misle.ru страница 1
скачать файл


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт биологии, экологии, почвоведения, сельского и лесного хозяйства (Биологический институт)



Утверждаю:
Директор Биологического института

_________________С.П. Кулижский

«_____»__________________2011 г.

Биоразнообразие

Рабочая программа дисциплины


Направление подготовки 020400 «Биология»

Магистерская программа 020400.68. «Зоология позвоночных»

Квалификация выпускника

Магистр


Форма обучения очная

Томск 2011

Одобрено кафедрой _зоологии позвоночных и экологии

Протокол № ____ от «_____»______________2011 г.

Зав. кафедрой ____________________ Н.С.Москвитина

Рекомендовано методической комиссией Биологического института


Председатель методической комиссии ________________________

«______» ____________2011 г.

Рабочая программа по курсу «Биоразнообразие» составлена на основе требований Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 020400 «Биология», квалификация «магистр». Приказ Министерства образования и науки № 100 от 04 февраля 2010 года

Общий объем курса – 72 часа. Из них лекции – 4 ч., семинарские занятия – 20ч, самостоятельная работа студентов – 48 ч. Экзамен (зачет) во втором семестре.

Общая трудоемкость курса – 2 зач. ед.

Автор: Москвитина Нина Сергеевна, д.б.н., профессор, зав.кафедрой зоологии позвоночных и экологии ТГУ


Рецензент: Адам Александр Мартынович, д.техн. наукпрофессор, зав.кафедрой экологического менеджмента ТГУ

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Биоразнообразие» является формирование у студентов представлений о биоразнообразии, его структуре и распределении в пространстве, роли в биосфере и в практической деятельности человека, современном состоянии и тенденциях изменения, биологических и социально- экономических механизмах сохранения биоразнообразия.


2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры

Дисциплина «Биоразнообразие» является компонентом вариативной части профессионального цикла М.2 учебного плана подготовки магистра по направлению подготовки 020400 «Биология». Для успешного освоения дисциплины студенты должны обладать знаниями, полученными в ходе освоения курсов базовой общепрофессиональной части учебного плана - «Науки о биологическом разнообразии»: ботаника, зоология, микробиология и вирусология, а также генетика и эволюция, экология и рациональное природопользование, основы биоэтики, геология с основами палеонтологии. Необходимы знания о происхождении, объеме, распространении различных таксономических групп животных и растений, приобретенные при изучении дисциплин профилей зоология и ботаника. Освоение дисциплины «Биоразнообразие» необходимо для активного освоения студентами курсов «Современные проблемы биологии», «Глобальные экологические проблемы», научно-исследовательской практики.


3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Биоразнообразие».

Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):



  • способен к творчеству (креативность) и системному мышлению (ОК-1);

  • способен к инновационной деятельности (ОК-2);

  • способен к адаптации и повышению своего научного и культурного уровня (ОК-3);

  • понимает пути развития и перспективы сохранения цивилизации, связь геополитических и биосферных процессов, проявляет активную жизненную позицию, используя профессиональные знания (ОК-4);

  • способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6).

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

общепрофессиональными:



  • понимает современные проблемы биологии и использует фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и решения новых задач (ПК-1);

  • знает и использует основные теории, концепции и принципы в избранной области деятельности, способен к системному мышлению (ПК-2);

  • самостоятельно анализирует имеющуюся информацию, выявляет фундаментальные проблемы (частично) (ПК-3 );

  • демонстрирует знание истории и методологии биологических наук, расширяющие общепрофессиональную, фундаментальную подготовку (ГЖ-4);

  • демонстрирует знание основ учения о биосфере, понимание современных биосферных процессов, способность к их системной оценке, способность прогнозировать последствия реализации социально значимых проектов (ПК-5);

  • творчески применяет современные компьютерные технологии при сборе, хранении, обработке, анализе и передаче биологической информации (ПК-6);

  • понимает и глубоко осмысливает философские концепции естествознания, место естественных наук в выработке научного мировоззрения (ПК-7);

  • профессионально оформляет, представляет и докладывает результаты научно-исследовательских и производственно-технологических работ по утвержденным формам (ПК-9);

в соответствии с видами деятельности:

  • глубоко понимает и творчески использует в научной и производственно-технологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов специальных дисциплин магистерской программы (ГЖ-10);

  • умеет планировать и реализовывать профессиональные мероприятия (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-11);

  • планирует и проводит мероприятия по оценке состояния и охране природной среды в соответствии со специализацией (ПК-14);

  • использует знание нормативных документов, регламентирующих организацию и методику проведения научно-исследовательских и производственно-технологических биологических работ (в соответствии с целями ООП магистратуры ) (ПК-15) (частично);

  • имеет навыки формирования учебного материала, чтения лекций, готов к преподаванию в высшей школе и руководству научно-исследовательскими работами (НИР) студентов, умеет представлять учебный материал в устной, письменной и графической форме для различных контингентов слушателей (ПК-16).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:




    Знать:

  • биосферные функции биоразнообразия.

  • классификацию биоразнообразия.

  • основные виды и источники негативного антропогенного воздействия на биоразнообразие.

  • основные направления использования компонентов биоразнообразия.

  • современную литературу по проблемам читаемого курса.

  • основные подходы и способы сохранения биоразнообразия

Уметь:

  • использовать полученные знания в природоохранном движении и в социально-экономической сфере.

  • произвести оценку экономических аспектов биоразнообразия.

  • произвести подбор адекватных методов для оценки состояния биоразнообразия в конкретных условиях среды;

  • представлять полученные знания в виде рефератов, докладов, презентаций.

    Владеть:

  • представлениями о роли биоразнообразия в медико-биологической и экологической сфере

  • методиками контроля состояния биоразнообразия

  • представлениями о стратегиях сохранения биоразнообразия

  • законодательной базой в данном направлении

  • навыками поиска и подбора информации по проблемам биоразнообразия в сети Интернет



4. Структура и содержание дисциплины «Биоразнообразие»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа




п/п


Раздел

Дисциплины



Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

Форма промежуточной аттестации



Лекции

Практические занятия

Лабораторные занятия

Семинары

Самостоятельная работа студента

1

Понятие биоразнообразия: в науке; в природоохранном движении; в социально-экономической сфере. Биосферные функции биоразнообразия.

2




1







2

6

контрольная работа,

индивидуальные задания



2

Уровни биоразнообразия: генетический; популяционно-видовой; экосистемный. Классификации биоразнообразия: таксономическое (филетическое), типологическое, биохорологическое, структурное.

2




1







4

6

промежуточное тестирование

3

Таксономическое разнообразие. Эволюционная и типологическая концепции вида. Концепции безмерного и многомерного вида. Внутривидовые категории. Микро- и макроэволюция. Число видов в истории Земли. Современное состояние различных таксономических групп организмов. Видовое богатство России. Центры таксономического разнообразия.

2




1







4

6

контрольная работа,

индивидуальные задания






4

Российские и международные программы, Всемирная стратегия сохранения биоразнообразия.







1







2

6

промежуточное тестирование

5

География биоразнообразия. Геногеография. Факторы, определяющие видовое богатство. Правила островной биогеографии.

2













2

4

контрольная работа

6

Разнообразие экосистем. Тундры, бореальные хвойные леса, листопадные леса умеренной зоны, саванны и степи, пустыни, субтропические леса, тропические дождевые леса, пресноводные экосистемы, морские экосистемы.

2













2

8

индивидуальные задания коллоквиум

7

Измерение и оценка биоразнообразия. Альфа-разнообразие: видовое обилие, индексы видового богатства, индексы разнобразия. Бета- разнообразие; гамма- разнообразие экосистем.

2







4







8

контрольная работа

8

Биологическое разнообразие и природопользование.

2
















4

контрольная работа




ВСЕГО







4

4




16

48

72

Биологическое разнообразие (биоразнообразие) – одно из центральных фундаментальных понятий в ботанике, зоологии, микробиологии, экологии, генетике, систематике, палеонтологии, биогеографии и т.д. Научное понятие биоразнообразия как набора и богатства форм и их соотношения. Биоразнообразие – синтетическая категория в рамках комплексных исследований в биогеографии, экологии, эволюционной теории. Природоохранные аспекты биоразнообразия: исчезновение видов и их охрана; смещение взаимоотношения массовых и малочисленных видов; соотношение разнообразия, устойчивости и стабильности экосистем. Прикладные аспекты биоразнообразия: конструирование сообществ и экологических комплексов с заданными свойствами в сфере агроценологии, марикультуры, лесного хозяйства, биотехнологии, рекультивации, зеленого строительства и т.д.

Биосферные функции биоразнообразия. Роль живых организмов в продукционных и деструкционных процессах в биосфере. Средообразующая и концентрационная функция растений, животных и микроорганизмов. Горизонтальный и вертикальный перенос организмами вещества и энергии на планете. Высокий уровень биоразнообразия – необходимое условие нормального функционирования экосистем и биосферы в целом. Потеря биоразнообразия – важнейшая составная часть глобального экологического кризиса.

Уровни биоразнообразия. Уровни и типы разнообразия по Р.Уиттекеру (1977). Инвентаризационное разнообразие: точечное альфа-разнообразие, или разнообразие субвыборки (для небольших проб или микроместообитаний в пределах сообщества); альфа-разнообразие, или внутреннее разнообразие местообитания (для образца, представляющего сообщество, рассматриваемого как гомогенное); гамма-разнообразие (для ландшафта или серии проб, включающей более чем один тип сообщества); эпсилон-разнообразие (для крупной географической территории, включающей различные ландшафты). Дифференцирующее разнообразие: внутреннее бета-разнообразие, или мозаичное разнообразие (изменение между частями мозаичного сообщества); бета-разнообразие, или разнообразие местообитаний (изменение вдоль градиента среды между различными сообществами и в пределах сообществ); дельта-разнообразие, или географическая дифференциация ( изменение вдоль климатических градиентов или между географическими территориями).

Генетическое разнообразие. Процессы, обуславливающие генетическую изменчивость организмов и популяций: мутации, рекомбинации, дрейф генов, естественный отбор, их закономерности. Методы изучения генетического полиморфизма видов и популяций. Уменьшение генетической изменчивости как фактор снижения жизнеспособности популяций. Исчезновение видов – безвозвратная потеря генов с неизвестными потенциальными свойствами, утрата перспектив их использования генной инженерией для создания новых пищевых ресурсов и лекарственных препаратов.

Популяционно-видовое разнообразие – опорная единица учета разнообразия. Географические закономерности изменения видового разнообразия. Связь видового разнообразия с продуктивностью и сукцессиями экосистем, пространственной неоднородностью среды, колебаниями климата. Инвентаризация видов. Число видов в истории Земли. Равновесная теория островной биогеографии как модель динамики видового разнообразия. Закономерности и скорость заселения островов. Островные сообщества, их эволюция. Фрагментация местообитаний – одна из проблем сохранения видов в природе. Знание биологии вида и его состояния в природе – необходимое условие охраны редких видов.

Разнообразие экосистем. Тундры, бореальные хвойные леса, листопадные леса умеренной зоны, саванны и степи, пустыни, субтропические леса, тропические дождевые леса, пресноводные экосистемы, морские экосистемы.

Классификации биоразнообразия: таксономическое (филетическое), типологическое, структурное.

Таксономическое разнообразие. Эволюционная и типологическая концепции вида. Концепции безмерного и многомерного вида. Внутривидовые категории. Микро- и макроэволюция. Современное состояние различных таксономических групп организмов. Видовое богатство России. Центры таксономического разнообразия.

Типологическое разнообразие: жизненные формы, экологические стратегии, ценотипы и другие группировки по различным признакам.

Структурное разнообразие: вертикальная стратифицированность, ярусность, зональность, периодичность, социальные структуры, трофическая структура, система биотических взаимодействий, и т. д.

Измерение и оценка биоразнообразия как средство контроля сохранения генетического потенциала, оценки состояния экосистем, разработки менеджмента отдельных видов. Альфа-разнообразие: видовое обилие, индексы видового богатства, индексы разнообразия. Методы построения графиков видового обилия. Модели распределения видового обилия: геометрическое распределение, логарифмическое распределение. Распределение по модели «разломанного стержня» Мак-Артура. Индексы видового богатства Маргалефа, Менхиника. Индексы неоднородности: индекс Шеннона, индекс Симпсона, индекс Бергера-Паркера, мера разнообразия Макинтоша. Бета- разнообразие (сравнение, сходство, соответствие сообществ): мера Уиттекера; основные индексы общности для видовых списков: Браун-Бланке; Чекановского-Съёренсена, Жаккара. Графический анализ бета-разнообразия: дендрограммы.

Биологическое разнообразие и природопользование. Антропогенные изменения биомов: обеднение видового состава растительности и животного мира, уменьшение генетического разнообразия видов, биоценотические перестройки. Техногенные катастрофы – угроза биоразнообразию.

Мониторинг биоразнообразия. Конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 1972, Рио-де-Жанейро, 1992, Найроби, 2002). Международная конвенция о биологическом разнообразии (1992), разработка Глобальной стратегии биоразнообразия. Конвенция (1975) по международной торговле видами мировой флоры и фауны, находящихся под угрозой исчезновения. Глобальная система наземных наблюдений (GTOS). Глобальная информационная база данных о ресурсах (GRID). Международный союз охраны природы (UNEP), природных ресурсов (IUCN), Всемирный фонд дикой природы (WWF) и Всемирная стратегия охраны живой природы (1980). Всемирный центр охраны и мониторинга (WCMC), его цели и задачи, издание Красных книг и Красных списков. Биосферные заповедники и их роль в инвентаризации, биоразнообразия и развитии долгосрочного экологического мониторинга. Международный Совет по генным ресурсам растений (IBPGR), его роль в сохранении генетического разнообразия растений. Глобальные и региональные причины сокращения биоразнообразия. Стратегия сохранения биоразнообразия.

Научная программа «Диверситас», её направления: функционирование экосистем и поддержание биоразнообразия; происхождение, сохранение и потери биоразнообразия; инвентаризация и мониторинг биоразнообразия; сохранение генетического разнообразия диких предков культурных растений и одомашненных животных; морское биоразнообразие; разнообразие микроорганизмов; роль человека в изменениях биоразнообразия. Развитие программы «Диверситас».

Национальная стратегия сохранения биоразнообразия, её приоритеты: формирование категории экономической ценности живой природы и биологического разнообразия как национального богатства; формирование системы партнерства в деятельности по сохранению живой природы и биологического разнообразия, интеграция России в международную Реализация Конвенции о биоразнообразии в России. Законы РФ «Об охраняемых природных территориях»; «О животном мире»; «Об экологической экспертизе» и др. «Глобальный экологический фонд» и его вклад в сохранение биоразнообразия России.


5. Образовательные технологии

Наряду с классическими технологиями обучения (лекции, семинары и самостоятельная подготовка студентов) при осуществлении курса применяются другие методы, включающие:



  • лекции с применением мультимедийных средств, облегчающих понимание темы или вопроса, в частности, при чтении лекционного курса используются презентации;

  • часть лекционного материала и материалов семинарских занятий доступны через сеть Интернет, режим доступа к которым указан в списке раздела 7 данной программы. Указанные сайты обеспечивают и более широкий самостоятельный поиск информации;

  • режим собеседования с преподавателем, реализуемый через коллоквиумы, позволяет, кроме функции контроля, развить у обучаемых навыки профессиональной речи;

  • самоконтроль, реализуемый посредством сетевого компьютерного тестирования, позволяет обучающимся самостоятельно оценивать собственный уровень знаний, наличие пробелов и вовремя их устранять, не дожидаясь контрольных процедур, осуществляемых по расписанию (контрольные работы и др.).


6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной успеваемости, по итогам освоения дисциплины.

6.1. Примерная тематика рефератов и эссе



  • Конвенция о биологическом разнообразии (Рио –де-Жанейро, 1992)

  • Экология и биоразнообразие

  • Международное сотрудничество по сохранению биоразнообразия

  • Формирование общественного сознания в отношении сохранения биоразнообразия

  • Природа или прибыль?

  • Всемирная стратегия сохранения биоразнообразия

  • Правовые средства сохранения живой природы

  • Сохранение биоразнообразия и проблемы контроля численности животных-вредителей: компромиссы, противоречия, перспективы

6.2. Примеры билетов для проведения письменных контрольных работ:



  • Биосферные функции биоразнообразия

  • Понятие биоразнообразия: история, различные аспекты (наука, социально-экономическая сфера, охрана природы)

  • Таксономическое разнообразие, современное состояние различных таксономических групп организмов

  • Факторы, определяющие видовое богатство экосистем

  • Правила островной биогеографии.

  • Измерение и оценка биоразнообразия.

  • Биологическое разнообразие и природопользование. Экономические оценки.

6.3. Фонд контрольных заданий:



  • Международная программа «Биологическое разнообразие»

  • Конвенция о биологическом разнообразии

  • Научная программа «Диверситас»

  • Генетическое разнообразие. Закономерности генетической изменчивости в популяциях

  • Популяционно-видовой уровень – опорная единица учета разнообразия

  • Систематика как основа инвентаризации видов

  • Критерии видов и возможность их применения

  • Эволюция биосферы и динамика числа видов

  • Разнообразие беспозвоночных животных РФ

  • Разнообразие позвоночных РФ

  • Разнообразие растений РФ

  • Роль микроорганизмов в биосфере

  • Роль в биосфере сапрофагов-беспозвоночных

  • Мировые центры таксономического разнообразия

  • Географические закономерности видового разнообразия

  • Оценка видового обилия (альфа-разнообразие)

  • Модели распределения видового обилия

  • Индексы видового богатства

  • Бета-разнообразие: сравнение, сходство, соответствие сообществ

  • Экосистемное (гамма-разнообразие)

  • Биомное разнообразие (омега-разнообразие)

  • Виды антропогенного воздействия на биоразнообразие

  • Экспертная оценка влияния природопользования на биоразнообразие

  • Стабильность и устойчивость биосистем

  • Влияние техногенного загрязнения на лесные экосистемы

  • Мониторинг биоразнообразия (глобальная система)

  • Мониторинг биоразнообразия России

  • Глобальные экологические изменения – угроза биоразнообразию

  • Всемирная стратегия сохранения биоразнообразия

  • Национальная стратегия биоразнообразия России

6.4. Образцы тестовых билетов для промежуточной оценки остаточных знаний


1.Биологическое разнообразие:

а. разнообразие видов на определенной территории

б. генетическая гетерогенность популяций

в. внутривидовая изменчивость

г. разнообразие генов, видов и экосистем
2. «Биологическое разнообразие» - термин впервые применен:

а. Э.Геккелем

б. Т.Гексли

в. Г.Бейтсом

г. Э.Зюссом
3. Биом – это:

а. совокупность живых организмов, населяющих данный регион

б. ландшафто-климатические единицы

в. сообщество продуцентов и консументов в пределах биотопа

г. совокупность живых организмов биосферы
4. При оценке альфа-разнообразия учитываются:

а. индесы доминирования

б. видовое богатство и выравненность обилия видов

в. индексы общности видовых списков экосистем

г. пространственное размещения видов
5. Формой существования вида в природе является:

а. дем


б. парцелла

в. популяция

г. подвид
6.5. Образцы экзаменационных билетов
Билет № 1

1. Систематика как основа инвентаризации видов. Современные методы систематики

2. Экосистемное (гамма-разнообразие), способы его оценки
Билет № 2


  1. Видовой уровень биоразнообразия - основная единица его учета

  2. Стабильность и устойчивость биосистем

Билет № 3



  1. Бета-разнообразие: область исследования, способы оценки

  2. Виды антропогенного воздействия на биоразнообразие

Билет № 4



  1. Всемирная стратегия сохранения биоразнообразия

  2. Модели распределения видового обилия

Билет № 5



  1. Мониторинг биоразнообразия России

  2. Индексы видового богатства



7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины «Биоразнообразие»

а) основная литература:

Лебедева Н.В., Дроздов Н.Н., Криволуцкий Д.А. Биологическое разнообразие: Учеб.пособие для студ. высш.учеб.заведений. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004. – 432с.

Н.В.Лебедева, Н.Н.Дроздов, Д.А.Криволуцкий. Биоразнообразие и методы его оценки. М., 1999. 199 с.

Москвитина Н.С., Сучкова Н.Г. Биоразнообразие Томского Приобья. Млекопитающие. – Томск: Томский государственный университет, 2009. -312 с.

Сохранение биологического разнообразия России. Первый национальный доклад Российской Федерации. Выполнение Россией обязательств по Конвенции о биологическом разнообразии. Под ред. А.М. Амирханова. М., 1997. 202 с.

Чернов Ю.И. Экология и биогеография. Избранные работы. М.: Товарищество научных изданий КМК. 2008. 508 с.

Эволюция биосферы и биоразнообразия. М.: Т-во научных изданий КМК. 2006. 600с.
б) дополнительная литература:

Второв П.П., Дроздов Н.Н. Биогеография. М. 2001. 270 с.

Строение ДНК и положение организмов в системе. М., 1972. 327 с.

Управление численностью грызунов-вредителей (pest management) и проблемы сохранения биологического разнообразия. Материалы российской научно-практичекой конференции с международным участием. Москва. 17-18 ноября 2009: ИПЭЭ РАН, 2009. 96 с.

Юрцев Б.А. Эколого-географическая структура биологического разнообразия и стратегия его учета и охраны // Биологическое разнообразие: подходы к изучению и сохранению. СПб., 1992. С. 7-21.

Яблоков А.В., Остроумов С.А. Охрана живой природы: проблемы и перспективы. – М.: Лесная пром-сть, 1983. – 269 с.


в) Интернет-ресурсы:

www.bsponline.org/index.html (доступ к информации по проектам)

www.nbii.gov (Национальная биолого-информационная структура США)

www.sci.aha.ru/biodiv/

www.ihst.ru/org/rcmc/russian/docs/ (Национальная Стратегия сохранения биоразнообразия России: документы и процесс).

www.ihst.ru/org/rcmc/russian/docs/report97/cont_r.html (Национальный доклад РФ по сохранению биоразнообразия).

http: // books.nap.edu/books/0309052270/ html / index.html Журнал Biodeversity II. Электронная версия



www.biodiv.org (сайт посвящен конвенции по биоразнообразию)

http: // www.biodiv.org (биоразнообразие и биобезопасность)


8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Обучение по дисциплине «Биоразнообразие» осуществляется на базе:

- лекционной аудитории, оснащенной комплексом мультимедиа

- дисплейного класса с 13 индивидуальными рабочими местами.

- зоологического музея ТГУ, располагающего учебной и научной коллекцией мировой фауны

ЛИСТ ПЕРЕУТВЕРЖДЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ



Дата

№ протокола кафедрального заседания

Подпись зав. кафедрой












скачать файл



Смотрите также: