宋苑，洪士寓

（北京麋鹿生態(tài)實(shí)驗(yàn)中心，北京，100076）

地震，尤其是大地震，往往會(huì)給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成無法估量的損失。2008年發(fā)生的“五一二”四川大地震，就造成了巨大的生命和經(jīng)濟(jì)損失。眾多家庭失去親人，多個(gè)地區(qū)面臨重建。在這種情況下，發(fā)展地震預(yù)報(bào)對(duì)于防止地震造成重大損失是非常必要的。事實(shí)上，通過以往的一些觀察，人們發(fā)現(xiàn)在大地震發(fā)生之前，在未來的震中及外圍地區(qū)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的，平時(shí)未曾出現(xiàn)過的與地震活動(dòng)有關(guān)的自然現(xiàn)象，即地震前兆［1］。地震前兆在不同地點(diǎn)和時(shí)間的表現(xiàn)形式有很大不同。有的地震前兆只能借助高精度儀器設(shè)備才能觀測(cè)到，比如微震活動(dòng)時(shí)空分布異常、地下水化學(xué)成分含量異常、地電地磁異常、地殼形變異常等［1］。有的地震前兆則可以利用簡(jiǎn)單工具甚至直接利用人的感官進(jìn)行觀測(cè)，這些被稱之為地震宏觀異常［2］。

地震宏觀異常的表現(xiàn)形式很多，而且復(fù)雜。根據(jù)相關(guān)資料，異常的種類多達(dá)幾百種，現(xiàn)象多達(dá)幾千種。大體上可以分為生物異常、地下水異常、地形變異常、電磁異常、氣象異常等。生物異常是較常見的地震宏觀異常，其中最多的就是動(dòng)物異常。在我國(guó)的歷史文獻(xiàn)資料中，很早就有動(dòng)物習(xí)性異常作為地震宏觀前兆的記載。唐開元年間（約公元650年）的《開元占經(jīng)·地境》一書中，就有“鼠聚朝廷市街中而鳴，地方屠裂”的記載［2］。1956年出版的《中國(guó)地震資料年表》中更是列出了126條中國(guó)歷史上震前生物反映的數(shù)據(jù)，涉及24種動(dòng)物。1966年出版的地震專著《地震常識(shí)》中也有明確的動(dòng)物習(xí)性異常是地震前兆的記載［2］。動(dòng)物習(xí)性異常作為地震宏觀前兆的研究大致可分為3個(gè)階段［3］。1966～1976年為第一階段，這一階段中，邢臺(tái)地震中動(dòng)物習(xí)性異常引起中國(guó)地震科學(xué)家的重視，作為地震宏觀前兆進(jìn)行了研究，研究的初步結(jié)果在海城地震的預(yù)報(bào)中得到成功運(yùn)用［4］。這一研究也引起世界各國(guó)的重視，震前動(dòng)物習(xí)性異常研究似乎要成為地震預(yù)報(bào)研究的突破口。1976年唐山地震后到1991年為第二階段，由于動(dòng)物習(xí)性異常的復(fù)雜性以及與地震關(guān)系的不確定性，動(dòng)物習(xí)性異常的研究熱情快速消退。1991年更是由于國(guó)際上關(guān)于地震是否能預(yù)報(bào)的爭(zhēng)論導(dǎo)致研究停頓不前［3］。盡管如此，還是有科學(xué)家繼續(xù)著這方面的研究。面臨越來越嚴(yán)峻的環(huán)境形式，多發(fā)性大地震在全球范圍內(nèi)普遍發(fā)生，對(duì)于動(dòng)物行為異常與地震關(guān)系的研究再次被加以重視，這是第三階段。

我國(guó)在1966年邢臺(tái)大地震后曾在邢臺(tái)地震區(qū)建立了5個(gè)動(dòng)物觀測(cè)點(diǎn)，其中包括家鴿、豬、狗、泥鰍和貓等動(dòng)物［3］，并利用這些動(dòng)物行為觀測(cè)于1975年成功預(yù)報(bào)了遼寧海城大地震。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的震例，已發(fā)現(xiàn)130種動(dòng)物在地震前可表現(xiàn)出異常反應(yīng)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料，哺乳動(dòng)物在地震來臨前的異常行為主要表現(xiàn)在躁動(dòng)、驚恐、亂叫亂鬧、不進(jìn)食、亂跑等幾個(gè)方面［5］。盡管這些行為與疾病或發(fā)情都有聯(lián)系，但如果排除其他干擾并配合其他觀測(cè)，則可以作為地震將臨的預(yù)報(bào)的參考。

北京麋鹿生態(tài)實(shí)驗(yàn)中心（以下簡(jiǎn)稱麋鹿苑）已經(jīng)對(duì)麋鹿的行為做過多次研究，對(duì)其基本行為及非正常行為都有一定了解。麋鹿苑地處北京市郊，在排除游客干擾的情況下，動(dòng)物基本生活在無人為干擾的環(huán)境中。在這種情況下，動(dòng)物所做出的應(yīng)激反應(yīng)可以說是對(duì)生態(tài)環(huán)境變化的單純反應(yīng)。這對(duì)于地震的預(yù)報(bào)工作是非常有益的。作為麋鹿的生態(tài)保護(hù)研究單位，麋鹿苑內(nèi)豢養(yǎng)了多種鹿科動(dòng)物，包括散養(yǎng)的麋鹿（El aphur us davidianus）、狍子、麂子及圈養(yǎng)的梅花鹿、馬鹿、白唇鹿、黇鹿等。本次研究同時(shí)選用了黇鹿作為觀測(cè)對(duì)象。由于北京市地處我國(guó)的地震活動(dòng)帶，每年都有多次地震發(fā)生，麋鹿苑的鹿科動(dòng)物可被作為地震宏觀觀測(cè)的對(duì)象之一。

本研究的主要目的是觀測(cè)鹿科動(dòng)物行為在地震觀測(cè)中所起的作用。希望通過研究能夠建立以動(dòng)物行為監(jiān)控觀測(cè)地震的模式。本次研究的主要內(nèi)容為集中觀察鹿科動(dòng)物異常行為與天氣、環(huán)境、地震的聯(lián)系。通過對(duì)鹿科動(dòng)物平時(shí)行為的觀察，總結(jié)出異常行為的范圍，并與天氣、環(huán)境、地震等信息相結(jié)合，總結(jié)出鹿科動(dòng)物對(duì)環(huán)境等因素所做的應(yīng)激行為，為未來地震宏觀預(yù)測(cè)做參考。

1 材料和方法

主要采用的觀測(cè)方式就是觀察及記錄。做到定群觀測(cè)（針對(duì)麋鹿苑內(nèi)散放的鹿科動(dòng)物進(jìn)行觀測(cè)）。記錄動(dòng)物的普通行為并針對(duì)研究指定出某幾種異常行為進(jìn)行觀測(cè)（例如躁動(dòng)、不進(jìn)食、亂跑等）并記錄。再通過相關(guān)信息，例如地震、環(huán)境變化、人為干擾等，衡量鹿科動(dòng)物行為異常作為地震宏觀觀測(cè)對(duì)象的可行性。其中，地震發(fā)生前72小時(shí)內(nèi)的鹿類動(dòng)物行為觀測(cè)數(shù)據(jù)被列出并與地震情況對(duì)比加以分析。這些數(shù)據(jù)將決定是否鹿科動(dòng)物行為可以作為地震宏觀觀測(cè)對(duì)象。

在對(duì)鹿類動(dòng)物進(jìn)行的觀測(cè)中，根據(jù)麋鹿行為譜［6］及對(duì)鹿類的行為觀察，以下8種行為被作為觀測(cè)目標(biāo)進(jìn)行單獨(dú)觀測(cè)，分別為：進(jìn)食行為、臥息行為、有方向性站立行為、無方向性站立行為、漫步行為、遷徙行為、社會(huì)行為以及關(guān)注行為。對(duì)這些行為的記錄方法為：在一次觀察中，該行為只要出現(xiàn)，即進(jìn)行記錄，但是僅記錄一次。這8種行為的定義如下：

1．進(jìn)食：包含進(jìn)食人工飼養(yǎng)飼料、青草、水等一系列與吃、喝有關(guān)行為；

2．臥息：指非站立正常狀態(tài)，包含反芻和睡眠；

3．有方向性站立：指群體中個(gè)體頭朝一個(gè)大概方向站立，此行為不包含站立進(jìn)食行為；

4．無方向性站立：指群體中個(gè)體站立但方向未指定，此行為不包含站立進(jìn)食行為；

5．漫步：指群體中個(gè)體無方向性行進(jìn)；

6．遷徙：指群體中個(gè)體方向一致行進(jìn)；

7．社會(huì)：指發(fā)生在鹿與鹿之間的行為，例如親昵、交配、爭(zhēng)斗、呼喚、追趕等等

8．關(guān)注：指鹿對(duì)周圍的現(xiàn)象進(jìn)行關(guān)注，例如噪聲、大地震動(dòng)、狗吠、人工干擾等。

2 結(jié)果

2．1 動(dòng)物行為觀測(cè)情況

從2008年12月29日到2010年5月27日，共觀測(cè)鹿行為98小時(shí)，其中對(duì)麋鹿的觀測(cè)達(dá)到65次共83．5小時(shí)，對(duì)黇鹿的觀測(cè)達(dá)到2次共14．5小時(shí)。在對(duì)麋鹿進(jìn)行的65次共83．5小時(shí)觀測(cè)中，春、夏、秋、冬四季的觀測(cè)次數(shù)和時(shí)間分別為：春季23次共29．5小時(shí)、夏季26次共37小時(shí)，秋季1次共1．5小時(shí)，冬季15次共15．5小時(shí)，其中夜間觀測(cè)為1次共9小時(shí)。對(duì)黇鹿的觀測(cè)則為夏季1次共9．5小時(shí)，秋季1次共5小時(shí)，其中夜間觀測(cè)為1次共9．5小時(shí)（表1）。

在觀測(cè)中，麋鹿被觀測(cè)到的行為有：進(jìn)食65次，臥息58次，有方向性站立5次，無方向性站立35次，漫步38次，遷徙62次，社會(huì)41次以及關(guān)注25次（表1）。黇鹿被觀測(cè)到的行為有：進(jìn)食2次，臥息2次，有方向性站立0次，無方向性站立2次，漫步2次，遷徙0次，社會(huì)2次，關(guān)注2次（表2）。

表1 麋鹿季節(jié)觀測(cè)與行為發(fā)生對(duì)照表／次Table 1 Seasonal observation and behaviours of milu

表2 黇鹿季節(jié)觀測(cè)與行為發(fā)生對(duì)照表Table 2 Seasonal observation and behaviours of fellow deer

2．2 北京地區(qū)地震情況

根據(jù)地震局提供的數(shù)據(jù)，在動(dòng)物行為觀測(cè)期間，北京地區(qū)共發(fā)生地震115次，其中1級(jí)以下地震共46次，1級(jí)至2級(jí)地震共58次，2級(jí)至3級(jí)地震共10次，3級(jí)以上地震共1次。從時(shí)間分布分析，北京地區(qū)在2008年12月29日到2010年5月27日之間每月均有發(fā)生地震，其中地震發(fā)生最頻繁的為2010年3月，共發(fā)生14次地震，其中1級(jí)以下地震7次，1級(jí)至2級(jí)地震5次，2級(jí)至3級(jí)地震2次；最不頻繁的為2009年4月，共發(fā)生2次地震，分別為1．3級(jí)和2．0級(jí)；觀測(cè)期間唯一一次3級(jí)以上地震發(fā)生在2010年4月16日，震級(jí)為3．1級(jí)。觀測(cè)期間，麋鹿苑所屬地北京市大興區(qū)共發(fā)生兩次地震，分別發(fā)生于2010年1月9日與11日，震級(jí)分別為1．4級(jí)和1．2級(jí)。

2．3 動(dòng)物行為與地震情況對(duì)照

通過對(duì)照，在動(dòng)物行為觀測(cè)期間，共有22次動(dòng)物行為觀測(cè)可為22次地震宏觀觀測(cè)提供依據(jù)。其中地震與觀測(cè)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：1次觀測(cè)對(duì)應(yīng)1次地震發(fā)生共6次，2次觀測(cè)對(duì)應(yīng)1次地震發(fā)生共4次，1次觀測(cè)對(duì)應(yīng)2次地震發(fā)生共3次，2次觀測(cè)對(duì)應(yīng)2次地震發(fā)生共3次。需特別說明的是2010年3月19日發(fā)生在門頭溝的地震，由于其對(duì)應(yīng)的2次觀測(cè)又分別對(duì)應(yīng)其他2次地震，所以在對(duì)應(yīng)表中這次地震被記錄2次。在這22次地震中，1級(jí)以下地震共7次，1級(jí)至2級(jí)地震共11次，2級(jí)至3級(jí)地震共3次，3級(jí)以上地震共1次。與之對(duì)應(yīng)的鹿科動(dòng)物行為記錄為：進(jìn)食22次、臥息20次、漫步12次、遷徙16次、無方向性站立5次、有方向性站 立2次、社會(huì)12次和關(guān)注8次（表3）。

表3 地震情況與鹿類動(dòng)物行為對(duì)照表Table 3 Earthquake and deer behaviour observation

3 討論

表1可看出麋鹿的進(jìn)食行為在每次觀測(cè)中均有發(fā)生，臥息行為、遷徙行為與無方向性站立行為則發(fā)生頻繁，在每個(gè)季節(jié)被觀測(cè)到的頻率均超過50%，可以總結(jié)出這些行為的發(fā)生與季節(jié)無關(guān)。盡管無方向性站立行為在秋季的1次觀測(cè)中未被觀測(cè)到，但考慮到秋季觀測(cè)時(shí)間及次數(shù)過少，在此忽略不計(jì)。漫步行為和社會(huì)行為在整體觀測(cè)中發(fā)生的概率分別為58%和63%，都超過了50%，但在夏季與春季分別有發(fā)生概率小于50%的情況。這可能是因?yàn)橄募緸轺缏狗敝臣竟?jié)，麋鹿集群方式與冬季有較大改變，導(dǎo)致整體行為有變化［7］。有方向性站立行為與關(guān)注行為的發(fā)生概率偏小，尤其是有方向性站立行為，在整體觀測(cè)中發(fā)生的概率為7．6%。關(guān)注行為的發(fā)生均與周邊人類活動(dòng)有關(guān)，例如飼養(yǎng)人員介入導(dǎo)致麋鹿整體遷徙、參觀者大聲喧嘩導(dǎo)致麋鹿觀望、南苑機(jī)場(chǎng)飛機(jī)起飛降落導(dǎo)致麋鹿注意等等。許多研究都曾證實(shí)，對(duì)動(dòng)物而言，人類干擾是一種刺激形式，或者是一種捕食風(fēng)險(xiǎn)，動(dòng)物通過警戒行為（即此文中有方向性站立行為）來適應(yīng)人類干擾［8，9］。有方向性站立行為是此次被觀測(cè)行為中非正常行為的一種，在河北省張北地區(qū)地震前夕，該種行為曾在北京某麋鹿圈養(yǎng)場(chǎng)被觀測(cè)到，當(dāng)時(shí)麋鹿群對(duì)著張北方向站立不動(dòng)，不吃不喝長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，即使被飼養(yǎng)人員干擾，該行為也能繼續(xù)持續(xù)。在此項(xiàng)目觀測(cè)中，有方向性站立行為被觀測(cè)到時(shí)多與周圍人類環(huán)境改變有關(guān)，例如，飼喂時(shí)間，麋鹿群一致對(duì)準(zhǔn)飼料車即將駛來的方向等待食物。在2009年2月12日的觀測(cè)中，觀測(cè)員記錄下當(dāng)天下午16點(diǎn)30分至17點(diǎn)，麋鹿群集體面對(duì)西南方站立（有方向性站立），在此期間，其他行為均未被觀測(cè)到。但根據(jù)地震局提供資料，當(dāng)天前后，華北地區(qū)未發(fā)生3級(jí)以上地震，后經(jīng)新聞?wù){(diào)查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)天西南方向的四川湖北湖南等地發(fā)生森林火災(zāi)，另有報(bào)道說武漢地區(qū)曾在該時(shí)間前后進(jìn)行空軍實(shí)驗(yàn)，引起大地震動(dòng)，震級(jí)未明確。

表2可看出除有方向性站立行為與遷徙行為，其他行為在黇鹿觀測(cè)中均有發(fā)生。這與麋鹿苑中黇鹿生活環(huán)境相關(guān)，由于黇鹿為小型圈養(yǎng)，所以不存在遷徙的可能。另外，對(duì)黇鹿的觀測(cè)主要集中在白天游客眾多時(shí)，曾經(jīng)有研究顯示，黇鹿的重多行為與游客量增減有著顯著差異［10］，所以也可以推斷出此觀察中黇鹿的行為受人類干擾較重，失去了對(duì)自然的應(yīng)變能力。

表3可看出，在3級(jí)以下地震發(fā)生前72小時(shí)內(nèi)，發(fā)生概率超過50%的行為有：進(jìn)食、臥息、漫步、遷徙以及社會(huì)行為。關(guān)注行為和無方向性站立行為發(fā)生概率較低，分別為36．4%和22．7%。其中關(guān)注行為發(fā)生均與周邊人類環(huán)境變化有關(guān)，例如飛機(jī)噪音、貨車噪音、工作人員走動(dòng)等。考慮到鹿科動(dòng)物行為整體觀測(cè)情況，可得出這些行為發(fā)生與三級(jí)以下地震發(fā)生與否無關(guān)。作為鹿類行為中的非正常行為［8，9］，有方向性站立行為在三級(jí)以下地震發(fā)生前被記錄2次，占總觀測(cè)記錄的9．1%。其中1次發(fā)生在2010年3月7日下午13：30～16：30。當(dāng)時(shí)觀測(cè)員記錄到鹿群朝西南方向有方向性站立，但與之對(duì)應(yīng)的地震發(fā)生在位于麋鹿苑東北部的北京朝陽(yáng)區(qū)，震級(jí)0．9，發(fā)生時(shí)間為當(dāng)天的傍晚17：58。由此可見，鹿群當(dāng)時(shí)的行為與此次地震無關(guān)。另外1次有方向性站立記錄發(fā)生在2010年3月17日下午16：30～17：30，但觀測(cè)員也同時(shí)記錄了此次行為發(fā)生的原因：鹿群集體向麋鹿苑院墻站立，原因?yàn)樵簤ν忸l繁過大貨車導(dǎo)致噪音、塵土、大地震動(dòng)等環(huán)境因素改變。因此，此次記錄也和與之對(duì)應(yīng)的3月19日發(fā)生在北京門頭溝地區(qū)的0．9級(jí)地震無關(guān)聯(lián)。

綜合北京地區(qū)2008年12月29日至2010年5月27日地震資料與在此期間對(duì)麋鹿及黇鹿的行為觀測(cè)結(jié)果，鹿科動(dòng)物對(duì)四級(jí)以下地震不敏感，不能對(duì)四級(jí)以下地震做出預(yù)測(cè)。

由于觀測(cè)時(shí)間及條件限制，本試驗(yàn)未能觀測(cè)到鹿科動(dòng)物對(duì)地震預(yù)報(bào)做出應(yīng)有應(yīng)激反應(yīng)。但根據(jù)前人記錄結(jié)果，這一研究依然有可持續(xù)發(fā)展的必要性和可能性。全球環(huán)境持續(xù)惡化帶來極端天氣頻發(fā)，地殼變化導(dǎo)致近年來地震不斷發(fā)生，所有這些，都可能被動(dòng)物提前預(yù)測(cè)并預(yù)警給人類以減少損失。未來，對(duì)鹿科動(dòng)物的觀測(cè)可圍繞地震臨震預(yù)警與極端天氣預(yù)警兩方面展開，但應(yīng)注意的是區(qū)分人類活動(dòng)對(duì)動(dòng)物的影響與地震臨震及極端天氣對(duì)動(dòng)物的影響。另外，在觀測(cè)方法上，建議采用現(xiàn)代手段進(jìn)行24小時(shí)不間斷行為記錄以避免觀測(cè)時(shí)間與地震時(shí)間錯(cuò)過。

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