1 《设施农业工程工艺》课程实验指导书 施正香，曲英华，邓健 编 实验一 不同工艺模式下猪的活动、探究与排泄行为观察试验 一、实验目的 猪的行为表现正常与否, 在很大程度上取决于所处饲养环境状况好坏及其工程设施是 否配套。不同工艺模式下猪因所处环境的差异，行为表现各不相同。本实验的目的是通过实 地详细观察记录和统计分析不同饲养工艺模式下猪的采食、饮水、睡眠、躺卧、争斗、探究、 排泄等行为，理解不同工艺模式、饲养环境及其工程设施配套技术下猪的行为反应，为今后 开展合理的设施养殖工程设计提供思路。 二、实验内容 在动物环境模拟实验室中，通过 The Observer Video-Pro 数字式行为图像记录分析仪， 实地详细观察记录和统计分析不同饲养工艺模式下猪的采食、饮水、睡眠、躺卧、争斗、探 究、排泄等行为。该观察试验全班分成 5 个大组，每位同学可针对某一行为指标的频谱进行 提取，然后将组内所有人提取的频谱集中进行统计分析，每个小组完成 1 份实验报告。 三、实验仪器及材料 3.1 现场或实验过程视频记录系统 Sony DSR-190P 数字摄像机 1 台或电视专业摄像头 3 个、普通录像机 1 台、长延时录 像机 1 台、图像分割仪（4 分画面整合器）1 台、5DVM60R3 录像带若干盘等。 3.2 基于视频的行为分析系统 DELL 计算机 1 台、 视频采集卡和行为时间编码器等一套、 行为分析软件 The OBSERVER5.1 一套、加密狗一个。 3.3 工艺模式及供试实验动物 工艺模式：选择圈栏饲养、舍饲散养 2 种工艺模式。 供试动物：28～70 日龄阶段仔猪，两种模式中分别选取 5 头猪样本，进行个体和群体 行为的连续记录。 四、试验观察与记录
2 4.1 试验观察记录前的准备工作 （1） 熟悉数字摄像机使用及注意事项； （2）了解并掌握行为分析系统软件的使用； （3）了解猪的不同行为特征； （4）将被观察的猪只分别做好标记； （5）了解远程信号数据传输系统如何实现，掌握实时传回实验室的图像资料处理的方 法。 4.2 现场记录及时间要求 对所观察的样本除了用摄像机记录外，还应手工记录观察时间中的样本主要行为表现 的表现次数、时长等信息。要求现场观测时间每组不少于 10 小时。 4.3 观察记录中须注意的问题 1、目标动物要进行清晰的标识。目标动物的数量选取，一是根据动物种类、大小而定， 二是遵循抽样统计原理，行为动物的样本量一般需要 10-20 个。 2、根据研究动物行为特点，编制行为谱，其前期工作在摄像时就要做到心中有数。 3、The OBSERVER5.1 软件是用加密狗控制的，一次只能在 1 台计算机上使用，故对 加密狗要倍加爱护，损坏或丢失都影响后续使用。在运行 The OBSERVER5.1 过程中，注意 关闭其它程序并切断网络，以免死机现象发生。 五、实验报告 1、每组学生按表 1 记录表格式依次填写清楚，记录表不够时可参考其下表格式自行设 计。 2、通过对不同工艺模式下猪的行为观察与记录，分析饲养环境对猪的行为影响，并针 对猪的不同工艺模式结合所学专业知识提出自己的相关结论与合理化建议。每人写 1 份研究 报告
3 表 1 不同工艺模式下猪的行为观察试验记录表 时间 周龄 ××××工艺模式下猪的各种行为表达 备注说明 躺 卧 站 立 采 食 饮 水 争 斗 拱 咬 排 泄 6: 00 8: 00 10: 00 12: 00 14: 00 16: 00 18: 00 注：表中所记数字为各时刻记录的猪的各种行为头数占试验猪头数的百分数
4 附 The Observer Video-Pro 行为观察者视频系统 （数字式行为图像记录分析仪）操作规程 1 系统构成 (1)现场或实验过程视频记录系统 Sony DSR-190P 数字摄像机 1 台 电视专业摄像头 3 个 固定架和外置器各 3 个 红外灯 2 个 普通录像机 1 台 长延时录像机 1 台 图像分割仪（4 分画面整合器）1 台 (2)基于视频的行为分析系统 DELL 计算机 1 台 视频采集卡和行为时间编码器等一套 行为分析软件The OBSERVER5.1一套 2 工作程序 (1)视频记录-获取现场或实验过程中动物行为原始信息的影像文件 a)运用 Sony DSR-190P 专业数码摄像机的记录 用一盘 60 分钟的 DV 录像带可以完成 24 小时的记录而中间不用换带，但是每半分钟只 连续记录 2 秒。推荐方式 1：数码摄像机 60 分钟连续记录；推荐方式 2：数码摄像机+笔记 本电脑（奔腾 4，CPU 至少 2G,内存至少 520M，显存至少 64M，硬盘至少 40g）可连续记录至 少 2 小时，保存在电脑上的 2 小时的 1 个影像文件最终大小为 500m1G，而 Windows Movie Maker 在编辑过程中至少需要 20G 干净的硬盘空间。 b)运用 4 个普通专业摄像头+长延时录像机+图像分割仪的记录 可对 4 个现场或实验过程同时记录。一盘 180 分钟录像带的记录方式有 2 种：在 180 分钟以内，采用普通记录即每秒摄录 25-30 帧画面；180 分钟以上至 24 小时，选择长延时 记录即每秒摄录 5-6 帧画面，其时间仍为 1 秒。记录有 24 小时信息的 180 分钟录像带，最 终被转存在 DELL 台式电脑上，以 WMV 影像文件格式保存。根据需要，可用 Windows Movie Maker 对所录影像文件进行剪辑。夜间记录时，需要配置红外光源
5 c)目标动物标识和样本量选取 在运用以上 2 大类摄录方法时，目标动物要进行清晰的标识。目标动物的数量选取， 一是根据动物种类、大小而定，二是遵循抽样统计原理，行为动物的样本量一般需要 10-20 个。 (2)基于视频文件的行为指标的量化处理和分析 根据 The OBSERVER5.1，行为观察程序分为三步。 a)分析方案制定-编制行为谱 根据研究动物行为特点，编制行为谱，其前期工作在摄像时就要做到心中有数。 首先，确立“目标动物抽样及连续扫描”的记录和分析方案，以建立个体化量化的耦 合行为编码数据库。 第二，区别状态行为和事件行为。状态行为一般是指持续时间在 1 秒以上的行为，事 件行为往往是持续时间低于 1 秒且重复出现的行为，如鸡的啄食动作。 第三，行为功能的耦合信息编码。每种行为包含动作、指向、姿势、表情、空间方位 等功能，可实现行为功能耦合的分类和组合，一般可分为若干水平。 指向。指向物体，如鸡啄地、壁、食槽等；指向其它动物，如鸡的啄羽行为，根据其 部位不同可分为头羽、背羽、翅羽、胸羽、肛腹羽、尾羽 6 种。 姿势。有站姿、蹲姿、卧姿之分。 表情。哺乳动物表情较丰富，区分惊恐、平静等表情。可结合眼闭合、鼻翕、耳廓转 动、唇开合、舌动等细微动作加以判断。 空间位置。不同行为在不同空间区域有其特定功能，则要细化行为的功能分区。 对每种行为细化分类，均用不同的字符键及其组合方式表示，以实现行为功能的耦合 信息编码的记录。 b) 播放视频并按键记录