Удивительно, но первым человеком, использовавшим фотоловушку для съёмки диких животных, был американский конгрессмен Джордж Ширас III, и сделал он это аж в 1890 году! Для примера: в это время в Российской империи правил Александр III, в том же году была принята на вооружение знаменитая трёхлинейка.
Первые фотоловушки американского фотоохотника были устроены по принципу «растяжки»: фотоаппарат срабатывал в момент, когда животное при проходе задевало натянутую проволоку. Однако позднее Ширас начал экспериментировать с креплением сторожка. Например, для того чтобы заснять канадского бобра, он закрепил проволоку на вырванной из его плотины палке. Когда ночью грызун решил вернуть её на место, фотоловушка сработала. Американский конгрессмен-натуралист сумел заснять самых разных представителей фауны Северной Америки – от опоссума до медведя гризли.
Первым учёным, использовавшим фотоловушки для изучения диких животных, был Фрэнк М. Чепмен, исследовавший видовое разнообразие животных в Панаме и опубликовавший свою работу в 1927 году. Именно ему принадлежат первые поведенческие заметки и попытка индивидуального определения животных по фотографиям с фотоловушек (зоолог установил, что на выбранной им локации обитают как минимум две пумы). В 60-х годах одним из первых людей в СССР, начавших использовать фотоловушки для изучения диких животных, был Арсений Васильевич Кречмар, самостоятельно изготавливавший разнообразные фотокапканы из частей попавших к нему фотокамер. Также среди отечественных первопроходцев использования фотоловушек был Юрий Шибнев, получивший уникальные фотографии дальневосточного леопарда в конце 70-х годов.
Белохвостые олени, в ужасе разлетающиеся в разные стороны от магниевой вспышки фотоловушки Шираса (Фото с просторов Сети)
Сегодня зоологами и охотоведами фотоловушки используются для учёта численности позвоночных, мониторинга состояния группировок и популяций краснокнижных и охотничьих видов, изучения сезонной и суточной активности и половозрастной структуры животных. Их устанавливают на гнёзда тундровых куликов и белоплечих орланов, монтируют на лежбищах ластоногих, сайгачьих водопоях, барсучьих городищах и лисьих норах. Всё чаще используют фотокапканы и в охотничьих хозяйствах, вешая их на подкормочных площадках и солонцах, а также для контроля за посещаемостью территории.
В России наиболее известными примерами использования фотоловушек являются исследования группировок амурского тигра и дальневосточного леопарда. У этих хищников рисунок полос и пятен на шкуре строго индивидуален, что позволяет не только посчитать их «по головам», но и отслеживать судьбу котят, оценить размеры индивидуального участка хищников и пространственную структуру группировки. Также индивидуален рисунок пятен у аборигенного на Дальнем Востоке и интродуцированного в европейской части России пятнистого оленя. В перспективе, если разработать специальный софт, это может быть особенно интересно охотникам и охотоведам. Зоологи также научились по рисунку полос на морде отличать одну особь барсука от другой на расположенных рядом городищах.
Дальневосточный леопард у меточного дерева (Фото получено сотрудниками научного отдела ФГБУ «Земля леопарда»)
По сути, современная фотоловушка представляет собой цифровую камеру, подключённую к инфракрасному датчику движения в армированном, защищённом от влаги, ветра и перепадов температур корпусе. Информация (фото или видео) записывается на SD-карты объёмом до 512 ГБ. На большинстве современных фотоловушек стоит инфракрасная вспышка, невидимая человеческому глазу и большинству животных, которая экономит заряд аккумуляторов.
Срок работы у хороших фотоловушек на качественных литиевых батарейках может составлять более года. В меню фотоловушки производится настройка качества фото или видео, даты, времени, «чувствительности» датчика, длины видео или количества фотографий в «серии» и других параметров. На многих современных моделях есть функция моментальной отправки фото по ММS, однако это требует наличия устойчивой связи на локации и может привести к серьёзным финансовым затратам (например, если фотоловушка установлена на подкормочной площадке, на которой несколько дней подряд резвится стадо кабанов).
При отсутствии подходящих деревьев можно самостоятельно соорудить треногу
Для получения качественных и информативных фотографий диких животных размером от зайца до пятнистого оленя существует несколько общих рекомендаций. Наиболее универсальной для фотографирования является дистанция в 4–5 метров. Высота установки фотоловушки зависит от рельефа, главное, чтобы объектив «бил» в плечо человеку, вставшему на одно колено на месте предполагаемого прохода зверя. На таком расстоянии и при таком положении камеры хороший рогач полностью вписывается в кадр, а датчик срабатывает даже на небольшое животное.
Более содержательными получаются снимки с камер, направленных поперёк предполагаемого движения животного. Не стоит устанавливать фотоловушки высоко на дереве: обычно кадры с этого ракурса получаются куда хуже и несут гораздо меньше полезной информации. Для повышения вероятности обнаружения многих видов зверей фотоловушки эффективно устанавливать вдоль линейных объектов: просек, звериных троп, берегов лесных рек. Это также помогает достаточно точно рассчитать дистанцию до места предполагаемого прохода зверя, а в дальнейшем примерно оценить его размеры по фото. Также отлично подходят меточные деревья, давлёнки, пещеры, естественные мосты через реки и расщелины, а также норы и пещеры.
Перед включением камеры необходимо расчистить площадку в зоне действия датчика от кустов и травы, так как при дуновении ветра фотоловушка будет срабатывать на их движение. Также ложные сработки вызывают и лучи закатного и рассветного солнца под определённым углом, попадающие на сенсор фотокапкана. Чем больше фотографий в «серии», тем меньше вероятность пропустить что-то интересное, но тем быстрее забивается карта памяти фотоловушки. Для фотомониторинга тигра и леопарда на юго-западе Приморья оптимальной является серия в три фотографии. Это позволяет практически всегда получать изображения зверя, полностью попавшего в кадр. При возможности регулярной проверки и смены карт памяти и батареек видеоролики гораздо более информативны, чем фотографии.
Старший инженер-исследователь «Земли леопарда» Виктор Борисович Сторожук устанавливает фотоловушку (Фото Дины Сергеевны Матюхиной)
В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент фотоловушек, цены на них варьируют от нескольких тысяч до нескольких миллионов рублей. В данной статье речь идёт о фотокапканах низкой и средней ценовой категории (до 80 000 рублей). На территории «Земли леопарда» располагается самая обширная сеть фотомониторинга в России – установлено более 400 фотоловушек. Через тайгу и руки специалистов прошли десятки моделей различных фирм, более тысячи единиц фотоловушек, что позволило набить шишки и изучить многие подводные камни при работе с фотокапканами.
Во-первых, ни для кого из опытных «фототрапперов» не секрет, что многие модели камер не соответствуют заявленным характеристикам. Во-вторых, качество фотоловушек китайских производителей может значительно отличаться от партии к партии и даже внутри партии. Даже если модель хорошо показывает себя в первые месяцы работы, остаётся вероятность, что на второй год работы ловушки «посыплются». Случается, что при хорошей дневной съёмке ночная съёмка фотоловушки неудовлетворительная – не позволяет различить рисунок пятен или полос на теле животного.
Долгое время нашей любимой моделью оставалась старая добрая американская фотоловушка Reconyx PC 900. При довольно скромных характеристиках фотографий (3,1 MP), отсутствии функции записи видео и высокой цене (на данный момент более 1000$), эта модель до сих пор является образцом надёжности, стабильности и долговечности работы. Да и качество полученных фотографий у этих ловушек более чем приличное. В любую погоду, при любой температуре в течение шести лет непрерывной работы американские фотоловушки практически не выходили из строя. Но, как известно, у всего есть конец.
Для фотоловушек Browning существуют специальные кронштейны, позволяющие регулировать угол «атаки» фотоловушки (Фото Дины Сергеевны Матюхиной)
Опыт работы с новыми моделями Reconyx Hyperfire (495$) показал, что вместе с переносом производства в Китай и значительным снижением цены упало и качество фотоловушек. На данный момент лучшими по соотношению «цена – стабильность работы – качество фото и видео» я и многие мои коллеги считаем фотоловушки фирмы Browning серии Recon Force. При невысокой для фотоловушек цене (180–230$) они обладают выдающимся (если не лучшим в ценовой категории до 1000$) качеством видео, отличной ночной съёмкой, очень хорошим качеством дневных фото, высокой стабильностью работы. Единственный нюанс: использовать мы их начали менее двух лет назад, так что остаётся последнее испытание – временем.
«Парк» фотоловушек «Земли леопарда» ежегодно пополняется новыми аппаратами в связи с выходом из строя старых, краж и пожаров. Свою лепту в уничтожение фотоловушек вносят любопытные медведи, тигры и… поползни с дятлами. Да-да, ещё неизвестно, кто испортил больше фотоловушек – косолапые или птицы, продалбывающие датчики. Однако главным бичом системы фотомониторинга было и остаётся воровство, причиняющее болезненный урон исследованиям крупных кошек и других животных.
Интересно, что похожая картина наблюдается в разных точках мира, в том числе в весьма благополучных странах, таких как США и Австралия. Мотивация похитителей далеко не всегда очевидна. В мировой практике известны случаи, когда воры целенаправленно приезжали с бензорезами или вырывали укреплённую в бетон фотоловушку лебёдкой джипа. Подобная проблема стоит равно остро как перед ООПТ, так и перед охотничьими хозяйствами, использующими фотоловушки, натуралистами-любителями. Существует два типа защиты камер от похитителя: наращивание «брони» и маскировка.
Семейство бурых медведей с интересом обследует фотоловушку (Фото получено сотрудниками научного отдела ФГБУ «Земля леопарда»)
В национальном парке «Земля леопарда» мониторинг млекопитающих, не имеющих чётких индивидуальных отличий, с помощью фотоловушек основан на оценке числа их «отловов» на 100 отработанных ловушко-суток за определённый период. Показателем является индекс относительного обилия (RAI), который рассчитывается для всех видов исследуемых животных без выделения возрастных групп по стандартной формуле:
RAI = (TE / TN) × 100,
где RAI– relative abundance index – индекс относительного обилия; TE – trap event – число регистраций/проходов животного на станции с учётом веса регистрации; TN – trap nights – число ловушко-суток на локации.
Индекс относительного обилия может быть рассчитан как для одной конкретной станции фотомониторинга, так и для всей территории ООПТ или охотхозяйства, различных функциональных зон. Индекс может меняться в зависимости от урожайности основных кормов, погодных условий, активности животных. Число фотоловушко-суток (trap nights) соответствует количеству суток, которое проработала хотя бы одна фотоловушка на станции фотомониторинга.
Серии фотографий одного или группы животных объединяются в регистрации. Так, если вид появлялся и исчезал в поле срабатывания фотоловушки с разницей менее чем 30 минут, это одна регистрация. Если животное вернулось через 30 минут и более – считается как новая регистрация. Дистанция между регистрациями в 30 минут используется как наиболее подходящая для широкого спектра изучаемых видов.
Вес регистрации зависит от количества особей, которое можно выявить на полученных фотографиях. Если животные обладают хорошими индивидуальными маркерами (чёткие отличия в окраске, стадии роста рогов, шрамы), то они считаются как отдельные особи, даже если не присутствуют одновременно на одном фото. Если индивидуальные особенности отсутствуют, то за значение веса регистрации принимается максимальное число животных, присутствовавших на одном кадре в серии. Исключения составляют линейные, целенаправленные проходы групп животных, когда точно понятно, что ушедшие из кадра особи не могли вновь попасть на фотографии в данной регистрации.
Каждый проход тщательно анализируется, чтобы оценить вид, количество, пол и возраст особей, тип активности и наличие индивидуальных признаков. Это важнейшая часть работы с фотографиями, которая зачастую требует привлечения нескольких экспертов для правильной оценки изображения.
Помимо индекса относительного обилия также рассчитывается встречаемость вида на станциях мониторинга – процент станций, на которых был отмечен данный вид животных, от общего числа работавших станций, без учёта количества отдельных регистраций. Эти данные дают представление о распространении вида по территории ООПТ.
Для оленей и косуль выделяются следующие половозрастные группы: самцы взрослые, самцы годовалые, самки взрослые и годовалые, телята. Определяется также размер групп, состояние линьки и развития рогов. Для кабанов выделяются взрослые, подсвинки и поросята. Фотоснимки позволяют также определить степень агрегирования (показатель стадности) и половозрастную структуру группировки и их изменение по сезонам и годам. Особенно важно фиксировать отдельных самок с сеголетками для оценки репродуктивного уровня и выживаемости молодняка. Медвежата выделялись только в случае встречи с самкой, как сеголетки (возрастная группа 0+) или лончаки (1+). Расчёты размера выводка и доли медвежат в популяции проводились только по встречам сеголетков.
Самец водяного оленя (Фото получено сотрудниками научного отдела ФГБУ «Земля леопарда»)
В последнее время на отечественных ООПТ набирает популярность методика расчёта плотности населения средних и крупных зверей, разработанная и испытанная А.В. Подольским с соавторами. Этот метод, по мнению исследователей, «позволяет с помощью фотоловушек без дополнительных пересчётных коэффициентов получать количественные оценки численности средних и крупных наземных зверей, сравнимые с результатами общепринятых методов учёта плотности населения млекопитающих: ЗМУ (Кузякин и др., 1990), учёта многодневным окладом (Русанов, 1986), учёта копытных по дефекациям (Сорокина, 1977), учёта по встречам на трансектах и др
Плотность населения (D) в пересчёте на стандартную меру площади рассчитывается следующим образом:
D = ((Tr / Tt) × 10 000 000) / Sr,
где Tr – суммарное время нахождения животных учитываемого вида зверей в зоне регистрации фотоловушки в секундах, Tt – время работы (экспозиции) фотоловушки в секундах, Sr – площадь зоны регистрации фотоловушки в квадратных метрах. Статистический аппарат, связанный с предлагаемой методологией, описан в готовящейся к выходу статье В.А. Кастрикина с соавторами, посвящённой использованию фотоловушек на территории Хинганского заповедника».
Использование фотоловушек на подкормочных площадках и солонцах не всегда даёт правильное представление об обилии и соотношении копытных на рассматриваемой территории. Так, соль будет мало привлекать кабанов, но активно притягивать на локацию оленьих. В декабре 2019 года в национальном парке «Земля леопарда» был проведён авиаучёт копытных в зоне интенсивной биотехнии. Там же на подкормочных площадках научным сотрудником Тимофеем Петровым были установлены фотокапканы.
В результате проведённых исследований выяснили, что учёт фотоловушками на местах искусственной концентрации не отражает реальную численность копытных, а зависит от поведенческих реакций и предпочитаемости кормов у разных видов. На подкормочные площадки с овсом приходило около 80% имеющегося на участке поголовья кабанов и только 10% пятнистых оленей. При этом кабаны часто оставались спать на подкормке и, вероятно, отпугивали от площадки оленей. Фотоловушки могут представлять высокий интерес как инструмент изучения поведенческих реакций копытных на «подкормке», межвидовых взаимоотношений. Так, в Хасанском природном парке на подкормочной площадке получили видео интереснейшей встречи нового для России вида – водяного оленя – с аборигенными сибирскими косулями. Камеры также могут применяться при оценке использования различных кормов и эффективности разных типов кормушек для тех или иных видов зверей.
Амурский тигр в рододендронах Шлиппенбаха (Фото получено сотрудниками научного отдела ФГБУ «Земля леопарда»)
Ещё около двадцати лет назад фотоловушками пользовались почти исключительно профессионалы-зоологи, изучающие редкие виды животных, и фотографы дикой природы. В настоящее время популярность и распространение фотоловушек неуклонно растут. Благодаря широкому освещению в интернете природоохранных проектов по восстановлению численности амурского тигра и дальневосточного леопарда, а в особенности потоку прекрасных фотографий крупных кошек и других лесных обитателей, полученных при помощи фотоловушек, спрос на фотокапканы растёт. Фотоловушки всё чаще приобретают обычные любители природы и даже фермеры и дачники, которым интересно узнать, кто таскает курей у них из сарая или портит им лужайку перед домом.
Фотоловушки – современный неинвазивный инструмент познания природы, они позволяют решать широкий спектр исследовательских и управленческих задач как на ООПТ, так и в охотхозяйствах. В связи с климатическими изменениями на всё больших территориях проведение ЗМУ становится невозможным. Авиаучёты очень дороги, подходят далеко не для всех видов животных и неосуществимы на огромных территориях страны. Тем временем качество и доступность фотоловушек год от года растут. На данный момент учёты численности и обилия при помощи фотоловушек проходят активные полевые испытания, в научных кругах идут бурные дискуссии и обсуждения правильного метода сбора и обработки данных.
По мнению автора, в ближайшие 10 лет методом проб и ошибок должна сформироваться единообразная методика для учётов обилия различных видов средних и крупных млекопитающих. Также, в связи с активным развитием экотуризма, туры по установке фотокапканов могут стать дополнительной статьёй заработка для сотрудников охотничьих хозяйств вне охотничьего сезона.
Харзы делят добытого бельчонка (Фото получено сотрудниками научного отдела ФГБУ «Земля леопарда»)
Список использованной литературы
[1] Kucera, Thomas E.,and Reginald H. Barrett. “A History of Camera Trapping” In Camera Traps in Animal Ecology, edited by Allan F. O’Connell, James D.Nichols, and Ullas K. Karanth, 9-26. New York:Springer, 2010
[2] Виткалова А.В., Шевцова Е.И., Матюхина Д.С., Седаш Г.А., Сторожук В.Б., Титов А.С., Петров Т.А., Марченкова Т.В., Дарман Ю.А. «Организация мониторинга млекопитающих с помощью фотоловушек», материалы XIII Дальневосточной конференции по заповедному делу (в печати)
[3] Подольский С.А., Кастрикин В.А., Красикова Е.К., Левик Л.Ю., Чемирская Д.С. Новый метод использования фотоловушек для оценки обилия и выявления характерных особенностей населения млекопитающих различных местообитаний на примере Зейского заповедника // Экосистемы: экология и динамика. 2020. Т. 4. № 2. С. 46-64.
[4] Петров Т.А. «Посещаемость копытными подкормочных площадок в национальном парке «Земля леопарда»», материалы XIII Дальневосточной конференции по заповедному делу (в печати)
