(qū)周邊設置隔障，傳統(tǒng)隔障采用圍欄、壕溝式隔障，觀賞效益低，對動物干擾強［33］。合理的展區(qū)隔障設置可使游客仿佛置身野生環(huán)境中，降低游客對坡鹿的干擾。依據(jù)坡鹿生境選擇結(jié)果，在隔障設計上，通過水域和有刺灌叢林（圖3）錯落搭配的形式塑造展區(qū)邊界。兼顧坡鹿使用及隔障需求，根據(jù)成年坡鹿體型，水域深度控制在1.3～1.8 m。有刺灌叢林選用1～2 m 高、低分枝的有刺灌木，如刺籬木（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。展區(qū)邊界游客需要自己尋找最佳觀賞地點，觀賞效果隨機產(chǎn)生，不僅給游客帶來了探索感，還避免人群過于集中。展區(qū)邊界不設置座椅亭廊等建筑物、構(gòu)筑物，設置木樁、石塊與枯木樹干等自然產(chǎn)物代替。

（2）觀測塔

為了使游客獲得更多、更好的觀賞效果，可以在觀賞區(qū)域內(nèi)架設觀測塔（圖2），高度10～15 m，塔身捆綁干草，隱匿人工構(gòu)筑物，塔內(nèi)架設單筒望遠鏡，空曠的草原可產(chǎn)生較佳的觀賞效果。

（3）科普教育

科普教育是游客直接了解自然的途徑［34］。一些先進的動物園已經(jīng)開始應用智能語音系統(tǒng)和VR、AR 技術(shù)，對游客的宣教效果得到顯著改善［35］。目前海南熱帶野生動植物園已經(jīng)配備先進的智能導航解說系統(tǒng)，游客可以通過手機掃碼的方式獲得展區(qū)內(nèi)的科普解說。鹿在海南文化中代表永生相伴和家國情懷，以鹿回頭傳說故事為背景，介紹坡鹿的生活史、特征、習性、棲息地、保護現(xiàn)狀及與海南島居民的相伴歷程，結(jié)合展區(qū)內(nèi)的坡鹿、各類伴生動物和棲息環(huán)境，便于文化教育的傳播。科普教育設施增添答題闖關(guān)學習屏、多媒體互動展廳、文化墻和聽音筒等，多感官對游客宣教。展區(qū)邊界設置可延伸至展區(qū)內(nèi)部的觀賞棧道，棧道底部低于地面0.5 m，周圍用植物遮掩，在不干擾坡鹿的情況下，近距離觀察學習坡鹿形體特征，在棧道內(nèi)行走的過程中體驗展區(qū)草木變化，對自然棲息地產(chǎn)生深刻的認知。不定期地開展兒童飼喂小動物、親子堆肥和動物講說大賽等能夠讓小朋友參與的活動，增加兒童的環(huán)保意識，讓動物園成為人與自然和諧發(fā)展的紐帶［36］。

3 展望

動物園已有四千多年的發(fā)展歷史，越來越注重以動物為本的營造理念。動物展區(qū)經(jīng)歷了籠舍式、壕溝式和背景式階段，逐步向沉浸式和全生態(tài)方向發(fā)展，國外先進動物園在20世紀70年代就逐漸開始嘗試部分生境模擬營造動物展區(qū)環(huán)境，并已取得一定成果，但由于技術(shù)、場地與生物等方面的限制，全生境模擬未有先例。本研究對海南熱帶野生動植物園坡鹿展區(qū)進行全生境模擬改造設計，以期取得良好保護與展示效果，積累改造經(jīng)驗，為我國動物園朝著保育中心的方向探索提供嘗試。

致謝：感謝海南大田國家級自然保護區(qū)管理局和海南邦溪省級自然保護區(qū)管理站的大力支持及野外工作期間的幫助。