7019

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

М.А. Патова

Комплексное учебно-методическое пособие по дисциплине БИОРАЗНООБРАЗИЕ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование

профиль Прикладная экология и природопользование

Нижний Новгород

2022

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

М.А. Патова

Комплексное учебно-методическое пособие по дисциплине БИОРАЗНООБРАЗИЕ

Учебно-методическое пособие по подготовке лекционным и практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

Нижний Новгород

2022

2

УДК 58:59 (075.8)

М.А. Патова / Комплексное учебно-методическое пособие по дисциплине Биоразнообразие [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / М.А. Патова; Нижегородский государственный архитектурностроительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 22 с. – Текст : электронный.

В настоящем Комплексном учебно-методическом пособии по дисциплине Биоразнообразие даются рекомендации обучающимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям.

© М.А. Патова, 2022

3

© ННГАСУ, 2022

4

Содержание

5

1. Общие положения

1.1Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Целями освоения учебной дисциплины Биоразнообразие являются:

- формирование системы знаний о биологическом разнообразии, и его роли в обеспечении устой-

чивого развития;

- освоение навыков идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки совре-

менными методами количественной обработки информации В результате освоения дисциплины студент должен знать:

-основные законы и концепции биоразнообразия, средообразующей функции живого;

-объяснять родство живых организмов; взаимосвязи организмов и окружающей среды; причины эволюции, изменяемости видов, устойчивости и смены экосистем; необходимость сохранения многооб-

разия видов;

методы оценки биоразнообразия..

Уметь:

- применять применяет базовые знания в области физики, химии, биологии для решения профес-

сиональных задач;

-сравнивать: биологические объекты (виды, экосистемы, сообщества),

-идентифицировать видовую и систематическую принадлежность биологических объектов;

-применять методы количественной обработки информации к оценке биоразнообразия;

-использовать действующие правовые и нормативно-технические документы для решения задач профессиональной деятельности.

Владеть:

-базовыми биологические методы анализа состояния окружающей среды

-методами идентификации и описания биологического разнообразия

-методами количественной оценки биоразнообразия;

-методами прогнозирования изменения и стабилизации биомов в конкретных условиях.

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

Раздел 1. Теоретические основы и методы решения научных и практических задач изучения и сохранения биоразнообразия. Видовое, ценотическое и экосистемное разнообразие и географиче-

ские факторы пространственной дифференциации разнообразия.

6

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

ство грибы. Царство лишайники.

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.

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. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1Общие рекомендации по работе на лекциях

Цель лекционного курса дисциплины - формирование основы для последующего усвоения учеб-

ного материала. Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлага-

7

емой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточ-

нения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффек-

тивности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечива-

ет наличие опорных материалов при подготовке к а практическому занятию и экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной ли-

тературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве слу-

чаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3 Общие рекомендации по изучению материала лекций

Раздел 1. Теоретические основы и методы решения научных и практических задач изучения

и сохранения биоразнообразия. Видовое, ценотическое и экосистемное разнообразие и географиче-

ские факторы пространственной дифференциации разнообразия.

Биологическое разнообразие - это разнообразие всего живого на Земле - от генов до экосистем. В его основе лежит видовое разнообразие. Оно включает миллионы видов животных, рас-

тений, микроорганизмов, живущих на нашей планете. Однако биологическое разнообразие охватывает и всю совокупность природных экосистем, которые слагаются этими видами. Таким образом, под био-

логическим разнообразием следует понимать разнообразие организмов и их природных сочетаний. (разнообразие объектов биологического мира в рамках одного вида, между видами и в экологических системах). На основе биоразнообразия создается структурная и функциональная организация биосферы и составляющих ее экосистем, которая определяет их стабильность и устойчивость к внешним воздей-

ствиям.

В соответствии с Конвенцией о биологическом разнообразии, «Биологическое разнообра-

зие» означает вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, назем-

ные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются;

это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.

8

Существует три основных типа биологического разнообразия:

а) генетическое, отражающее внутривидовое разнообразие и обусловленное изменчивостью особей;

б) видовое, отражающее разнообразие живых организмов (растений, животных, грибов и микроорга-

низмов);

в) разнообразие экосистем, охватывающее различия между типами экосистем, средами обитания и эко-

логическими процессами.

Разнообразие экосистем отмечается не только по структурным и функциональным составляю-

щим, но и по масштабу - от биоценоза до биосферы.

Все типы биологического разнообразия взаимосвязаны: генетическое разнообразие обеспечи-

вает разнообразие видов; разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов; повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организ-

мов биосферы.

Каждый вид вносит свой вклад в разнообразие, и с этой точки зрения не существует бесполез-

ных или вредных видов.

Существующее Биоразнообразие соответствует современной пространственно - временной и функциональной структуре биосферы в рамках текущего этапа эволюции. Может быть, в следующую геологическую эпоху для равновесного состояния биосферы будет необходимо меньшее биоразнообра-

зие. Существующее в настоящее время биологическое разнообразие выполняет несколько функций.

Во-первых, оно обеспечивает поддержание экологического равновесия в биосфере, в том числе:

а) непрерывность развития жизни во времени;

б) поддержание динамического равновесия и восстановления сообществ;

в) эффективность процессов функционирования в экосистемах.

Во-вторых, необходимо учитывать, что все существующие виды растений и животных являют-

ся хранителями бесценного генетического фонда, к возможностям использования которого наука только подступается. Практически безграничны перспективы развития биотехнологии (в настоящее время че-

ловек использует не более 1,5% всего разнообразия растительного мира). Поскольку потенциальная по-

лезность для человека различных видов растений и животных далеко не установлена, а потеря любого вида невосполнима, все виды организмов априори считаются требующими сохранения.

Наконец, с этической точки зрения необходимо разумное сочетание прав человека с правами других живых существ.

Резкие скачки бизнообразия, вымирание одних видов и появление других характерно и для естественного хода эволюции. Закономерности, приведенные выше, действительны и для антропоген-

ного кризиса наших дней. Проблема заключается в том, что темпы и масштабы современного исчезно-

вения видов невероятно велики, несопоставимы с естественным ходом эволюции, а наблюдающееся ка-

9

тастрофическое сокращение биоразнообразия обусловлено исключительно деятельностью человека и противоречит естественному ходу эволюции биосферы.

В настоящее время скорость исчезновения видов превышает естественный ход эволюции при-

мерно в 5 тысяч раз. Средняя продолжительность существования вида растений и животных составляет около 4 млн. лет, так что теоретически с лица Земли должно исчезать примерно 4 вида в год. Однако исчезли и продолжают исчезать десятки тысяч организмов, и процесс все ускоряется. В настоящее вре-

мя БР, по некоторым оценкам, уменьшается со скоростью примерно 1 вид/час. При сохранении подоб-

ной тенденции в течение ближайших 50 лет может исчезнуть около половины видов наземных организ-

мов.

Предельно допустимая степень сокращения биоразнообразия, при которой будет поддержи-

ваться устойчивость биосферы и сохраняться здоровье человечества как целого, пока не известна со-

временной науке.

Таким образом, Глобальное биоразнообразие оценивается (прогнозируется) в 14 000 000 видов.

количество известных науке видов (имеющих научное описание) – представителей всех 5 царств на Земле – 1 750 000 видов.

Иерархия биологической систематики

Основная таксономическая категория - вид. Видовое название организма является двойным

(бинарным); в него входят название рода и видовой эпитет. Например, лютик ползучий (Ranunculus repens).

Каждое растение принадлежит к ряду последовательно соподчиненных таксонов. Это иерархи-

ческая система классификации. Каждый вид принадлежит к какому-нибудь роду, род - к семейству, се-

мейство - к порядку, порядок - к классу, класс - к отделу, отдел – к царству. Высшая таксономическая

дов. Таксон самого высокого уровня среди основных. Исторически различают пять царств живых орга-

или домена: Бактерии, Археи, Эукариоты и Вирусы. К домену бактерий относят царство бактерий, к

домену архей — царство архей, к домену вирусов — высшие таксоны вирусов, к домену эукариот — все остальные царства (рис. 1).

10