"Моніторинг, інвентаризація біорізноманітності та складання екологічного прогнозу"

Цикл уроків загальної біології  з теми «Біорізноманіття» в 11 класі біолого- хімічного профілю

Тема. Моніторинг, інвентаризація біорізноманітності та складання екологічного прогнозу.

Мета.
Освітня: сформувати  знання  учнів про моніторинг, інвентаризацію біорізноманітності та складання екологічного прогнозу

Розвиваюча: розвивати уміння виділяти головне, робити висновки та узагальнення, практичні навички прогнозування екологічного стану навколишнього середовища.
Виховна: виховувати бережливе ставлення до живої природи як складової частини біосфери.
Тип уроку. Урок засвоєння знань

Місце уроку в навчальній темі. Поточний.
Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, бесіда.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань.
2. Репродуктивний. 
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
4.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.
Міжпредметні зв ́язки: географія, екологія
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки
Основні поняття та терміни: моніторинг, інвентаризація біорізноманітності, екологічний прогноз

            1. Організаційний етап

1.1. Привітання.

1.2. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.

1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.

1.4. Перевірка присутності учнів.

2. Повідомлення теми, мети і завдань уроку

2.1. Повідомлення теми уроку.

2.2. Визначення мети і завдань уроку.

Мета уроку: ознайомитися із проведенням моніторингу, інвентаризації біорізноманітності та складанням екологічного прогнозу

Завдання уроку:

         1. Дізнатися, що таке моніторинг, інвентаризація біорізноманітності та екологічноий прогноз

         2. Навчитися  складати екологічний прогноз. 

 3. Мотивація навчальної діяльності

  Підвести учнів до розуміння того, що необхідно вивчати різноманітність живих організмів,  проводити спостереження та екологічний прогноз навколишнього середовища.

4. Засвоєння нового матеріалу

План пояснення нового матеріалу.
            1. Моніторинг. (Розповідь вчителя,створення опорного конспекту).

             Зникнення видів тварин і рослин завдяки діяльності людини є однією з глобальних екологічних проблем. Першим кроком до її вирішення є стеження (моніторинг) за змінами чисельності та розповсюдження видів. На його результатах базується природоохоронна діяльність – міжнародні та національні програми, практичні заходи тощо. За даними моніторингу оцінюється ефективність вжитих заходів, і у разі потреби здійснюється їх корегування.

             Фауна України включає близько 45 тис. видів хребетних та безхребетних тварин, а також близько 18 тис. вищих рослин, мохів, водоростей, грибів та лишайників. Однак, про більшість видів дані щодо змін їх чисельності та розповсюдження дуже обмежені. В Україні ще і досі немає державної системи моніторингу стану біорізноманіття. Окрім цього, не одна держава не в змозі утримувати таку потужну систему, яка б дозволяла вивчати стан всіх видів рослин та тварин. Тому в розвинених країнах набули великого розвитку програми моніторингу, до яких на добровільних засадах, долучаються місцеві жителі. В деяких таких програмах беруть участь десятки тисяч волонтерів.

Створено веб-сайт, метою якого є сприяння розвитку моніторингу біорізноманіття в Україні та залучення до нього громадськості, а також оприлюдненню отриманих даних. Сайт містить дані, як тих фахівців які безпосередньо приймали участь у його створенні, так і інших фахівців, які погодилися розмістити тут свої результати щодо інвентаризації та моніторингу рослинного та тваринного світу.

Проекти

Державний кадастр тваринного світу України

      Подання відомостей про нові знахідки тварин до Державного кадастру тваринного світу

      Моніторинг чисельності, розселення та добування мисливських видів тварин

Підтримка залучення громадськості до побудови системи моніторингу біорізноманіття в Україні

• Моніторинг поширення жука-оленя в Україні
• Моніторинг поширення білого лелеки в Україні
• Моніторинг поширення махаона в Україні
• Моніторинг поширення лілії лісової в Україні
• Моніторинг поширення інвазійного виду сонечка Harmonia axyridis

Проект моніторингу популяцій рідкісних видів рослин України

Ключові одонатологічні території на південному заході України

Моніторинг ключових підземних місцезнаходжень рукокрилих

Інвентарізація та моніторинг літнього населення кажанів у лісах України

Кадастр степового біорізноманіття

          2. Моніторинг поширення жука-оленя в Україні.  (Розповідь вчителя, конспектування в зошитах)

  Жук-олень (Lucanus cervus L.) – найбільш відомий жук фауни України. В наш час ареал цього виду стрімко скорочується і з кожним роком імовірність зустріти його зменшується. Це викликано тим, що основним місцем мешкання жука-оленя є старовікові діброви, які інтенсивно знищують в ході ведення лісового господарства. Старезні дуби, соком яких живляться дорослі жуки і в деревині яких ростуть їх личинки, по лісівничим нормам вважаються перестійними і вирубуються в числі перших.

Жук-олень охороняється Червоною книгою України (1994) та включений до Додатку ІІІ Конвенції  Про охорону диких видів флори та фауни і середовища існування у Європі (Бернська конвенція). В багатьох країнах Європи ведуться різноманітні моніторингові програми по вивченню чисельності та поширення жука-оленя.  Дуже важливо започаткувати таку моніторингову програму і в Україні. На превеликий жаль, відомості про поширення жука-оленя дуже незначні і більшість місць, де він мешкає, не задокументовано. Дуже обмежені навіть ті дані, що включені до Червоної книги України.

                        Методи моніторингу жука-оленя:
1) Власні спостереження дослідників;
2) Залучення добровольців заповнювати моніторингові форми:
А) інтерактивні форми в інтернеті
Б) паперові форми
3) Радіо-телеметричний моніторинг

4) Ведення національних баз даних щодо рідкісних видів тварин.

  3. Інвентаризація та моніторинг літнього населення кажанів в лісах України

  (Розповідь вчителя, конспектування в зошитах)

       Кажани (Chiroptera) є одним з найчисленніших рядів ссавців, вони мають високий охоронний статус, і більшість видів вважаються рідкісними та зникаючими тваринами. В країнах Західної Європи кажани визнані важливими індикаторами стану природних екосистем .  Як усі групи зникаючих тварин, кажани потребують чіткої оцінки змін, які відбуваються у їх популяціях, і це може бути здійснено шляхом моніторингу, включаючи оцінку деяких кількісних популяційних параметрів.

У світі існує два основних підходи до моніторингу кажанів: акустичний моніторинг з використанням ультразвукових детекторів та візуальний моніторинг з обліком у літніх та зимових сховищах кажанів. Але ці способи є дистанційними і дають уривчасті дані про абсолютну та відносну чисельність кажанів на момент обліку, вони не дозволяють отримати дані про популяційну структуру цих тварин. В Україні найчастіше використовується облік кажанів у зимових сховищах. Єдиний та стандартизований підхід до моніторингу літнього населення кажанів в Україні відсутній. На багатьох природних територіях та об’єктах ПЗФ України видовий склад та структура населення кажанів досі залишаються нез’ясованими.

Програма інвентаризації та моніторингу кажанів була розпочата у 2008 році на території Національного природного парку (НПП) «Гомільшанські ліси» (Харківська область), для якого вже було відомо мешкання  10 видів кажанів. Порівняли дані з ефективності використання різних способів дослідження кажанів (павутинні тенета, пластикова пастка, ультразвуковий детектор) на території НПП «Гомільшанські ліси» за період 1999-2007 рр. Найбільш ефективним способом з’ясування видового складу та популяційної структури кажанів виявилися павутинні тенета. Було вирішено перевірити: чи можна у стислі терміни (протягом липня) виявити всі види кажанів на даній території за допомогою стандартизованої системи відловів павутинними тенетами. Липень – найкращий час для відловів, тому що  молоді особини вже стали на крило, а осіння міграція кажанів ще не розпочалася. І це було успішно здійснено, були спіймані всі десять видів за загальної кількості спійманих тварин – 504.

Суть методу інвентаризації полягає у двох послідовних серіях відловів кажанів за допомогою павутинних тенет на території площею близько 400-500 га. Обидві серії проводяться в липні на 10 точках у типових для даної місцевості біотопах.

У якості параметрів для моніторингу були виділені наступні показники:

видовий склад – базовий параметр, зникнення або поява видів кажанів буде точно фіксувати зміни фауни у цілому;

відносна чисельність видів  – (частка кожного виду від загальної суми спійманих тварин)

зміни цього параметру у часі дозволять судити про скорочення чи збільшення чисельності тих чи інших видів, також цей показник може відображати біотопічну приуроченість кажанів, при порівнянні різних територій між собою;

відносна чисельність – (індекс кількості особин кажанів, спійманих впродовж години) – відображає чисельність кажанів на конкретній території і дозволяє відстежувати динаміку чисельності групи у цілому;

індекс «особин на годину» для кожного виду – відображає відносну чисельність для кожного виду кажанів і дозволяє порівнювати різні біотопи та сезони року між собою, зміни цього параметру у часі також свідчать про стан популяції окремого виду у часі;

репродуктивний статус виду – відображає придатність конкретної території для розмноження виду, зміни цього параметру у часі можуть відображати зміни (або відсутність змін) виводкової області виду;

співвідношення статей серед молодих та дорослих особин – важливий параметр для розуміння шляхів розповсюдження статево вікових груп всередині ареалу виду;

показник успішності інвентаризації – кількість або відсоток успішних (коли була спіймана хоча б одна особина) ночей відловів та загальна кількість особин на один відлов;

комплекс параметрів стану росту та розвитку молодих тварин та ваги дорослих – відображає вплив кліматичних факторів даного року на кажанів, зміни цього параметру у часі можуть відображати вплив змін клімату на кажанів.

Первинна інвентаризація, тобто виявлення усіх цих параметрів, є першим кроком на шляху до подальшого моніторингу популяцій кажанів. При повторній інвентаризації на тій самій території через 2-4 роки ми можемо отримати дані про зміни цих параметрів у часі і, таким чином, здійснювати моніторинг літнього населення кажанів на даній території.

Станом на цей час первинна інвентаризація літнього населення кажанів була проведена на п’яти територіях (див. карту), чотири з яких розміщені в Україні, Загалом зібрані дані по 16 видам кажанів (Таб.1), в процесі роботи було спіймано 1869 тварин. Також на трьох з п’яти територій інвентаризації усі спіймані особини кажанів були мічені алюмінієвими кільцями, з наступним переданням даних до Українського центру кільцювання (Київ, Україна).

Рис. 1. Карта місць проведення первинної інвентаризації кажанів

№    територія    рік    кількість видів    кількість особин
1    НПП «Гомільшанскі ліси»    2008    10    504
2    Заповіднe урочище «Яремівске»    2009    10    660
3    НПП «Галицький»    2010    9    30
4    Чорнобильска зона відчудження    2010    7    434
5    НП «Смоленське Поозерря»    2010    8    241
 

  4. Екологічне прогнозування.  (Розповідь вчителя, конспектування в зошитах)

Прогнозува́ння екологі́чне — передбачення можливої поведінки природних систем як за рахунок впливу природних процесів, так і людської діяльності. Для особливо важливих об'єктів або ситуацій екологічні прогнозні карти можуть виконуватися у постійному режимі моніторингу. Приклад - виконання прогнозу розвитку екологічної ситуації під час Чорнобильської катастрофи.

5. Узагальнення, систематизація і закріплення знань

Індивідуальна робота. Складання тестових питання по вивченому матеріалу.

6. Підбиття підсумків уроку, рефлексія

Учні самостійно підбивають підсумки уроку: учні називають особливості проведення  моніторингу, інвентаризації біорізноманітності та складання екологічного прогнозу.

7. Інформування учнів про домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

7.1. Завдання для всього класу.

Опрацювати додаткову літературу з теми, записи в зошитах

7.2. Індивідуальне завдання: підготувати тести з  вивченої теми