Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

7019

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.11.2023
Размер:
941.03 Кб
Скачать

Рисунок 1. Иерархия биологической систематики

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Пример классификации представителей царства растений и царства животных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Растения

Вид

Род

Семейство

Порядок

Класс

Отдел

 

Царство

 

Ландыш

Ландыш

Лилейные

Лилиецветные

Однодольные

Покрытосемен-

 

Растения

 

майский

 

 

 

 

ные (цветковые)

 

 

 

Ромашка

Ромашка

Сложноцвет-

Сложноцвет-

Двудольные

Покрытосемен-

 

Растения

 

лекарствен-

 

ные

ные

 

ные (цветковые)

 

 

 

ная

 

 

 

 

 

 

 

Живот-

Вид

Род

Семейство

Отряд

Класс

Тип

 

Царство

ные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Медведь

Медведь

Медвежьи

Хищные

Млекопитаю-

Хордовые

 

Живот-

 

бурый

 

 

 

щие

 

 

ные

Раздел 2. Разнообразие жизни на планете. Вирусы, бактерии, грибы. Вирусы. Бактерии, Цар-

ство грибы. Царство лишайники.

Древнейшие гетеротрофные организмы, занимающие промежуточное положение между растениями и животными (табл. 1). Встречаются как микроскопические, так и макроскопические грибы. Известно более 100 тыс. видов грибов.

 

Таблица 1

Признаки сходства грибов с растениями и животными

Признаки сходства грибов с растениями

Признаки сходства грибов с животными

Неподвижный образ жизни

Тип питания - гетеротрофный

Неограниченный рост в течение всей жизни

Отсутствие хлорофилла

Наличие клеточной стенки

Химический состав клеточной стенки – из хитина

Абсорбтивное питание (то есть всасывание всей

Участие в обмене веществ мочевины

поверхностью тела, а не заглатывание пищи)

 

11

Способны к синтезу витаминов

Продукты запаса - жиры и гликоген

Наличие в клетках вакуолей клеточного сока

 

Большую часть жизни грибы проводят в стадии дикариона (рис. 2).

Рисунок 2. Дикарион в клетках грибов.

Раздел 3. Биоразнообразие растительного мира. Биоразнообразие растительных организмов и их взаимосвязь со средой обитания. Основные систематические группы. Семенное и вегетативное раз-

множение растений как основа сохранения редких видов.

Раздел 4. Биоразнообразие животного мира. Биоразнообразие животного мира и взаимосвязь со средой обитания. Основные систематические группы. Биологические и экологические особенности ви-

дов как основа для сохранения видов. Основные этапы исторического развития и усложнения расти-

тельного и животного мира на Земле.

Раздел 5. Основные методы оценки состояния и динамики биоразнообразия. Влияние дея-

тельности человека на биоразнообразие. Биологическое разнообразие как фактор устойчивости экоси-

стем. Прогнозирование изменения и стабилизации биомов в конкретных условиях. Индексы и модели биоразнообразия. Оценка численности видов животных. Оценка состояния ценопопуляций растений.

Глобальный, региональный и локальный уровни мониторинга биоразнообразия. Использование количе-

ственных методов для оценки биоразнообразия.

Биологическое разнообразие может рассматриваться на нескольких уровнях организации жизни:

молекулярном, генетическом, клеточном, таксономическом, экологическом и других.

Генетическое разнообразие.

При наличии разных аллелей одного гена и действия свободного скрещивания в популяциях воз-

никает следующее распределение генотипов: p 2 AA 2 pqAa p 2 aa ,

где p – концентрация гена A; q – концентрация гена a.

Эта закономерность получила название принцип равновесия, или закон Харди — Вайнберга. При определённых условиях популяция находится в состоянии генетического равновесия, т. е. её генофонд

12

не изменяется из поколения в поколение. В идеальной популяции в ряду поколений сохраняется без изменений постоянное соотношение частот генов, гомозигот и гетерозигот.

Видовое разнообразие

Видовой уровень разнообразия обычно рассматривается как базовый, центральный, а вид являет-

ся опорной единицей учета биоразнообразия.

Классификации биоразнообразия

В 1960 г. Р. Уиттекером была предложена следующая классификация биоразнообразия (табл. 2):

- разнообразие – разнообразие внутри местообитания или одного сообщества.

- разнообразие – разнообразие между местообитаниями.

- разнообразие – разнообразие в обширных регионах биома, континента, острова и т. д.

В 1979 году. Крюгер и Тейлор добавили к этой классификации еще - разнообразие.

-разнообразие – разнообразие, определяемое изменениями климатических факторов, что выра-

жается в смене растительных зон, провинций и т. д.

 

Таблица 2

Формы и типы разнообразия по Р. Уиттекеру и др.

 

 

Инвентаризационное разнообразие

Дифференцирующее разнообразие

Точечное альфа-разнообразие – разнообразие в пределах

Внутреннее бета-разнообразие (мозаичное разнообразие, изме-

пробной площади или местообитания в пределах сооб-

нение между частями мозаичного сообщества)

щества

 

Альфа-разнообразие (внутреннее разнообразие место-

Бета-разнообразие (разнообразие между различными сообще-

обитания для описания, представляющего гомогенное

ствами вдоль градиента среды)

сообщество)

 

Гамма-разнообразие (для ландшафта или серии проб,

Дельта-разнообразие (географическая дифференциация, измене-

включающей более чем один тип сообщества, конкрет-

ние сообщества вдоль климатических градиентов или между гео-

ную флору или фауну)

графическими регионами)

Эпсилон-разнообразие (для биома, географического ре-

Омега-разнообразие (разнообразие биомов в рамках эпсилон раз-

гиона, включающего различные ландшафты)

нообразия)

Измерение и оценка биологического разнообразия

Компонентами биоразнообразия являются число видов и относительное обилие видов.

При оценке альфа-разнообразия оцениваются видовое богатство и выравненность обилий видов.

Видовое богатство – число видов, для сравнения отнесенное к определенной площади.

Выравненность – равномерность распределения видов по их обилию в сообществе.

Индекс Шеннона рассчитывается по формуле:

H’= - pi ln pi,,

где величина pi – доля особей i-го вида.

Индекс Шеннона обычно варьирует в пределах от 1,5 до 3,5, очень редко превышая 4,5.

Основные индексы общности для видовых списков

Самый простой способ измерения бета-разнообразия двух участков – расчет коэффициентов сход-

13

ства или индексов общности (табл. 3)

 

 

Таблица 3

 

Определение индексов общности

 

 

 

а

b

а + b

(число общих видов для двух

(число видов, имеющихся только во втором

(общее число видов во втором списке)

списков)

списке)

 

с

d

с + d

(число видов, имеющихся толь-

(число видов, отсутствующих в обоих спис-

(число отсутствующих видов во втором спис-

ко в первом списке)

ках, но имеющихся в других, в которые вхо-

ке)

 

дит всего S видов)

 

а + с

b+d

a+b+c+d=S

(общее число видов в первом

(число отсутствующих видов в первом спис-

(всего видов)

списке)

ке)

 

Сумма (а + d) называется числом совпадений качественных признаков; сумму (b + с) называют числом несовпадений; а – числом положительных и d – числом отрицательных совпадений.

Все известные индексы общности распадаются на две группы в зависимости от того, учитывают они или игнорируют число отрицательных совпадений (d). Наибольшее значение в экологических рабо-

тах имеют индексы, в формулы которых входит только число положительных совпадений.

Предложено огромное число индексов общности, но чаще в биоценологических, фаунистических и биогеографических работах используются индексы Жаккара и Серенсена – Чекановского (табл. 4).

Эти коэффициенты равны 1 в случае полного совпадения видов сообществ и равны 0, если выборки со-

вершенно различны и не включают общих видов.

Таблица 4

Основные индексы общности, учитывающие положительные совпадения [Песенко, 1982]

 

 

Формула

 

 

 

 

Автор

Отношение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IB

 

 

 

a

,b c

 

Браун –Бланке, 1932

а к числу видов в большем списке

 

 

 

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISzS

 

a

 

 

,b c

 

Шимкевич,1926; Симпсон,1943

а к числу видов в меньшем списке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ICs

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

Чекановский, 1900; Серенсен, 1948

а к среднему арифметическому числу видов в

 

a b

a c

 

 

двух списках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IK1

 

a

 

1

 

 

 

1

 

 

Кульчинский, 1927

а к среднему гармоническому числу видов в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двух списках

2

 

 

 

 

 

a c

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IOB

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

Охайя,1957; Баркман,1958

О к среднему геометрическому числу видов в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двух списках

 

 

 

a b a c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IJ

 

a

 

 

 

 

Жаккар,1901

а к. числу видов в объединенном списке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

ISS

 

 

a

 

Сокал, Снит, 1963

а к сумме числа видов в объединенном спис-

 

 

 

 

 

ке и числу необщих видов

2 a b c a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IK 2

a

 

 

Кульчинский, 1927

а к числу необщих видов

 

 

 

 

 

b c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чем выше биоразнообразие, тем устойчивее сообщество. Уровень загрязнения связан со снижени-

ем разнообразия и изменением характера видовых обилий.

При этом в охране природы обычно используются показатели видового богатства, а в экологиче-

ском мониторинге – индексы и модели видовых обилий.

Раздел 6. Региональное биоразнообразие. Видовое разнообразие России и Нижегородской обла-

сти. Анализ численности и лимитирующих факторов в отношении редких видов. Сохранение биоразно-

образия территории. Биоразнообразие городских территорий. Пути формирования городской флоры

Раздел 7. Международные программы и национальная стратегия изучения и сохранения би-

оразнообразия.Социально-экономические механизмы сохранения биоразнообразия Красная книга.

Рамсарская конвенция. Конвенция СИТЕС. Другие механизмы охраны биоразнообразия. Финансирова-

ние деятельности по сохранению биоразнообразия. Анализ зарубежного и отечественного опыта финан-

сирования ООПТ.

2.4.Контрольные вопросы

Контрольные вопросы к разделу 1

1.История возникновения термина «биоразнообразие».

2.В чем заключаются отличия видового и ценотического разнообразия и методов и его охраны?

3.Охарактеризуйте роль географических факторов в дифференциации биоразнообразия.

4.Какие механизмы охраны биоразнообразия вы знаете?

5.Каким образом ЛЭП влияют на биологическое разнообразие различных групп жи-вых организ-

мов?

6.Назовите основные факторы сокращения численности и исчезновения видов.

Контрольные вопросы к разделу 2

1.Почему грибы выделяют в отдельное царство?

2.Какие особенности биолгии грибов определили типы питания этих орагнизмов?

3.Почему лишайники называют пионерами растительности?

4.К каким именно загрязняющим веществам неустойчивы лишайники?

15

Контрольные вопросы к разделу 3

1.Какие растения относят в низшим?

2.Какие типы отделы растений относят к высшим растениям и почему?

3.В жизненном цикле каких растений преобладает гаметофит?

4.Благодаря каким ароморфозам покрытосеменные заняли господствующее положение в совре-

менной флоре?

Контрольные вопросы к разделу 4

1.Какие животные относятся к двуслойным?

2.Какие ароморфозы позволили пресмыкающимся освоить сушу?

3.Благодаря каким ароморфозам млекопитающие заняли господствующее положение на земле?

4.Какой фактор ограничивает распространение мхов, хвощей, плаунов и папоротников?

5.Какие таксоны животных и растенеий наиболее уязвимы к антропогенному воздействию?

6.Перечислите основные этапы исторического развития и усложнения растительного и живот-

ного мира на Земле.

7.Почему эволюция покрытосеменных, птиц и млекопитающих шла параллельно?

8.Сформулируйте закон биогенетических рядов С.Вавилова. Как он может быть использован для выяснения теоретической основы сохранения биоразнообразия?

9.Селекция и сохранение биоразнообразия.

Контрольные вопросы к разделу 5

1.Какие индексы оценки биоразнообразия вы знаете?

2.Какие методы для оценки состояния популяций применяются в настоящее время?

3.Охарактеризуйте зимние маршрутные учеты как метод количественной оценки состояния био-

разнообразия.

4.Какие количественные методы для оценки биоразнообразия вы знаете?.

5. . В чем суть площадных и линейных индексов ООПТ?

Контрольные вопросы к разделу 6

1.Причины сокращения численности и исчезновения видов в Нижегородской области

2.Виды ООПТ и особенности режима охраны.

3.Как можно оценить эффективность функционирования особо охраняемых природных террито-

рий?

4.Для всех ли ООПТ нужна охранная зона?

16

5.Роль ботанических садов в поддержании биоразнообразия.

6.Как можно сохранить и поддержать биоразнообразие городских территорий?

7.Какими путями формируется городская флора?

Контрольные вопросы к разделу 7

1.Что такое лимитирующие факторы?

2.Какие лимитирующие факторы имеют наиболее важное значение для поддержания численности видов растений, занесенных в Красные книги субъектов Российской Федерации?

3.Какие категории статуса видов приняты в Красной Книге Российской Федерации?

4.Какие категории статуса видов приняты в Красной Книге Нижегородской области?

5.Особенности ведения Международной Красной книги.

6.В каком году была принята Конвенция СИТЕС?

7.Какие виды заносятся в Приложение I СИТЕС? В другие приложения?

8.Что является административным и научным органами СИТЕС в Российской Федерации?

17

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знако-

миться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях:

журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учеб-

ной программы.

В соответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного вы-

ступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы.

Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

3.2Примеры задач для практических занятий

1.Определить число особей лесной куницы обитающей в лесном массиве S=200км2, если известно,

что n =15км, d =10км, следы пересекали лыжню 8 раз.

2.Определить количество лосей и кабанов на территории охотничьего хозяйства, а также плот-

ность обитания видов, если известно S хозяйства = 5000 га, 60% - лесная территория. Длина учетных маршрутов 100 км, число пересечений со следами лосей – 10, кабанов – 20.

3.Определить численность полевых мышей в стоге сена, если в первый отлов было поймано 100

животных, а во второй 70, 40 из них оказались меченными.

4.Подсчитать количество животных в водоеме, если в первый отлов было поймано 300 животных,

во второй 200, в третий отлов 150, а в четвертый 90.

5.Достаточно ли для организации парка 12 га, если это дубрава с липой. Для дуба: So = 1,3 га Tонт.=700 лет Tim = 50 лет Р=7 лет

Для липы: So=200 м2 Tонт=200 лет. Tim =15 лет Р=5 лет

18

6.Для организации парка было выделено 9 га земли. В какой форме его лучше создать, если Р квадра-

та=1200м, а Ртреугольника=1400м

7. Сравните заказники Нижегородской области по геометрическому признаку.

Название заказника

Протяженность

S, км2

Индекс

Индекс

Индекс

 

границ, км

 

формы

линейный

площадной

Бутурлинский

60

147

 

 

 

Варнавинский

99

362

 

 

 

Вачский

45

54

 

 

 

Д.Константиновский

36

62

 

 

 

Чкаловский

48

62

 

 

 

Керженский

81,7

313,6

 

 

 

Кавернинский

75

235

 

 

 

Личадеевский

55

61

 

 

 

Михайловский

117

199

 

 

 

Мухтоловский

48,6

94

 

 

 

Навашенский

87

191

 

 

 

Пижемский

104,3

296,8

 

 

 

Пустынский

30

62

 

 

 

Ситниковский

18

21

 

 

 

Тонкинский

29,5

20

 

 

 

Тумботинский

96

105

 

 

 

Уразовский

51,6

55

 

 

 

Клиновик

19,8

6,12

 

 

 

Келемарский

120

370

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

4. Методические указания по организации самостоятельной работы

4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются:

- систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений сту-

дентов;

-углубление и расширение теоретических знаний;

-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и спе-

циальную литературу;

-развитие познавательных способностей и активности студентов;

-формирование умений самостоятельного планирования и осуществления учебной научной дея-

тельности;

- формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенство-

ванию и самореализации.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связан-

ная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, выпускной ква-

лификационной работе, а также к защите ВКР. В данном разделе рассматривается только самостоятель-

ная работа первого вида.

Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация.

Планирование самостоятельной работы включает:

-уяснение задания на самостоятельную работу;

-подбор рекомендованной литературы;

-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.

Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:

-изучение рекомендованной литературы;

-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);

-взаимное обсуждение материала.

Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал. Оставшаяся вос-

полняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]