МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского» Балашовский институт (филиал) УТВЕРЖДАЮ: Директор БИ СГУ доцент А.В. Шатилова _________________ «12» ноября 2014 г. Рабочая программа дисциплины Биоразнообразие Направление подготовки 05.03.06 Экология и природопользование Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения Очно-Заочная Балашов 2014 2 Содержание: 1. Цели освоения учебной дисциплины ................................................................... 3 2. Место учебной дисциплины в структуре ООП бакалавриата ........................... 3 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины .................................................................................................................. 3 4. Структура и содержание учебной дисциплины ................................................... 3 4.1. Объем дисциплины............................................................................................ 3 4.2. Содержание дисциплины .................................................................................. 4 4.3. Структура дисциплины ..................................................................................... 4 5. Образовательные технологии ................................................................................. 5 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины ........................................................... 6 7. Данные для учета успеваемости студентов в БАРС .......................................... 11 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ............. 12 Интернет-ресурсы .................................................................................................. 12 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины ....................................... 13 3 1. Цели освоения учебной дисциплины: познакомить студентов с научными основами изучения и состояния биоразнообразия, дать представление о роли биоразнообразия в сохранении устойчивости биосферы и практическом значении для человека, познакомить студентов со стратегией сохранения биоразнообразии России и мероприятиях, необходимых для ее осуществления, использовать содержание курса для формирования у студентов целостного мировоззрения и активной гражданской позиции, для более ясного осознания роли и миссии специалистов - биологов в решении современных проблем сохранения биоразнообразия. 2. Место учебной дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Биоразнообразие» относится к вариативной части профессионального цикла (Б3.ДВ4). Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения и навыки, сформированные в ходе изучения дисциплин «Основы зоологии» (Б2.В4) «Основы ботаники» (Б2.В3). 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: - владеть методами прикладной экологии, экологического картографирования, экологической экспертизы и мониторинга; владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информацией и использовать теоретические знания на практике (ПК-9); Планируемые результаты обучения по дисциплине В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: — биологические основы формирования и поддержания биоразнообразия; — методы изучения, описания и оценки биоразнообразия; — современное состояние и угрозы биоразнообразию мира и России; — основные положения национальной стратегии сохранения биологического разнообразия России; — научные основы сохранения разнообразия России. Уметь: — оценивать состояние биоразнообразия на локальном и региональном уровне; — определять существующие угрозы биоразнообразию; — разрабатывать проекты сохранения биоразнообразия на локальном и региональном уровне; — выбирать оптимальные природо- и ресурсосберегающие методы для охраны биоразнообразия. Владеть: — навыками оценки состояния биоразнообразия; — методами разработки и оптимизации экологического каркаса территории; — организовывать и проводить воспитательные и разъяснительные мероприятия для разных групп населения, направленные на формирование ответственной гражданской позиции; — навыками проектной и исследовательской деятельности в области биоразнообразия. 4. Структура и содержание учебной дисциплины 4.1. Объем дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет: по заочной форме обучения – 4 зачетных единицы, 144 часа: 52 часа аудиторной работы и 56 часов самостоятельной работы (из них 6 часов лекций и 12 часов практических занятий); формы промежуточной аттестации: зачет (8 семестр) и экзамен (9 семестр). 4 4.2. Содержание дисциплины Уровни биоразнообразия Понятие биоразнообразия. Международные программы сохранения биоразнообразия. Сохранение биоразнообразия России. Виды биоразнообразия Генетическое разнообразие Видовое разнообразие Динамика видового разнообразия Связь видового богатства с различными факторами Динамика видового богатства по данным палеонтологической летописи Биоразнообразие, созданное человеком Экосистемное разнообразие Классификации биоразнообразия. Инвентаризационное и дифференцирующее разнообразие Роль инвентаризации в биологическом (в т.ч. – экологическом) мониторинге. Каталогизация данных по биоразнообразию (коллекции, каталоги, электронные базы данных, ГИС-системы). Организация экологического мониторинга как важнейшая составляющая системы управления особо охраняемых природных территорий. Таксономическое и типологическое разнообразие организмов Биохорологическое разнообразие Структурное разнообразие Таксономическое разнообразие. Научная классификация организмов. Жизненные формы и биологическое разнообразие Методики изучения и оценки биоразнообразия Инвентаризация видов. Видовое богатство России. Измерение и оценка биологического разнообразия. Параметры биологического разнообразия (альфаразнообразие) Методы построения графиков видового обилия Модели распределения видового обилия Индексы биоразнообразия Основные индексы общности для видовых списков Дендрограмма (кластерный анализ) Применение показателей разнообразия Оценка биоразнообразия и охрана природы Охрана биоразнообразия Территориальные формы охраны природы. Природные парки в системе особо охраняемых природных территорий. Планирование деятельности природных парков. Эколого-просветительская деятельность природных парков. Охрана основных типов ландшафтов, биогеоценозов, местообитаний животных, растений и грибов (системы ООПТ: национальные природные парки, заповедники, заказники, вводно-болотные угодья, памятники природы). Охрана редких видов на ООПТ. Воспроизводство биологического разнообразия (научные основы разведения и акклиматизации организмов). Роль зоопарков в сохранении биоразнообразия. Биоразнообразие Саратовской области Красные книги как механизм охраны биоразнообразия. Биологическое и ландшафтное разнообразие Саратовской области. Редкие и нуждающиеся в охране виды животных, растений и грибов. Красные книги (Красная книга МСОП, Красная книга РФ, Красные книги Саратовской области и сопредельных областей. Каталогизация данных по биоразнообразию региона. 4.3. Структура дисциплины Очно-Заочная форма обучения 5 Уровни и виды биоразнообразия 1 2 Методики оценки и изучения биоразнообразия 8 1-4 4 12 14 8 5-7 6 12/4 14 9 1-4 4 6/2 14 9 5-7 4 4/2 14 18 34/8 56 Охрана биоразнообразия 3 Биоразнообразие Саратовской области 4 Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам) Самостоятельная работа Практ. / из них проводимых в интерактивной форме Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) Лекции Неделя семестра Раздел дисциплины Семестр № п/п /ПР/ 2, 4,6 Участие в анализе практических задач и ситуаций – 1,3,6 Устный опрос – 2,5 /ПР/ 8, 10,12 Участие в анализе практических задач и ситуаций – 7,9,11,13 Устный опрос – 8, 12. 14 /ПР/ 2, 4 Участие в анализе практических задач и ситуаций – 1,3 Устный опрос – 2 /ПР/ 6,8,10 Участие в анализе практических задач и ситуаций Устный опрос Итого 5. Образовательные технологии В ходе изучения дисциплины предусмотрено использование следующих образовательных технологий: лекции, практические занятия, модульная технология, проблемная лекция, подготовка письменных аналитических работ, самостоятельная работа студентов. Большое внимание в практической деятельности учащихся уделяется определению насекомых и составлению энтомологических препаратов и коллекций, как трудоемкому и важному процессу, неотъемлемой частью профессиональной деятельности учителя биологии и краеведческой деятельности. В учебном процессе предусмотрено использование активных и интерактивных форм занятий и методов обучения: - мультимедийные образовательные технологии: интерактивные лекции (презентации) 6 с использованием программы MS Power Point в сочетании с анимацией и звуковым сопровождением; просмотр видеороликов по отдельным темам дисциплины или пунктам занятия; виртуальные лабораторные опыты и эксперименты; - технологии проблемного обучения; - технологии развивающего обучения; - рейтинговая оценка знаний как инновационный подход к обучению. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет не менее 20% аудиторных занятий. В преподавании дисциплины могут быть использованы следующие адаптивные технологии: интернет-технологии и дистанционное обучение – для обучающихся с нарушениями опорно-двигательного аппарата; разноуровневое и дифференцированное обучение – для слабовидящих обучающихся; ИКТ – технологии, использование ассистивных устройств – для слабослышащих студентов. Универсальные технологии тьюторского сопровождения; инклюзивного и адаптивного обучения; определения образовательного маршрута, технология обособленного контроля самостоятельной работы студентов используются для обучения инвалидов и лиц с ОВЗ. Подбор и разработка учебных материалов предоставлять в различных формах: для обучающихся с нарушениями слуха информацию представлять визуально, с нарушением зрения – аудиально. Для лиц с ограниченным зрением изображения микроскопических объектов представлять в форме презентаций. Общение преподавателей с обучающимися осуществлять с помощью дистанционных технологий (сети Интернет, электронной почты, социальных сетей). Выбор мест прохождения практик осуществляется с учетом с ограниченных возможностей здоровья обучающихся. Информационные технологии, используемые при осуществлении образовательного процесса по дисциплине Использование информационных ресурсов, доступных в информационнотелекоммуникационной сети Интернет (см. перечень ресурсов в п. 8 настоящей программы). Составление и редактирование текстов при помощи текстовых редакторов. Создание электронных документов (компьютерных презентаций, видеофайлов, плейкастов и т. п.) по изучаемым темам и электронных коллекций. 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины оценочные средства для текущего контроля успеваемости 1. Пример вопросов для обсуждения на практических занятиях: Методические рекомендации: вопросы подобного типа рассматриваются на практических занятиях и требуют от студентов подготовки, связанной с проработкой содержания лекционного материала и обязательным обращением к соответствующим разделам учебной литературы, рекомендуемой для самостоятельной работы. 1. Территориальные формы охраны природы. 2. Заповедники, их роль в сохранении редких видов 3. Национальные парки, их роль в сохранении редких видов 4. Природные парки, заказники, памятники природы, их роль в сохранении редких видов 5. Дендропарки, ботанические парки, зоопарки, их роль в сохранении редких видов 6. Красные книги как механизм охраны биоразнообразия. 7 2.Пример заданий для аналитической работы Методические рекомендации: Студент должен ориентировать на следующие критерии: полнота раскрытия темы, четкость структуры сообщения, самостоятельность, логичность изложения, наличие выводов, сделанных самостоятельно. Примеры заданий: 1. Провести анализ видовых списков и выявить структуру и состояние биоразнообразие. 2. Сравнить биоразнообразие экосистем по видовым спискам. Tachyta nana Thanasimus formicarius Anthocomus rufus Nemosoma elongatum Aulonium trisulcum Magdalis armigera Ernoporus tiliae Leperisinus crenatus Leperisinus fraxini Pteleobius vittatus Scolytus encipher Scolytus intricatus Scolytus mali Scolytus königi Scolytus laevis Scolytus mediterraneus Scolytus multistriatus Scolytus pigmaeus Scolytus ratzeburgi Scolytus scolytus Trypophloeus asperatus 14 22 9 6 14 48 62 168 149 255 332 301 328 132 3 16 3 16 154 112 244 255 240 125 По табличным значениям выполнить следующие задания: 3 12 14 156 231 254 232 90 защитные насаждения ольшаники осинники дубравы 3. Пример практических заданий Методические рекомендации: формулировка предложенных заданий для работы требует от студентов, с одной стороны, достаточно хорошего знания теоретического и фактического материала по изучаемой теме, с другой – предполагает сравнительный анализ фактов и событий биологической науки и практики. Целью решения задач является овладение навыками по применению методов оценки и анализа биоразнообразия. Выполненная работа сдается в письменном виде с предоставлением результатов расчетов и хода вычислений. Задание 1 Данные, полученные при исследовании фауны насекомых лесных биотопов были занесены в следующую таблицу: 5 9 13 21 37 420 23 198 58 2 3 67 369 343 186 - 8 1 Построить кривую доминирования - разнообразия, по оси абсцисс – число особей, по оси ординат – виды в порядке убывания численности. 2 Определить структуру доминирования в каждом биотопе по относительной численности n Относительная численность рассчитывается по формуле: x i ; где ni – количество N экземпляров вида в конкретном биотопе, N – общее количество экземпляров исследуемой группы в конкретном биотопе. При определении доминирования считать: сверхдоминанты х >20%, доминанты 15<x<20%, массовые по численности 10 <x< 15% обычные по численности 6 <x< 10% малочисленные 3 <x< 6%, редкие х < 3%. 3 Провести анализ структуры доминирования по первому и второму заданию. 4 Рассчитать сходство биоценозов с использованием индекс Жаккара и сделать вывод о причинах сходства и различия биоценозов индекс Жаккара рассчитывается по формуле: где А – количество видов биоценоза А, В – количество видов биоценоза В, С – количество видов, общих для биоценоза А и В. б) оценочные средства для промежуточной аттестации Промежуточная аттестация проходит в форме теста, тесты разрабатываются по каждому разделу дисциплины. Демо-версия вопросов теста 1. Из чего состоит окружающая человека среда? а- антропогенные ландшафты и искусственная среда; б- природных комплексов и ландшафтов; в- природных ресурсов, искусственной среды и естественной природной среды. 2. Какая из экологических пирамид является идеальным способом отображения связей между организмами на разных трофических уровнях? а- пирамида численности; б- пирамида биомассы; в- пирамида энергии. 3. Как называют всю совокупность организмов? а- биота экосистем; б- продуцент экосистемы; в- консумент экосистемы. 4. Современное разнообразие живых организмов представлено: а – 1 млн видов б – 100 тыс видов в – более 2 млн видов 5. «Международная конвенция о биологическом разнообразии» была принята в: а – 2000 году б- 1992 году в – 1999 году 6. Генетическое разнообразие обусловлено: а – изменчивостью 9 б – наследственностью в – естественным отбором 7. Видовое разнообразие в процессе эволюции: а – увеличивается б – уменьшается в – остается постоянным 8 Биоразнообразие каких экосистем выше: а – тайга и пустыня б – тропический лес и коралловый риф в – степь и пресноводные озера 9 Биоразнообразие экосистемы выше если: а – она находится в стадии сукцессии б –она находится в климаксе в - одинаково 10 Биоразнообразие, созданное человеком обусловлено: а – борьбой за существование б – естественным отбором в – искусственным отбором 11 Разнообразие внутри местообитания или одного сообщества называют: а - - разнообразие б - - разнообразие в - - разнообразие 12 . Разнообразие между местообитаниями называют: а - - разнообразие б - - разнообразие в - - разнообразие 13. Видовое богатство России составляет: а – около 50 тыс видов б – около 1 млн видов в – около 200 тыс видов 14 Наивысшей формой охраны является: а – заказник б – заповедник в – национальный парк 15 К редким видам Саратовской области относятся: а – Дрофа б – Перепел в – серый гусь Ответы к заданиям: 1 – а, 2 – в, 3 – а, 4 – в, 5 – б, 5 – а, 7 – а, 8 – а, 9- а, 10-в, 11 – а, 12 – б, 13 – в, 14 –б, 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. в) оценочные средства для итоговой аттестации Вопросы к зачету Понятие биоразнообразия. Международные программы сохранения биоразнообразия. Сохранение биоразнообразия России. Генетическое разнообразие, методы его оценки Видовое разнообразие Динамика видового разнообразия Методы оценки видового разнообразия Динамика видового богатства по данным палеонтологической летописи 10 8. Биоразнообразие, созданное человеком 9. Экосистемное разнообразие, методы его оценки 10. Инвентаризационное и дифференцирующее разнообразие 11. Роль инвентаризации в биологическом (в т.ч. – экологическом) мониторинге. 12. Каталогизация данных по биоразнообразию 13. Таксономическое и типологическое разнообразие организмов 14. Биохорологическое разнообразие 15. Структурное разнообразие 16. Жизненные формы и биологическое разнообразие 17. Видовое богатство России 18. Методы построения графиков видового обилия 19. Модели распределения видового обилия 20. Применение показателей разнообразия 21. Оценка биоразнообразия и охрана природы 22. Инвентаризация флоры и фауны как часть мониторинга 23. Методы изучения состояния экосистем с охраняемыми видами 24. Методы выявления редких видов животных и растений 25. Территориальные формы охраны природы. 26. Заповедники, их роль в сохранении редких видов 27. Национальные парки, их роль в сохранении редких видов 28. Природные парки, заказники, памятники природы, их роль в сохранении редких видов 29. Дендропарки, ботанические парки, зоопарки, их роль в сохранении редких видов 30. Красные книги как механизм охраны биоразнообразия. 31. Биологическое и ландшафтное разнообразие Саратовской области. 32. Редкие и нуждающиеся в охране виды животных, растений и грибов России. 33. Красные книги Саратовской области и сопредельных областей. 34. Проблемы создания региональных Красных книг. 35. Каталогизация данных по биоразнообразию региона. 36. Роль биологического разнообразия в экологической устойчивости территории. 37. Использование разнообразия в рекреации. Правила, обеспечивающие сохранение биоразнообразия при рекреации. 38. Ценность биоразнообразия. г) учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов 1. Подготовка докладов по вопросам, предложенным для самостоятельного изучения в теоретической части практических занятий. Подготовка ведется к каждому практическому занятию. Методические рекомендации: подготовка ведется с использованием текста лекции по соответствующей теме, с использованием учебников и учебных пособий, указанных в списке литературы. 2. Подготовка рефератов и презентаций: Методические рекомендации: Реферат, как форма самостоятельной научной работы студентов, - это краткий обзор максимального количества доступных публикаций по заданной теме, с элементами сопоставительного анализа данных материалов и с последующими выводами. При проведении обзора должна проводиться и исследовательская работа, но объем ее ограничен, так как анализируются уже сделанные предыдущими исследователями выводы и в связи с небольшим объемом данной формы работы. Преподаватель рекомендует литературу, которая может быть использована для написания реферата. Тематика рефератов: 11 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. Генетическое разнообразие Видовое разнообразие Динамика видового разнообразия Биоразнообразие, созданное человеком Экосистемное разнообразие Инвентаризация биологического разнообразия Биохорологическое разнообразие Структурное разнообразие Жизненные формы и биологическое разнообразие Видовое богатство тундры России Видовое богатство тайги России Видовое богатство широколиственых России Видовое богатство степей России Видовое богатство полупустынь России Видовое богатство Кавказа России Оценка биоразнообразия и охрана природы Инвентаризация флоры и фауны как часть мониторинга Методы изучения состояния экосистем с охраняемыми видами Методы выявления редких видов животных и растений Заповедники, их роль в сохранении редких видов Национальные парки, их роль в сохранении редких видов Природные парки России. Заказники их роль в сохранении редких видов Памятники природы в сохранении биоразнообразия Дендропарки, их роль в сохранении редких видов Ботанические парки, их роль в сохранении редких видов Зоопарки, их роль в сохранении редких видов Красные книги как механизм охраны биоразнообразия. Биологическое и ландшафтное разнообразие Саратовской области. Редкие и нуждающиеся в охране виды животных России. Редкие и нуждающиеся в охране виды растений и грибов России. Красные книги Саратовской области и сопредельных областей. Проблемы создания региональных Красных книг. 3. Написание эссе «Зачем необходимо охранять биоразнообразие». Методические рекомендации: Цель работы – выяснить уровень понимания студентами стоящей перед ними проблемы и на основании провести коррекцию занятий. Студенты должны при выполнении работы опираться на имеющиеся у них знания, дать общее, целостное представление о проблеме. 4. Подготовка к зачету: Методические рекомендации: При подготовке к экзамену необходимо четко представлять структуру предмета, знать основные термины; необходимо пользоваться конспектами лекций и результатами практических занятий, самостоятельной работы. При необходимости обратиться за консультацией и методической помощью к преподавателю. 7. Данные для учета успеваемости студентов в БАРС Не планируются в 2014-15 учебном году 12 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература 1. Биоразнообразие [Текст] : учеб. для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по направлению подготовки "Экология и природопользование" / А. К. Бродский. - Москва : Изд. центр "Академия", 2012. - 208 с. : ил. - (Высшее профессиональное образование. Естественные науки) (Бакалавриат). - Библиогр.: с. 204-205. - ISBN 978-5-7695-8821-1 б) дополнительная литература: 1. Биоразнообразие и охрана природы в Саратовской области: экологопросветительская серия для населения [Текст] : в 4 кн. / Сарат. гос. ун-т им. Н. Г. Чернышевского. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та. Кн. 3 : Растительность / под общ. ред.: В. А. Болдырева, Г. В. Шляхтина. - Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2011. - 237 с. : ил. - ISBN 978-5-292-04050-7 2. Геология [Текст] : учебник / Н. В. Короновский, Н. А. Ясаманов. - 8-е изд., испр. и доп. - Москва : Издательский центр "Академия", 2012. - 446, [2] с. : ил. - (Высшее профессиональное образование. Естественные науки) (Бакалавриат). - Библиогр. в конце глав. - ISBN 978-5-7695-9022-1 3. Биоразнообразие и динамика экосистем. Информационные технологии и моделирование [Электронный ресурс] : учебное пособие / Абаимов А. П. - Новосибирск : Сибирское отделение РАН, 2006. - 648 с. - ISBN 5-7692-0880-5 : Б. ц. Книга находится в базовой версии ЭБС IPRbooks. Интернет-ресурсы 1. www.mcx.ru/ Официальный сайт Министерства сельского хозяйства Российской Федерации. 2. www.botsad.msu.ru/ Официальный сайт Ботанического сада Московского государственного университета. 3. www.botsad.osu.ru/ Официальный сайт Ботанического сада Оренбургского государственного университета. 4. www.biophys.msu.ru / Официальный сайт кафедры биофизики Московского государственного университета. 5. Научная электронная библиотека e-library. 6. Основные справочные и поисковые системы: LibNet, MedLine, PubMed, Google, Yandex, Rambler. 13 1. 2. 3. 4. 5. 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины Таблицы, справочники, определители, фото и видео материалы. Комплект научно-методической, научной и справочной литературы по проблемам дисциплины (читальный зал с возможностью доступа к современной справочной базе, доступ к сети Интернет) Полевое оборудование (энтомологические сачки, морилки, почвенные ловушки, топоры, лопатки и пр.) Натуральные объекты: коллекции, раздаточный материал, влажные препараты. Технические средства обучения (компьютеры, проекторы и др.) Программа разработана в 2013 году (одобрена на заседании кафедры биологии и экологии (протокол № _1__ от «__28__» __08__2013 года). Программа актуализирована в 2014 г., (одобрена на заседании кафедры биологии и экологии (протокол №4 от 28.10.2014 года). Автор: Автор к.б.н., преподаватель А.А. Инфантов Зав. кафедрой биологии и экологии к.б.н., доцент А.И. Золотухин Декан факультета естественно-научного и педагогического образования, к.с.-х.н., доцент М.А. Занина