大熊貓出生體質(zhì)量分類的初步探究

奉永友,蘭景超,黃祥明,吳孔菊,楊誠,王樹群,方俊,張皓,陳敏,鄧陶,楊平

(成都大熊貓繁育研究基地，四川省瀕危野生動物保護(hù)生物學(xué)重點實驗室，四川省大熊貓科學(xué)研究院，成都610081)

大熊貓Ailuropodamelanoleuca幼仔出生體質(zhì)量僅為母獸體質(zhì)量的1/1 000，平均為144.9 g±40.59 g(張志和，魏輔文，2006)；已知圈養(yǎng)大熊貓中活胎幼仔最輕的出生體質(zhì)量為40 g，最大為220 g。因此，大熊貓幼仔出生體質(zhì)量輕，變化范圍大。

大熊貓幼仔體強、體弱個體在活動能力、母乳獲取能力(劉定震等，2001；褚青坡等，2019)、環(huán)境溫度需求(黃祥明等，2011)、單位體質(zhì)量母乳攝取量(Huangetal.，2018)等方面不同，導(dǎo)致不同出生體質(zhì)量個體的早期體質(zhì)量和成活率也有所差異(劉定震等，2001)。雖然根據(jù)大熊貓的實際繁育情況，侯蓉和黃祥明(2000)、黃祥明等(2011)提出了大熊貓超輕初生體質(zhì)量的概念，然而，大熊貓出生體質(zhì)量卻沒有明確的分類標(biāo)準(zhǔn)。

人類新生兒出生體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)新生兒出生體質(zhì)量的統(tǒng)計學(xué)分布所建立(顧金輝，2002；高晶晶，2012；陳奕，張為遠(yuǎn)，2013)，主要依據(jù)胎兒胎齡、出生體質(zhì)量、出生體質(zhì)量和胎齡的關(guān)系以及出生后周齡分類(沈曉明，王衛(wèi)平，2008)，其中，以出生體質(zhì)量的第10百分位數(shù)到第90百分位數(shù)為正常出生體質(zhì)量范圍，以胎兒體質(zhì)量低于同齡胎兒平均體質(zhì)量的第10百分位數(shù)或平均體質(zhì)量的2個標(biāo)準(zhǔn)差為小于胎齡兒(顧金輝，2002；高晶晶，2012)。然而，大熊貓胚胎具有延遲著床的特點(Hodgesetal.，1984；王海瑞等，2015)，實踐中無法有效判斷胎齡，只能依據(jù)幼仔出生體質(zhì)量的統(tǒng)計學(xué)分布進(jìn)行分類。在傳統(tǒng)的描述統(tǒng)計中，常用均值、眾數(shù)、中位數(shù)、四分位距、全距、百分位數(shù)、莖葉圖法、箱線圖法等描述數(shù)據(jù)分布的規(guī)律，分析數(shù)據(jù)的集中趨勢和離散程度(于德亮，李群友，2000；明道緒,2009)。

為了初步建立大熊貓幼仔出生體質(zhì)量的分類標(biāo)準(zhǔn)，本研究收集了成都大熊貓繁育研究基地192只大熊貓幼仔的出生體質(zhì)量，分析了其統(tǒng)計學(xué)分布規(guī)律。

1 研究方法

1.1 實驗動物

以成都大熊貓繁育研究基地的192只活體大熊貓幼仔作為研究對象，統(tǒng)計其出生體質(zhì)量。

1.2 相關(guān)指標(biāo)的檢測及定義

出生體質(zhì)量(W0)：大熊貓幼仔出生后0～2 h內(nèi)，育幼人員將其從母獸處取出，用電子天平稱取幼仔安靜后的體質(zhì)量，精確度為0.1 g。

大熊貓活體幼仔：除木乃伊、死胎外，出生時尚有呼吸的大熊貓幼仔，包括弱仔。

偏斜度(Sc)是對統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布偏斜方向及程度的度量。

峰度(bk)又稱峰態(tài)系數(shù)，可描述數(shù)據(jù)分布形態(tài)的陡緩程度。

變異系數(shù)(C·V)是表示資料中觀測值變異程度的統(tǒng)計數(shù)，C·V=(SD/-x)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)采集

獲取192只大熊貓幼仔的呼號、性別和出生體質(zhì)量等資料。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

參照人類新生兒出生體質(zhì)量統(tǒng)計學(xué)分布(出生體質(zhì)量的第10百分位數(shù)到第90百分位數(shù)為正常出生體質(zhì)量范圍)建立出生體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(顧金輝，2002；高晶晶，2012)，計算大熊貓出生體質(zhì)量的偏斜度和峰度，并以Kolmogorov-Smirnov檢驗數(shù)據(jù)的正態(tài)性，再計算其百分位數(shù)，建立大熊貓出生體質(zhì)量的分類標(biāo)準(zhǔn)，最后結(jié)合出生體質(zhì)量的莖葉圖和箱線圖(于德亮，李群友，2000)對出生體質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

以t檢驗比較出生體質(zhì)量在不同性別間的差異，顯著性水平設(shè)置為α=0.05。以變異系數(shù)比較不同性別的離異程度。

2 結(jié)果

2.1 大熊貓出生體質(zhì)量

大熊貓出生體質(zhì)量最輕為40.00 g，最重為219.30 g，平均為146.42 g±37.70 g(四分位數(shù)間距55.42 g)，峰度為-0.057，偏斜度為-0.496。Kolmogorov-Smirnov檢驗表明，大熊貓出生體質(zhì)量分布為非偏態(tài)(P=0.20)。第10百分位數(shù)(P10)為98.00 g,第90百分位數(shù)(P90)為194.70 g(表1)。

表1 大熊貓幼仔出生體質(zhì)量的百分位數(shù)Table 1 The percentile for birth weight of giant pandas

2.2 大熊貓出生體質(zhì)量的分布

大熊貓出生體質(zhì)量在[90，210)的個體占89.58%，其中出生體質(zhì)量在[150，159)和[160，169)區(qū)間頻次都達(dá)到21次(10.94%)且均勻分布，在[90，100)區(qū)間則更多分布在97及以上范圍，在[200，210)區(qū)間數(shù)據(jù)更多分布在206及以下范圍(圖1)。此外，出生體質(zhì)量出現(xiàn)在[90,100)區(qū)間的頻次為5次(2.60%)，在[100,110)頻次為10次(占比5.21%)；出生體質(zhì)量出現(xiàn)在[200,210)區(qū)間的頻次為11次(5.73%)，在[210,220)頻次為4次(2.08%)(表2)。

表2 大熊貓出生體質(zhì)量分布范圍Table 2 Birth weight distribution of giant pandas

2.3 各性別大熊貓的出生體質(zhì)量

大熊貓活體幼仔雌雄比為97∶93，2只性別未知。雌性的出生體質(zhì)量最輕為42.80 g，最重為219.30 g，平均為142.31 g±37.17 g(四分位數(shù)間距53.30 g)，變異系數(shù)為26.12%，第10百分位數(shù)(P10)為95.76 g,第90百分位數(shù)(P90)為 194.20 g(表3)，峰度為-0.293，偏斜度為-0.223。Kolmogorov-Smirnov檢驗表明，出生體質(zhì)量分布為非偏態(tài)(P=0.20)。雄性的出生體質(zhì)量最輕為51.00 g，最重為212.20 g，平均為152.72 g±35.46 g(四分位數(shù)間距47.40 g)，變異系數(shù)為23.22%，第10百分位數(shù)(P10)為 107.40 g,第90百分位數(shù)(P90)為198.00 g(表3),峰度為0.398，偏斜度為-0.695。Kolmogorov-Smirnov檢驗表明，出生體質(zhì)量分布為非偏態(tài)(P=0.20)。雄性略高于雌性，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.05)。

表3 不同性別大熊貓出生體質(zhì)量的百分位數(shù)Table 3 The percentile for giant panda birth weight of different sexes

2.4 各性別大熊貓出生體質(zhì)量的分布

雄性大熊貓幼仔出生體質(zhì)量下四分位數(shù)(Q1)為132.50 g，第二個四分位數(shù)(Q2)為158.00 g，上四分位數(shù)(Q3)為179.90 g；雌性大熊貓幼仔出生體質(zhì)量下四分位數(shù)(Q1)為115.70 g，第二個四分位數(shù)(Q2)為145.30 g，上四分位數(shù)(Q3)為169.00 g(圖2)。

3 討論

3.1 大熊貓出生體質(zhì)量的分布特點

偏態(tài)系數(shù)是對分布偏斜方向及程度的測度指標(biāo)，峰度是反映隨機變量分布形狀的量(王學(xué)民，2008；陳龍禹，2014)?？紤]到出生體質(zhì)量數(shù)據(jù)分布上若有較明顯的偏度及峰度，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)正態(tài)性轉(zhuǎn)換以確保產(chǎn)生的百分位數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)差單位數(shù)值科學(xué)合理(宗心南，李輝，2020)。本研究中大熊貓出生體質(zhì)量偏斜度為-0.496(其中，雄性為-0.695，雌性為-0.223)，但Kolmogorov-Smirnov檢驗表明，出生體質(zhì)量分布為非偏態(tài)；大熊貓出生體質(zhì)量峰度為-0.057，約等于0，也符合正態(tài)分布峰度為0的規(guī)律(王學(xué)民，2008)；偏度及峰度分析、正態(tài)性檢驗保證了本研究在參照標(biāo)準(zhǔn)研制方法上的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

3.2 大熊貓出生體質(zhì)量的分類標(biāo)準(zhǔn)

雖然大熊貓出生體質(zhì)量第10百分位數(shù)為98.00 g，但莖葉圖顯示第10百分位數(shù)所在組別[90，100)的大熊貓個體僅占所有大熊貓個體數(shù)的2.60%且主要分布于97 g及以上；大熊貓出生體質(zhì)量第90百分位數(shù)為194.70 g，莖葉圖顯示第90百分位數(shù)所在組相近的組別[200，210)的大熊貓個體占所有個體數(shù)的5.73%且主要分布在206 g及以下；而且[100，210)是大熊貓出生體質(zhì)量的主要分布區(qū)間且處于[100，110)和[200，210)區(qū)間的個體頻率也較高。因此，出生體質(zhì)量介于100 g與210 g的視為正常體質(zhì)量個體；出生體質(zhì)量低于100 g的大熊貓視為低出生體質(zhì)量個體；出生體質(zhì)量高于210 g的視為高出生體質(zhì)量個體。2只性別未知的大熊貓體質(zhì)量皆低于60 g，而且大熊貓幼仔極少出現(xiàn)出生體質(zhì)量低于60 g的活體，因此，將出生體質(zhì)量低于60 g的視為極低出生體質(zhì)量個體。

幼仔出生體質(zhì)量四分位數(shù)間距為雌性(53.30 g)大于雄性(47.40 g)，且雌性變異系數(shù)[C·V=26.12%(142.31 g±37.17 g)]也大于雄性[C·V=23.22%(152.72 g±35.46 g)]；變異系數(shù)能有效比較2個或多個度量單位和(或)平均數(shù)不同時資料的變異程度(明道緒，2009)，因此，雌性大熊貓的出生體質(zhì)量變異程度更大。這與雙胞胎大熊貓雌性個體存在時出生體質(zhì)量差異較大的報道一致(王樹群等，2019)。此外，雄性大熊貓出生體質(zhì)量極少會出現(xiàn)51 g和53.8 g等極低體質(zhì)量個體。

大熊貓屬于典型的晚成性哺乳動物，胚胎因受光周期、哺乳刺激、營養(yǎng)或者激素等因素的影響而延遲著床(王海瑞等，2015)，在母獸體內(nèi)的實際發(fā)育時間只有20～25 d(Kerseyetal.，2016)，導(dǎo)致幼仔自身調(diào)節(jié)能力和抗病能力都很差(黃祥明等，2001)。大熊貓幼仔出生后對母獸的依賴性很強，主要從母乳中獲取營養(yǎng)，因而母獸的營養(yǎng)狀況和哺育能力以及幼仔對母乳的獲取能力決定了幼仔的生長發(fā)育(劉定震等，2001；褚青坡等，2019)。出生體質(zhì)量較大的個體體型較大，在母獸哺育時活動能力強，母乳獲取優(yōu)勢明顯，生長快、成活率高(劉定震等，2001)。出生體質(zhì)量較小的幼仔在人工輔助哺乳時單位體質(zhì)量的母乳攝入量高(Huangetal.，2018)，但是由于身體弱小、活動能力弱，其在母獸哺育時母乳獲取能力差，不僅難以找到乳頭，而且還難以與體強個體競爭，導(dǎo)致無力攝取足量初乳，而初乳攝取不足會導(dǎo)致其免疫低下甚至死亡(侯蓉，黃祥明，2000；黃祥明等，2001，2011)；因此，在飼養(yǎng)出生體質(zhì)量較小尤其是超輕出生體質(zhì)量幼仔時，需要經(jīng)驗豐富的育幼人員耐心、仔細(xì)地將其移至母獸乳頭處協(xié)助其吮吸母乳并設(shè)法不讓母獸將其移開(黃祥明等，2005)，或者通過使大熊貓幼仔主動或被動吮乳的方式補奶。此外，出生體質(zhì)量較小的幼仔保溫能力差，維持正常體溫所需的環(huán)境溫度明顯高于出生體質(zhì)量較大個體，在進(jìn)行環(huán)境溫度設(shè)置時，要適當(dāng)調(diào)高其環(huán)境溫度(黃祥明等，2011)。因此，對大熊貓出生體質(zhì)量進(jìn)行合理分類，有利于育幼人員根據(jù)幼仔出生體質(zhì)量合理調(diào)整大熊貓幼仔的環(huán)境溫度濕度，并調(diào)整還仔頻次和每日奶量、補奶的次數(shù)以及看護(hù)水平等飼養(yǎng)管理方式。此外，飼養(yǎng)管理團(tuán)隊也可以根據(jù)幼仔出生體質(zhì)量合理調(diào)整育幼人員的搭配，如在飼養(yǎng)正常體質(zhì)量或高出生體質(zhì)量個體時，安排經(jīng)驗豐富的飼養(yǎng)員(或經(jīng)驗相對豐富的飼養(yǎng)員)搭配經(jīng)驗不足的飼養(yǎng)員，從而在確保大熊貓幼仔存活率的同時增加經(jīng)驗不足人員的動手機會而培養(yǎng)育幼人員、緩解育幼人員緊缺的壓力；在飼養(yǎng)低出生體質(zhì)量個體尤其是極低出生體質(zhì)量個體時，安排經(jīng)驗豐富的飼養(yǎng)員保障大熊貓幼仔的存活率。