麋鹿鹿角的結(jié)構(gòu)形態(tài)及其密度

韓書霞

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

張林源

(北京麋鹿苑)

麋鹿(Elaphurus davidianus)是一種原產(chǎn)于我國的世界珍稀動物，又是一種適應(yīng)濕地生活的大型草食動物，因其角似鹿非鹿、面似馬非馬、蹄似牛非牛、尾似驢非驢，而被稱為“四不象”。后來由于自然環(huán)境的變遷、濫捕濫殺、土地開墾等原因?qū)е略?900年麋鹿種群在我國滅絕。1985年，以國家重引進(jìn)重大工程啟動為標(biāo)志，20頭青年麋鹿從英國烏邦寺回歸故土，落戶北京南海子麋鹿苑，從此和麋鹿有關(guān)的研究工作相繼如火如荼的開展起來［1－3］。

綜觀麋鹿重新引進(jìn)這20多a的歷史，我國已發(fā)表麋鹿研究論文60多篇，大致可分為以下6個方面:歷史研究、生理生化、生境管理、疾病防治、種群管理和研究、行為研究。大多集中在麋鹿角化學(xué)特性，藥用價值等方面。對物理特性方面的研究還很少，其中，物理方向的研究主要是通過光譜法對鹿茸鹿角的成分鑒定。為進(jìn)一步了解和研究這一珍奇動物，對麋鹿角的形態(tài)和麋鹿鹿角的密度的研究具有一定的意義。

1 研究方法

測量物體的密度需稱量該物體的質(zhì)量(m)和體積(V)，再根據(jù)ρ=m/V進(jìn)行計算。物體的質(zhì)量可用天平測量，外形規(guī)整又便于測量外形尺寸的物體，可以通過測量外型尺寸來計算體積。但鹿角外形不規(guī)整，而且是固體，如圖1所示，不易直接測量外型尺寸，所以采用流體靜力稱衡法測量鹿角的密度，實(shí)驗器材如圖2所示。用電子天平分別稱量出鹿角塊在空氣中的質(zhì)量(M)、放入鹿角塊之前杯和乙醇質(zhì)量(M1)、以及放入鹿角塊后整個“質(zhì)量”(M2)，實(shí)驗流體采用無水乙醇。則鹿角塊所受浮力為(M2－M1)·g，又因為浮力等于鹿角排出液體的重力ρ·g·V(ρ為無水乙醇的密度，為0.8 g·cm－3;V 為鹿角的體積)，所以，(M2－M1)·g=ρ·g·V，即 V=M2－M1/ρ。

所以，ρ'=M/V=Mρ/M2－M1。式中，ρ'為鹿角的密度。

圖1 6歲麋鹿角基部照片

圖2 測密度實(shí)驗圖

2 結(jié)果與分析

2.1 麋鹿角結(jié)構(gòu)形態(tài)

對麋鹿角的形狀、定形模式、階段性生發(fā)趨勢、脫落時間及其脫落時生境選擇進(jìn)行了探討，分析表明:麋鹿角主桿分枝復(fù)雜，后枝生有小枝(0—4);各年齡階段麋鹿角的動態(tài)定形模式分為:獨(dú)角(2 a)→二杈(3 a)→三杈(4 a)→四杈(≥5 a)→五杈，并且角萌發(fā)的高峰期為獨(dú)角→二杈期，然后趨向于1，麋鹿長到12～13月大小時開始長筆桿裝角，滿2歲以后才開始分叉，以后每增加1歲，麋鹿角的分叉就會增加1個，麋鹿?jié)M6歲以后，角形基本固定，后只生出許多并排的小杈，主干出現(xiàn)一些縱溝。因此，可以在6 ～8 a內(nèi)根據(jù)角杈判定相對年齡［4－5］。

試驗對整根麋鹿角角基粗和年齡進(jìn)行了對比，得到表1和圖3所示。

表1 麋鹿角基粗

從圖3中可以出，隨著年齡的增加，麋鹿角枝的角基粗也在漸漸增加，5歲之前的雄鹿，年齡和角基粗表現(xiàn)出很強(qiáng)的正相關(guān)性，根據(jù)年齡和角基粗建立回歸關(guān)系，可以估計麋鹿的年齡。

圖3 角基粗與麋鹿年齡的關(guān)系

以角基粗為因變量y，年齡為自變量x，利用Excel軟件建立角基粗對年齡的回歸方程，得到回歸方程:y=－0.515 8x3+4.454 6x2－9.219 5x+16.348。系數(shù) R2=0.968 3，擬合度較高。

2.2 麋鹿角試樣的選取

本試驗的標(biāo)本取自北京麋鹿生態(tài)實(shí)驗中心，取2至6歲麋鹿鹿角各5個，每支鹿角截取基部、中部和尖端3部分，并進(jìn)行編號，部位和編號如圖4和表2所示。

圖4 麋鹿角編號

表2 麋鹿角取樣

2.3 數(shù)據(jù)收集及處理

為減小誤差，用天平對鹿角樣品做了兩次測量，計算時用兩次測量結(jié)果的平均值，根據(jù)式(1)計算出每個樣品的密度，表3是2歲麋鹿鹿角密度表。

表3 2歲麋鹿角各樣品密度

按照上述方法，我們得到3、4、5、6歲麋鹿鹿角密度表如表4所示。

2.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS 17.0軟件分別畫出基部密度、中部密度、尖端密度與年齡的關(guān)系圖，如圖5～圖7所示。并作年齡對各部位密度影響的方差分析，結(jié)果如表5～表7所示。

圖5 基部密度與年齡關(guān)系

圖6 中部密度與年齡關(guān)系圖

圖7 尖端密度與年齡關(guān)系圖

表5 年齡對基部密度影響的方差分析

從表5可以看出，在顯著性水平α=0.05的情況下，F(xiàn)=3.321＞F0.05(4，20)=2.87，P=0.031＜α，說明年齡的增長對基部密度的影響顯著。從圖5中可以看出:鹿角的基部平均密度隨年齡的增長而變化。2歲時，基部密度較高，隨著年齡的增長，會逐漸降低，5、6歲時趨于一平緩值。

表6 年齡對中部密度影響的方差分析

從表6可以看出，在顯著性水平α=0.05的情況下，F(xiàn)=1.756＞F0.05(4，20)=2.87，P=0.177＜α，說明年齡的增長對中部密度的影響不顯著。從圖6也可以看出，鹿角的中部密度也隨著年齡的變化而變化，但這種變化，沒有什么顯著的差異，3歲時，中部密度微高，然后，隨著年齡的增長，密度逐漸降低，趨于平緩。

表7 年齡對尖部密度影響的方差分析

從表7可以看出，在顯著性水平α=0.05的情況下，F(xiàn)=3.631＞F0.05(4，20)=2.87，P＜0.05，說明年齡的增長對尖部密度的影響顯著。從圖7還可以看出，麋鹿角尖部密度隨著年齡變化較顯著，2歲時，尖部密度較低，4歲時較高，然后隨著年齡的增長，逐漸降低，趨于平緩。

3 結(jié)論

通過以上研究，以及結(jié)合麋鹿鹿角的生長特性表明:2歲時，即年齡較小時，基部密度較高，隨著年齡增加，基部體積逐漸變大，體積大，質(zhì)量變化慢，密度就變小;直到5歲這種變化達(dá)到最大，5歲以后，體積不再變大，這時密度略有升高，所以基部密度會出現(xiàn)低密度平緩狀態(tài);而鹿角中部變化不是很明顯雖然也有在3歲時偏高，但從中部整體看，變化不大，也就是說，在麋鹿生長過程中，鹿角的中部的體積和質(zhì)量變化率趨于一致;對鹿角尖部來說，則從2歲起體積變化較小，質(zhì)量增加快，所以密度增加，到4歲時，這種變化達(dá)到最大，在4歲以后，質(zhì)量增加變得緩慢，體積還在增加，所以密度就要變小，5歲以后，質(zhì)量和體積變化很不明顯，此時麋鹿已達(dá)成年階段，鹿角密度趨于低密度平緩狀態(tài)，密度變化不明顯。

［1］北京麋鹿生態(tài)實(shí)驗中心.跨過滅絕邊緣的麋鹿［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

［2］楊戎生.北京麋鹿種群數(shù)量調(diào)查［J］，動物學(xué)雜志，2003，38(2):76－78.

［3］曹克清.中國麋鹿［M］，上海:上海學(xué)林出版社，1987.

［4］張成林.北京動物園麋鹿疾病發(fā)生分析［C］//夏經(jīng)世.麋鹿還家二十周年國際學(xué)術(shù)交流研討會論文集.北京:北京出版社，2006:43－46.

［5］丁玉華.神鹿回歸［M］.北京:中國林業(yè)出版社，2006.