Проекты

Краткое описание

Современная полевая зоология немыслима без дистанционных методов исследований. Для изучения средних и крупных млекопитающих применяются фотоловушки и радиоошейники, для наблюдений за миграциями птиц – метод спутниковой телеметрии и т.д. Но в силу технических ограничений эти методики неприменимы для мелких млекопитающих (Micromammalia) – мышевидных грызунов и землероек. В этой области науки до сих пор господствуют методы, разработанные в первой половине XX века. Между тем, Micromammalia – важнейший компонент наземных экосистем. В силу своего обилия и плодовитости они лежат в основе пищевых цепей, обеспечивая благополучие множества видов-миофагов. Ежегодные колебания численности грызунов – существенный фактор эпизоотической и эпидемиологической обстановки, а ее многолетняя динамика позволяет отслеживать влияние климатических изменений и антропогенных факторов на экосистемы. Это особенно актуально в условиях хрупкой арктической природы, быстро реагирующей на любые изменения.
Еще один тренд современности – гуманизация научной работы, стремление к использованию нелетальных методик там, где возможно обойтись без изъятия животных из среды обитания. Но в заповедниках России ежегодно проводятся учеты мелких млекопитающих методом облова давилками или ловчими канавками, что приводит к гибели масс зверьков (в том числе редких охраняемых видов) и потенциально искажает популяционную картину. Хотя исследователи отмечают нежелательность применения подобных методов при долгосрочных мониторинговых исследованиях на ограниченных территориях, альтернативы им не предложено. Кроме того, хотя методы отлова фиксируют фазу популяционного цикла, предоставляя количественные данные об относительной численности, сезонных генерациях и пространственном распределении животного населения, они малоинформативны для изучения особенностей поведения, суточной ритмики, фаз активности. Существуют также виды грызунов, плохо поддающиеся изучению традиционными методами. В Арктике это лемминги, которые в силу трофических предпочтений (облигатная зеленоядность) игнорируют приманку и не идут в ловушки.
С 2010 года наша исследовательская группа в инициативном порядке осуществляет поиск и апробацию перспективных методов автоматизированного дистанционного мониторинга грызунов с использованием средств автономной фото- и видеорегистрации в условиях Кольского полуострова, в Арктической зоне РФ. Убедившись в неэффективности традиционных фотоловушек для столь мелких и быстрых животных, мы предлагаем использовать устройства другого класса: миниатюрные видеокамеры (видеорегистраторы) с непрерывной записью. Наш опыт показал, что метод потоковой видеорегистрации позволяет автоматизировать наблюдения и получить принципиально новые данные для оценки колебаний численности, расчетов индексов обилия, плотности и иных экологических показателей популяций арктических грызунов.
Цель нашего проекта – разработка и внедрение «Цифровой мышеловки» – программно-аппаратного комплекса для дистанционного мониторинга Micromammalia в полевых условиях. Его критерии:
а) Неинвазивность: минимальное воздействие исследования на отдельных особей и популяцию.
б) Объективность: присутствие наблюдателя не искажает естественные формы активности животного, их фиксация не зависит от его личных особенностей (внимательность, острота зрения, утомляемость) и внешних условий (время суток, погода, освещенность и др.)
в) Информативность: круглосуточное документирование всех наблюдаемых форм активности и сопутствующих биотических и абиотических факторов, в том числе для видов, плохо поддающихся изучению традиционным методами (лемминги).
г) Доказательность: собранный материал может храниться неограниченно долгое время, повторно обрабатываться и изучаться.
д) Гуманность: исключение изъятия, гибели объекта исследования.
Для достижения цели предполагается решить следующие задачи:
1) Опираясь на имеющиеся наработки, разработать современную аппаратную конфигурацию для потоковой видеорегистрации Micromammalia «в поле».
2) Разработать дизайн исследования: варианты расстановки и применения оборудования в полевых условиях, методы оценки результатов.
3) Разработать программное обеспечение для обработки материала.
4) Осуществить экспериментальную проверку предлагаемой методики путем видеорегистрационного исследования суточной активности грызунов в условиях арктических ООПТ (Кольский п-ов) в течение двух полевых сезонов.
5) Экспертно оценить эффективность, достоинства, недостатки и перспективы применения разработанной методики.
6) Представить результаты работы на рассмотрение научного экспертного сообщества в виде докладов на профильных конференциях и публикациях в рецензируемых журналах.
7) Подготовить методические рекомендации по применению методики в практической работе на ООПТ
Критерием достижения цели проекта будет положительная оценка работы научно-экспертным сообществом ВУЗов, институтов РАН, сотрудников ООПТ в виде рецензий, отзывов, заключений, а также интерес к ее внедрению со стороны ООПТ и вузов .