Внедрение адаптивных стратегий управления животноводством на фермах, прилегающих к водоохранным лесам, государственным и частным заповедникам

Из-за расположения вблизи лесов, защищающих источники воды и государственные и частные заповедники, многие сельскохозяйственные производства уязвимы к конфликтам между человеком и дикими животными (КДЖ). Эта уязвимость в сочетании с отсутствием или неадекватным планированием ферм и распространенностью устаревших методов управления животноводством ставит под угрозу производительность в этих горных системах, сохранение биоразнообразия, водные ресурсы и связанные с ними экосистемные услуги.

Мы используем технологии возобновляемой энергии, такие как солнечные батареи для питания электрических изгородей, улучшения доступности воды для скота и сенсорные лампы для снижения экономических потерь на животноводческих фермах, вызванных хищничеством домашних животных. В то же время мы помогаем сельским фермерским семьям получить доступ к электричеству и повысить производительность труда, экономику и продовольственные фонды.

Доступность финансирования
Готовность землевладельцев внедрять новые технологии в свою сельскохозяйственную систему
Адаптивные стратегии управления животноводством, разработанные совместно с сельскохозяйственными консультантами, местными мелкими фермерами и другими специалистами, имеющими соответствующий опыт.

Проблема хищничества домашних животных дикими хищниками решается местными властями и внешними фондами как техническая проблема, путем реализации "стратегий борьбы с хищничеством", таких как электрические изгороди, загоны и другие защитные меры. Однако эти действия редко контролируются на предмет эффективности и непрерывности и часто заканчиваются заключением контрактов с частными организациями-исполнителями. Наш опыт показывает, что эти меры более эффективны, когда они направлены на повышение продуктивности ферм и качества жизни мелких фермеров, исходя из конкретных условий каждого участка. Кроме того, мониторинг и оценка являются более устойчивыми и эффективными, если они осуществляются местными субъектами, такими как отделы сельскохозяйственного распространения, природоохранные органы и общественные организации, что повышает вероятность долгосрочного успеха и преемственности этих стратегий.

Мы внедряем воспроизводимые технологические стратегии по снижению экономических потерь от хищничества диких кошачьих, достигая снижения 100% нападений пумы и ягуара на скот в коммунитарном заповеднике Серро Эль Инглес, защищая уязвимых людей с помощью электрических заборов на солнечных батареях и фонарей с датчиками движения, а также ограничивая доступ домашних животных в лес с помощью технических средств обеспечения водой домашнего скота и электрических заборов на солнечных батареях. Наличие демонстрационной и воспроизводимой системы, используемой в образовательных целях фермерами региона.

Применение подхода, направленного на изменение поведения человека, для решения проблем, связанных с ягуарами, в стратегических районах, где обитает этот вид

Согласно руководству МСОП по сосуществованию с дикой природой, образовательные подходы более эффективны, если они направлены на изменение поведения по отношению к дикой природе. Этого можно достичь с помощью хорошо продуманных процессов, ориентированных на ключевые группы заинтересованных сторон и направленных на конкретные действия - например, убийство ягуаров или их потенциальной добычи или внедрение изменений в производственные системы - в течение определенного периода времени.

Этот подход основан на теории планируемого поведения, которая утверждает, что действия человека зависят от его намерений, которые, в свою очередь, формируются под влиянием установок, субъективных (или социальных) норм и воспринимаемого контроля над поведением.

Наша цель - разработать образовательные стратегии по сохранению ягуаров, ориентированные на эти три ключевые детерминанты человеческого поведения. Таким образом, мы стремимся обеспечить не только структурную, но и функциональную взаимосвязь для ягуара, развивая культуру сосуществования с другими формами жизни.

  • Определение ключевых заинтересованных сторон
  • Информированное согласие сообщества
  • Соответствующие условия общественного порядка для обеспечения безопасности участников

Большинство подходов к экологическому просвещению, разработанных на территории страны для решения проблемы конфликтов между человеком и дикими животными (КВЖ), сосредоточены на предоставлении информации об экологии диких кошек и продвижении краткосрочных методов сдерживания. Однако эти мероприятия не внесли существенного вклада в обеспечение долгосрочного сосуществования. Напротив, опыт, включающий более глубокие процессы, такие как активное участие местного населения в мониторинге дикой природы и внедрение адаптивных стратегий управления животноводством в частных заповедниках, продемонстрировал положительное влияние на изменение поведения, особенно среди бывших охотников.

Осуществление общинного мониторинга ягуаров и разнообразия млекопитающих с помощью камер-ловушек

Мы проводим мониторинг диких кошек и потенциальных хищников на базе сообщества с семьями, связанными с Серраниагуа, в их частных природных заповедниках, используя небольшой набор из пяти камер-ловушек.

Желание владельцев природных заповедников развивать мониторинг на своих землях
Доступность камер-ловушек, это ограниченный ресурс для нашей организации
Наличие финансовых ресурсов
Общественный порядок
Благоприятные климатические условия

Благодаря мониторингу биоразнообразия на базе общин было зарегистрировано множество новых, эндемичных и/или исчезающих видов растений, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, что способствовало расширению научных знаний и внедрению технологий, помогающих идентифицировать диких животных и сохранять среду их обитания.

Заметным результатом этой работы стало документирование шести из семи видов кошачьих, обитающих на территории Колумбии, включая повторное обнаружение ягуара в андском регионе Валье-дель-Каука, Колумбия. Антонио, идентифицированный как особь, охотящаяся на домашний скот, был отслежен, что позволило выявить маршрут его передвижения. Мы намерены изучить этот маршрут в качестве стратегии управления ландшафтом, внедрив программу мониторинга с использованием камер-ловушек для выявления потенциального антропогенного воздействия на диких млекопитающих.

Разработка междисциплинарного плана по управлению взаимодействием человека и ягуара в региональном масштабе в Серрании-де-лос-Парагуас DRMI

Расширение сельскохозяйственных систем и объявление новых государственных и частных охраняемых территорий способствуют интенсификации HWC. В этой связи разработка региональных планов, учитывающих специфические проблемы и условия конкретной территории и объединяющих все заинтересованные стороны, позволит обеспечить превентивное, комплексное и устойчивое управление взаимодействием человека и ягуара, улучшая качество жизни как людей, так и ягуаров.

  • Заинтересованные стороны готовы работать вместе
  • Группы по управлению охраняемыми территориями, в том числе общинные, агрокультурные, гендерные, и государственные органы на региональном и местном уровнях работают вместе над составлением планов управления.
  • Поиск средств: Совместный комитет по управлению работает над поиском финансовой и технической поддержки для решения проблемы ИЧЖ на охраняемых территориях.
  • Местные инициативы с подходом "снизу вверх" приоритетнее инициатив "сверху вниз", которые отвечают интересам внешних по отношению к территории компаний.

Национальные источники финансирования в основном поддерживали инициативы "сверху вниз", а планы разрабатывались за пределами территории внешними группами. Благодаря подходу "снизу вверх" был разработан первоначальный путь решения проблемы HWC первого уровня с участием природоохранных органов, отделов распространения сельскохозяйственных знаний и низовых фермерских организаций. Это способствовало сбору отчетов о присутствии ягуаров и их нападениях на домашних животных, что позволило нам лучше понять, как ягуары используют территорию. С сентября по ноябрь группа разработала пилотный региональный мониторинг диких млекопитающих на уровне общин с использованием камер-ловушек (TC) в зонах сохранения водных ресурсов и частных заповедниках, регистрируя Антонио по истечении двух лет с момента его последней встречи. В 2025 (или 2026) году.

Мы намерены расширить наше планирование до более оперативного и административного масштаба с помощью подхода Plan4Coex, опираясь на достигнутые к настоящему времени положительные частичные результаты.

5) Эволюция бортовых технологий и интеграция искусственного интеллекта

Развитие бортовых технологий и интеграция искусственного интеллекта имеют большой потенциал для дальнейшего совершенствования существующего метода мониторинга крокодилов с помощью дронов. Усовершенствование оборудования для беспилотников, например, гибридных моделей с увеличенным временем полета и камерами с повышенным разрешением, позволяет расширить охват среды обитания и получать более детальные снимки в сложных условиях. Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) открывает широкие возможности для рационализации анализа изображений путем автоматизации обнаружения крокодилов и оценки их размеров с помощью аллометрических моделей. Эти усовершенствования, основанные на искусственном интеллекте, могут обеспечить обработку данных практически в режиме реального времени, уменьшая зависимость от трудоемкого ручного анализа.

В настоящее время эти усовершенствования находятся в стадии разработки. В апреле 2025 года мы провели экспериментальное исследование в Камеруне с участием студентов и молодых ученых из Университета Нгаундере и местных НПО, используя беспилотники, оснащенные тепловизорами и прожекторами, и включая автоматизированную обработку данных с помощью ИИ.

В настоящее время данные анализируются и будут опубликованы

4) Расширение возможностей местных заинтересованных сторон с помощью беспилотных технологий

Этот строительный блок предназначен для наращивания потенциала местных заинтересованных сторон, включая коренные народы и местные общины (КМНС), для управления беспилотниками, что позволит им играть активную роль в сохранении природы.

Простота использования разработанного метода:

  1. Требуются минимальные технические навыки:
    Пользователям требуется лишь базовая подготовка по управлению беспилотником и извлечению измерений из изображений высокого разрешения. Процесс прост:
    • Управляйте дроном, следуя стандартному протоколу полета.
    • Отметьте крокодилов на снимках сверху.
    • Измерьте видимую длину головы с помощью доступных инструментов анализа изображений (например, ImageJ, QGIS).
    • Примените соответствующее аллометрическое уравнение или воспользуйтесь заранее подготовленными таблицами (abaques) для оценки общей длины.
  2. Легко адаптируется:
    В системе используются легко читаемые таблицы (abaques), что делает ее доступной как для специалистов, так и для неспециалистов, поскольку операторы могут быстро применить метод, не требуя глубоких научных знаний.
  3. Доступное оборудование:
    Подход основан на использовании беспилотных летательных аппаратов потребительского класса и широко распространенного программного обеспечения, что обеспечивает доступность и снижает барьеры для внедрения.

Почему он эффективен:

Простота, масштабируемость и надежность системы делают ее идеальной для использования в различных условиях - от удаленных болот до городской среды обитания. Она позволяет широкому кругу пользователей генерировать научно обоснованные данные.

3) Аллометрическая структура для оценки размеров крокодилов

Аллометрическая схема - это неинвазивный инструмент, предназначенный для оценки общей длины тела крокодилов на основе измерения длины их головы, снятой с помощью беспилотных летательных аппаратов высокого разрешения. Используя установленные видовые соотношения длины головы и тела, этот метод исключает необходимость физического захвата или обработки, снижая риски как для исследователей, так и для диких животных. Эта система, проверенная на 17 из 27 видов крокодилов, позволяет получать надежные демографические данные, необходимые для мониторинга популяций и управления охраной природы.

В системе используются легко читаемые таблицы (abaques), что делает ее доступной для неспециалистов, операторы могут быстро применять метод, не требуя глубоких научных знаний.

2) Оценка общей длины крокодилов по снимкам, сделанным дронами, с помощью модели

Понимание демографической структуры жизненно важно для изучения и сохранения дикой природы. Для крокодилов точная оценка общей длины и демографического класса обычно требует тщательного наблюдения или отлова, часто частично погруженных особей, что приводит к потенциальной неточности и риску. Беспилотные технологии предлагают беспристрастную и более безопасную альтернативу для классификации. В данном исследовании оценивалась эффективность фотографий, сделанных с помощью дронов, в сочетании с аллометрическими зависимостями длины головы для оценки общей длины, а также предложен стандартизированный метод демографической классификации крокодилов с помощью дронов.

Для 17 видов крокодилов была разработана аллометрическая схема корреляции между длиной головы и общей длиной, включающая доверительные интервалы для учета источников неточности (например, точности аллометрии, наклона головы, смещения наблюдателя, изменчивости рельефа). Влияние рельефа оказалось менее значительным, чем ошибки фотограмметрического программного обеспечения, связанные с расстоянием между образцами земли (GSD). Аллометрическая схема предсказала длину с точностью ≃11-18 % для всех видов, причем естественные аллометрические различия между особями объясняют большую часть этого диапазона. По сравнению с традиционными методами, которые могут быть субъективными и рискованными, наш подход, основанный на использовании дронов, является объективным, эффективным, быстрым, дешевым, неинвазивным и безопасным.

1) Стандартизированные протоколы съемки с помощью беспилотников

Этот блок устанавливает стандартизированные параметры полета для эффективного мониторинга крокодилов

Крокодилы могут приближаться на близкое расстояние (высота 10 м), а беспилотники потребительского класса не вызывают реакции на полет западноафриканских крупных млекопитающих и птиц на высоте 40-60 м. Высота и другие параметры полета не влияли на обнаруживаемость, поскольку фотографии высокого разрешения позволяли вести точный подсчет. Опыт наблюдателя, полевые условия (например, ветер, отражение солнца) и характеристики местности (например, растительность, однородность) существенно влияли на обнаруживаемость. Учеты крокодилов с помощью дронов следует проводить с высоты 40 м в первой трети дня. Беспилотные исследования имеют преимущества перед традиционными методами, включая точную оценку размеров, меньшее беспокойство и возможность охватить большие и более удаленные территории. Фотографии, сделанные с помощью беспилотников, позволяют проводить повторяемые и количественные оценки среды обитания, выявлять случаи вторжения и другие незаконные действия, а также оставлять постоянную запись.
В целом, беспилотники предлагают ценную и экономически эффективную альтернативу для обследования популяций крокодилов с убедительными вторичными преимуществами, хотя они могут быть пригодны не во всех случаях и не для всех видов.

A и B. Демонстрационные электрические ограждения на солнечных батареях и фонари с датчиками движения для снижения уровня хищничества; C. Пума; D. Онцилла; E. Ягуар Антонио (вновь обнаруженный в андской области департамента Каука-Валье) F. Очковый медведь, зарегистрированный с помощью фотоловушки
Разработка междисциплинарного плана по управлению взаимодействием человека и ягуара в региональном масштабе в Серрании-де-лос-Парагуас DRMI
Осуществление общинного мониторинга ягуаров и разнообразия млекопитающих с помощью камер-ловушек
Применение подхода, направленного на изменение поведения человека, для решения проблем, связанных с ягуарами, в стратегических районах, где обитает этот вид
Внедрение адаптивных стратегий управления животноводством на фермах, прилегающих к водоохранным лесам, государственным и частным заповедникам