Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге животного

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.
ФАКТОРНАЯ ПАРАДИГМА В ЗООГЕОГРАФИИ И МОНИТОРИНГЕ
ЖИВОТНОГО МИРА
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 «Экологическая эпидемиология» 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 – 108 ч. Из них лекции – 8 ч., практические и семинарские занятия –
16 ч., самостоятельная работа студентов – 84 ч. Экзамен в первом семестре. Общая
трудоемкость курса 3 зач. ед.
Автор: Равкин Юрий Соломонович, д.б.н., профессоркафедры зоологии позвоночных и
экологии Томского госуниверситета
Рецензент: Ефимов Вадим Михайлович, д.б.н., профессор кафедры зоологии позвоночных
и экологии Томского госуниверситета
2
1. Цели освоения дисциплины
Целью
освоения
дисциплины
«Факторная
парадигма
в
зоогеографии
и
мониторинге животного мира» является формирование у студентов представлений о
закономерностях пространственной организации животного населения под влиянием
факторов окружающей среды, внутри- и межвидовых отношений, а также методах,
подходах и результатах изучения животного мира в предметной области факторной
зоогеографии.
2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге животного
мира» является компонентом вариативной части профессионального цикла М.2 учебного
плана подготовки магистра по направлению подготовки 020400
«Биология». Для
успешного освоения курса магистрантам необходимы теоретические и практические
знания, полученные в ходе освоения таких дисциплин как «Зоология позвоночных»,
«Ботаника», «Основы почвоведения», «Экология и охрана природы», «Биологическая
статистика».
Освоение дисциплины «Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге
животного мира» необходимо для понимания пространственной структуры и организации
животного населения и географического мониторинга животного мира на примере
экосистем Западно-Сибирской равнины и Алтае-Саянской горной страны.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины «Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге животного
мира»:
Выпускник
должен
обладать
следующими
общекультурными
(ОК)
компетенциями:

способностью к творческому и системному мышлению (ОК- 1);

способностью к инновационной деятельности (ОК- 2);

способностью к адаптации и повышению своего научного и культурного уровня (ОК3);

способностью проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя
всю полноту ответственности, способностью к поиску решений в нестандартных
ситуациях (ОК-5);

способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и
использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в
3
новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК6);
Выпускник должен обладать следующими профессиональными (ПК)
компетенциями:

понимать современные проблемы биологии и использовать фундаментальные
биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и
решения новых задач (ПК-1);

знать и использовать основные теории, концепции и принципы в избранной области
деятельности, способность к системному мышлению (ПК-2);

самостоятельно
анализировать
имеющуюся
информацию,
выявляеть
фундаментальные проблемы, ставить задачу и выполнять полевые, лабораторные
биологические исследования при решении конкретных задач по специализации с
использованием
современной
аппаратуры
и
вычислительных
средств,
демонстрировать ответственность за качество работ и научную достоверность
результатов (ПК-3);

демонстрировать знание основ учения о биосфере, понимание современных
биосферных
процессов,
способность
к
их
системной
оценке,
способность
прогнозировать последствия реализации социально значимых проектов (ПК-5);

творчески применять современные компьютерные технологии при сборе, хранении,
обработке, анализе и передаче биологической информации (ПК-6);

профессионально
оформлять,
научно-исследовательских
и
представлять
и
докладывать
результаты
производственно -технологических работ по
утвержденным формам (ПК-9).

уметь планировать и реализовывать профессиональные мероприятия (в соответствии с
целями магистерской программы) (ПК-11);

самостоятельно использовать современные компьютерные технологии для решения
научно-исследовательских
и
производственно-технологических
задач
профессиональной деятельности, для сбора и анализа биологической информации
(ПК-13);

планировать и проводить мероприятия по оценке состояния и охране природной
среды в соответствии со специализацией (ПК-14);

использовать знание нормативных документов, регламентирующих организацию и
методику проведения научно-исследовательских и производственно-технологических
биологических работ (в соответствии с целями ООП магистратуры ), способен
руководить
рабочим
коллективом,
обеспечивать
4
меры
производственной
безопасности (ПК-15);

иметь навыки формирования учебного материала, чтения лекций, готовность к
преподаванию в высшей школе и руководству научно-исследовательскими
работами (НИР) студентов, уметь представлять учебный материал в устной,
письменной и графической форме для различных контингентов слушателей (ПК16).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:

основные понятия факторной зоогеографии;

основные ландшафтные особенности различных физико-географических стран в
пределах России;

основные
принципы
воздействия
экологических
факторов
на
формирование
животного населения;

методики количественного учета наземных позвоночных, лежащих в основе
мониторинга разнообразия животного населения.
Уметь:

выявлять территориальную неоднородность животных комплексов и распределения
видов, их составляющих;

классифицировать
по
степени
сходства
варианты
населения
различных
местообитаний;

выявлять факторы среды и взаимоотношения животных, определяющих эту
неоднородность;

строить графы пространственно-типологической структуры населения наземных
позвоночных конкретных территорий (регионов);

использовать зоогеографические знания применительно к специализации.
Владеть

представлениями об основных понятиях факторной зоогеографии, ее задачах и
проблемах;

основными методами экологического, биологического и географического мониторинга
животного мира;

основными приемами зоологической картографии;

режимно-ресурсной теорией пространственной организации животного населения;

навыками поиска и подбора информации по темам самостоятельной работы.
5
4. Структура и содержание дисциплины «Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге животного мира»
1
2
3
4
5
6
7
8
Предмет и задачи факторной зоогеографии; ее
объект и проблемы. Место зоогеографии в системе
наук. Исходные понятия и допущения. Подходы к
анализу материала.
Основные методы факторной зоогеографии.
Структура, организация и прогнозирование
пространственной неоднородности животного
населения (общие понятия).
Мониторинг животного мира как основа
экогеографических построений.
Постановка проблемы изучения пространственной
неоднородности животного населения.
Зоогеографическое картографирование.
Теоретические обобщения в факторной
зоогеографии.
Режимно-ресурсная теория пространственной
организации животного населения.
2
Формы текущего
контроля успеваемости
Форма промежуточной
аттестации
6
2
2
10
2
2
8
индивидуальные задания
рефераты
2
12
презентации
коллоквиум
2
8
2
6
Самостоятельная
работа студента
Семинары
Лабораторные
занятия
Практические
занятия
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)
Лекции
Раздел
Дисциплины
Неделя семестра
№
п/п
Семестр
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.
10
контрольная работа
2
8
круглый стол
2
12
индивидуальные задания,
доклады
9
Формализация и верификация представлений.
Модель пространственной неоднородности
населения животных. Модель распределения видов
животных. Простейшая модель животного
населения.
ВСЕГО
8
7
4
10
16
84
рефераты, презентации
108
5. Образовательные технологии
При осуществлении курса «Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге
животного мира» наряду с классическими технологиями обучения (лекции, семинары и
самостоятельная подготовка студентов) применяются и другие методы, включающие:
 лекции с использованием презентаций, иллюстрирующих основные представления
и понятия курса, что облегчает восприятие и понимание темы;
 индивидуальные собеседования с преподавателем, которые позволяют, кроме
функции контроля, развить у обучаемых навыки профессиональной речи;
 часть лекционного материала и материалов семинарских занятий доступны через
сеть Интернет, режим доступа к которым сообщается лектором; подобное
самостоятельное обучение развивает способности к поиску и отбору магистрантами
требуемой информации в сети Интернет.
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:
 Идеология факторного пространства и её использование при географических
исследованиях.
 Основные методы факторной зоогеографии: классификация, ординация, типизация,
районирование. Континуум и дискретность животного населения.
 Принципы и методы классификации, в том числе автоматическая классификация и
кластерный анализ.
 Принципы воздействия экологических факторов на формирование животного
населения.
 Структура, организация и прогнозирование пространственной неоднородности
животного населения.
 Экологический, биологический и географический мониторинг животного мира.
 Мониторинг разнообразия животного мира как основа зоогеографических
построений.
 Ретроспективное и современное воздействие человека на животное населения.
6.2. Контрольные вопросы по курсу «Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге
животного мира»
1. Что традиционно понимают под зоогеографией?
8
2. Как соотносится зоогеография с другими научными дисциплинам?
3. Чем отличаются зоогеография и геозоология?
4. В чем суть топологическгого, хоролологического и типологического подходов?
5. Каковы преимущества автоматической классификации?
6. Что понимается под типами населения животных?
7. В чем особенности факторного подхода в зоогеографии?
8. Как реализуется системный подход к анализу населения животных?
9. Что в зоогеографии понимается под пространственно-временным континуумом
населения?
10. По каким критериям ведется классификация животного населения в зоогеографии?
11. В чем проявляется специфика выявления пространственно-типологической структуры
населения?
12. По каким принципам проводится идеализация классификационных представлений?
13. Как оценивается иерархия структурообразующих факторов и природноантропогенных режимов?
14. Что такое мониторинг разнообразия животных?
15. Каким требованиям должна соответствовать методика учета птиц при проведении
мониторинга?
16. Чем обусловлен выбор ловчих канавок и заборчиков для учета мелких
млекопитающих и амфибий?
17. Какие возможны варианты маршрутного учета рептилий, и чем они обусловлены?
18. Каким требованиям должен соответствовать географический мониторинг?
19. В чем проблема соотнесения масштаба, методов и системы ценностей исследователя?
20. надежны ли экспертные оценки неоднородности среды?
21. Какова экологическая значимость структурообразующих факторов?
22. Чем может быть обусловлено снижение учтенной дисперсии при анализе больших
выборок?
23. Какова значимость влияния на полноту объяснения межгодовых отличий в населении
животных?
24. Каким образом составляются карты местообитаний?
25. Каковы особенности составления легенды карты населения животных?
26. Существуют ли корректные способы компенсации различий в объемах используемых
для составления легенды сведений?
27. Каким образом компенсируются различия в размерности и численности животных?
28. Для чего используется для составления легенды карты коэффициент сходства?
9
29. Как соотносятся в географии эмпирические и теоретические представления?
30. Какие основные термины используются в факторной зоогеографии?
31. В чем суть допущений и постулирования в зоогеографии?
32. Возможна ли в зоогеографии формулировка непреложных законов?
33. Какие существуют принципы и правила формирования пространственно-временной
неоднородности животного населения?
34. В чем суть предтеоретических представлений в зоогеографии?
35. Каковы основные положения предлагаемой теории?
36. Сколько выявлено типов пространственной организации населения животных?
37. Что считается последней составной частью теории?
38. В чем суть модели пространственной неоднородности населения животных?
39. Каковы возможности моделирования распределения видов?
40. Какие группы факторов предлагаются при построении простейшей модели животного
населения?
6.3. Итоговый контроль знаний – экзамен.
Образцы экзаменационных билетов:
Экзаменационный билет №1
1. Особенности факторного подхода в зоогеографии.
2. Принципы формирования пространственно-временной неоднородности
животного населения.
Экзаменационный билет №2
1. Оценка иерархии структурообразующих факторов и природноантропогенных режимов.
2. Пространственно-временной континуум населения.
Экзаменационный билет №3
1. Географический мониторинг животного мира.
2. Режимно-ресурсная теория организации неоднородности сообществ.
Экзаменационный билет №4
1. Основные методы факторной зоогеографии.
2. Экологическая значимость структурообразующих факторов, выявляемых
при анализе животного населения.
Экзаменационный билет №5
1. Особенности картографирования населения животных.
10
2.
Организация
и
ведение
мониторинга
разнообразия
наземных
позвоночных.
6.4. Самостоятельная работа студентов по теме:
Выявление основных факторов, определяющих структуру населения животных
определенной территории.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины «Факторная
парадигма в зоогеографии и мониторинге животного мира»
Рекомендуемая литература
Основная:
Второв П.П., Дроздов Н.Н. Биогеография материков. – М.: Просвещение, 1974.
Кузякин А.П. Зоогеография СССР // Учёные записки Московского областного
педагогического института им.Н.К.Крупской, 1962. – Т. CIX. – С. 3-182
(Биогеография. Вып. 1).
Равкин Ю.С., Ливанов С.Г. Факторная зоогеография: принципы, методы и теоретические
представления. – Новосибирск: Наука, 2008. – 205 с.
Равкин Е.С., Равкин Ю.С. Птицы равнин Северной Евразии. – Новосибирск: Наука, 2005.
Равкин Ю.С., Лукьянова И.В. География позвоночных южной тайги Западной Сибири. –
Новосибирск: Наука, 1976. – 360 с.
Чернов Ю.И. Природная зональность и животный мир суши. – М.: Мысль, 1975.
Дополнительная:
1. Бурский О.В. Структура сообщества воробьиных птиц Центральной Сибири //
Изучение биологического разнообразия на Енисейском экологическом трансекте
(животный мир). – М.: Институт проблем экологии и эволюции РАН, 2002. – С. 218-307.
2. Граждан К.В., Равкин Ю.С., Торопов К.В., Митрофанов О.Б. Многолетние изменения
населения
птиц
Северо-Восточного
Алтая
//
Экология
и
рациональное
природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы. – Томск, 2000. – Т. II. – С. 4143.
3. Джиллер П. Структура сообществ и экологическая ниша. – М.: Мир, 1988.
4. Динесман Л.Г., Калецкая М.Л. Методы количественного учёта амфибий и рептилий //
Методы учёта численности и географического распределения наземных позвоночных. –
М.: Изд-во АН СССР, 1952. – С. 329-340.
11
5. Доброхотов Б.П., Равкин Ю.С. Изучение численности птиц в послегнездовой период с
помощью линейных маршрутов с различной шириной учётной полосы // Вопросы
организации и методы учёта ресурсов фауны наземных позвоночных. – М., 1961. – С. 122124.
6. Дьяконов К.Н. Методологические проблемы изучения физико-географической
дифференциации // Количественные методы изучения природы. Вопросы географии. Сб.
98. – С., 1975. – С 28-51.
7. Ефимов В.М., Равкин Ю.С. Оценка связи неоднородности среды и распределения птиц
Западной Сибири // Экология, 2004. – № 5. – С. 1-5.
8. Кендалл М., Стюарт М. Многомерный статистический анализ и временные ряды. – М.:
Наука, 1976.
9. Кузякин А.П. О методе учёта лесных птиц по времени учётного хода // Вопросы
организации и методы учёта ресурсов фауны наземных позвоночных. – М., 1961. – С. 122124.
10. Наумов Н.П. Изучение подвижности и численности мелких млекопитающих с
помощью ловчих канавок // Вопросы краевой общей и экспериментальной паразитологии
и медицинской зоологии. – М., 1955. – Т. 9. – С. 179-202.
11. Наумов Р.Л. Опыт абсолютного учёта лесных певчих птиц в гнездовой период //
Организация и методы учёта птиц и вредных грызунов. – М., 1963. – С. 137-147.
12. Нееф Э. Теоретические основы ландшафтоведения. – М.: изд-во «Прогресс», 1974.
13. Пузаченко Ю.Г. Географическая изменчивость обилия и структуры населения птиц
лесных биоценозов // Орнитология, 1967. – Вып. 8. – С. 109-122.
14. Равкин Е.С., Равкин Ю.С., Вартапетов Л.Г. и др. Классификация птиц по сходству
летнего распределения на равнинах Северной Евразии // Бюлл.Моск.общ-ва испытателей
природы, 2003. – С. 26-33.
15. Равкин Ю.С. Опыт количественного учёта птиц в лесных ландшафтах в зим-ний и
весенний периоды // Вопросы организации и методы учёта ресур-сов фауны наземных
позвоночных. – М., 1961. – С. 128-131.
16. Равкин Ю.С. Птицы лесной зоны Приобья. – Новосибирск: Наука, 1978. – 288 с.
17. Равкин Ю.С. Пространственная организация населения птиц лесной зоны. –
Новосибирск: Наука, 1984. – 264 с.
18. Равкин Ю.С., Вартапетов Л.Г., Юдкин В.А. и др. Пространственно-типологическая
структура и организация летнего населения птиц Западно-Сибирской равнины //
Сибирский экологический журнал, 1994. – Т. 1. – № 4. – С. 303-320.
12
19. Равкин Ю.С., Доброхотов Б.П. К методике учёта птиц лесных ландшафтов во
внегнездовое время // Организация и методы учёта птиц и вредных грызунов. – М.: изд-во
АН СССР, 1963. – С. 130-136.
20. Равкин Ю.С., Ливанов С.Г., Покровская И.В. Мониторинг разнообразия по-звоночных
на особо охраняемых природных территориях (информационно-методические материалы)
// Организация научных исследований в заповедниках и национальных парках, 1999. – С.
103-142.
21. Роговин К.А. Эколого-географические аспекты организации сообществ мелких
млекопитающих пустынь // Автореф.дисс. … докт.биол.наук. Инс-т проблем экологии и
эволюции РАН, 1997.
22. Чернов Ю.И. Понятие «животное население» и принципы геозоологических
исследований // Журн.общ.биол. – Т. 32. – № 4. – С. 425-438. Природная зональность и
животный мир суши. – М.: Мысль, 1975.
23. Чернов Ю.И., Пенев Л.Д. Биологическое разнообразие и
климат // Успехи
современной биологии, 1999. – Т. 113. – Вып. 5. – С. 515-531.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Обучение по дисциплине «Факторная парадигма в зоогеографии и мониторинге
животного мира» осуществляется в 037 аудитории главного учебного корпуса ТГУ,
оснащенной мультимедиакомплексом.
13
ЛИСТ ПЕРЕУТВЕРЖДЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
Дата
№ протокола кафедрального
заседания
Подпись зав. кафедрой
14