Урок "Біорізноманіття"

Тема: Біорізноманітність: рівні, типи, біологічне і практичне значення біорізноманітності.

Мета: дати визначення поняття «біорізноманітність»,  з’ясувати біологічне і практичне значення біорізноманітності; ознайомитись із методами вивчення, інвентаризацією, моніторингом біорізноманітності; принципами складання екологічного прогнозу.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Основні поняття і терміни: біорізноманітність, екологічний прогноз, інвентаризація біорізноманітності, диверсикологія,

Хід уроку.

І. Актуалізація опорних знань учнів.

    1. Назвіть основні групи організмів та їх характерні ознаки.

    2. Сучасна система органічного світу.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

1. Чи відбуваються зміни органічного світу? Чому?
2.  Якими шляхами?
3. Що є результатом змін органічного світу?

ІІІ. Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

1.                    Біорізноманітність Термін біологічне різноманіття запропонований Томасом Лавджоєм (Thomas Lovejoy) у 1980, біорізноманіття — Едвардом Вілсоном (Edward Wilson) у 1986, у доповіді на першому Американському форумі з біологічного різноманіття, організованому Національною Радою Досліджень (NRC, National Research Council). Відтоді це слово одержало значне поширення. Питаннями і проблемами оцінки, шляхів і механізмів формування та еволюції біорізноманіття займається диверсикологія. Різноманіття є інтегральною оцінкою багатсва та розподілу елементів багатства за їхньою ряснотою. Для оцінок різноманіття використовується низка показників. Найвідомішими серед них є ентропійний показник Шенона-Уївера (Н') та індекс різноманіття Симпсона (D). На основі цих та подібних показників розраховуються показники складності угруповань, показники видового і таксономічного різноманіття тощо.

Біологічне різноманіття - варіабельність живих організмів з усіх джерел, включаючи, серед іншого, наземні, морські та інші водні екосистеми і екологічні комплекси, частиною яких вони є; це поняття включає в себе різноманітність у рамках виду, між видами і різноманіття екосистем. Визначення Конвенції про біологічне різноманіття

Диверсикологія - галузь природничих наук, що вивчає закономірності формування та еволюції біологічного різноманіття.

 Програма Організації Об'єднаних Націй з навколишнього середовища (UNEP) організувала в листопаді 1988 року Спеціальну робочу групу експертів з метою вивчення необхідності розробки міжнародної конвенції про біорізноманіття. У травні 1989 року, вона заснувала Спеціальну робочу групу експертів з технічних та правових питань для підготовки міжнародного правового документу щодо збереження і невиснажливого використання біорізноманіття.

З лютого 1991 року Спеціальна робоча група була перетворена в Міжурядовий комітет з питань ведення переговорів. Результатом його роботи стало проведення 22 травня 1992 року в Найробі Конференції з прийняття узгодженого тексту Конвенції про біорізноманіття. Конвенція була відкрита для підписання 5 червня 1992 року на Конференції Організації Об'єднаних Націй з довкілля та розвитку в Ріо-де-Жанейро (Саміт "Планета Земля"). Одним із основних доробків Конференції в Ріо-де-Жанейро стала Рамкова Конвенція про охорону біорізноманіття.

 Україна має багату біоту, яка нараховує понад 25 тис. видів рослин (5100 судинних рослин, більше 15 тис. грибів і слизовиків, більш ніж 1 тис. лишайників, майже 800 мохоподібних і близько 4 тис. водоростей) і 45 тис. видів тварин (понад 35 тис. комах, майже 3,5 тис. інших членистоногих, 1800 найпростіших, 1600 круглих червів, 1280 плоских червів та 440 кільчастих червів серед більш ніж 44 тис. безхребетних, близько 200 риб і круглоротих, 17 земноводних, 21 плазунів, близько 400 птахів і 108 ссавців із хребетних) та характеризується певним ендемізмом та реліктовістю.

3.1. Індекс Сімпсона.

Надає великого значення звичайних видах ^[6].

Індекс домінування Симпсона розраховується як або , Де p _i позначає відносну чисельність виду

3.2. Індекс різноманітності Маргалефа

, Де S - число видів, N - число особин.

3.3. Індекс Шеннона

Індекс Шеннона був розроблений в рамках теорії інформації і підходить для розрахунку різноманітності будь-яких об'єктів. Особливістю індексу є те, що він надає більше значення рідкісним видам, ніж інші індекси ^[6]. Наприклад для орнітофауни сосново-березових лісів південної тайги Уралу значення індексу Шеннона становить від 2,6 до 3 ^[7]. Розраховується за формулою:

3.4. Індекс вирівняність Пієліт

Розраховується на основі індексу Шеннона. У наведеній нижче формулі H ' - Індекс Шеннона, S - Число видів.

3.5. Індекс домінування Бергера-Паркера

Розраховується за формулою

де N _m a x чисельність самого рясно представленого виду, N - сумарна кількість організмів ^[8].

2.                    Типи біорізноманіття: генетичне, видова різноманітність, екосистемне (ландшафтне) біорізноманіття.
3. Моніторинг біорізноманіття в Україні. Міжнародний проект «Моніторинг біорізноманіття в Україні»Збереження біологічного та ландшафтного різноманіття України є одним з приоритетних напрямів природоохоронної діяльності. Адже Україна є учасником Конвенції про охорону біологічного різноманіття і підтримує Всеєвропейську стратегію збереження біологічного та ландшафтного різноманіття.

 • методи збору інформації;

 • методи обробки інформації;

 • методи інтерпретації отриманих результатів;

 • методи прогнозування та математичного моделювання. Кожний із етапів є надзвичайно важливим і має свої складності

4.                    Екологічне прогнозування – це наукове передбачення дослідження перспектив використання природних ресурсів, охорони навколишнього природного середовища й забезпечення екологічної безпеки. До методів моделювання в екології належать: предметне моделювання, при якому модель певним чином відтворює параметри оригіналів (фітотрон), і знаково-математичне моделювання, при якому об'єкт відтворюється віртуально (комп'ютерне моделювання) або у вигляді графіків, гістограм, схем тощо. Наприклад, багато досліджень присвячено проблемам прогнозування змін у співвідношеннях між популяціями різних видів у екосистемі. Найпростіша модель Лотки-Вольтерра описує взаємообумовлені коливання чисельності хижаків і їх жертв. Прогнозува́ння екологі́чне — передбачення можливої поведінки природних систем як за рахунок впливу природних процесів, так і людської діяльності. Для П.е. виконують прогнозні карти, які час від часу поновлюють виходячи з нової інформації про стан довкілля. 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. З метою передбачення змін в природних екосистемах, зумовлених природними

процесами або діяльністю людини, здійснюють екологічне прогнозування.

Виділяють наступні рівні прогнозування:

1) локальне (поширюється на невелику територію);

2) національне (поширюється на окрему державу);

3) регіональне (поширюється на кілька країн, материк, океан тощо);

4) глобальне.

Екологічний прогноз передбачає можливі зміни в екосистемах,

основуючись на об'єктивних наукових даних про закономірності

функціонування живих систем та їхні реакції на вплив певних чинників

З метою передбачення змін в природних екосистемах, зумовлених природними

процесами або діяльністю людини, здійснюють екологічне прогнозування.

Виділяють наступні рівні прогнозування:

1) локальне (поширюється на невелику територію);

2) національне (поширюється на окрему державу);

3) регіональне (поширюється на кілька країн, материк, океан тощо);

4) глобальне.

Екологічний прогноз передбачає можливі зміни в екосистемах, основуючись на об'єктивних наукових даних про закономірності функціонування живих систем та їхні реакції на вплив певних чинників

5. Серед найбільш важливих державних цільових програм, які прийняті для розв'язання окремих екологічних проблем і мають довгостроковий характер, можна, зокрема, виділити такі:

 —Програма перспективного розвитку заповідної справи в Україні («Заповідники»), затверджена постановою Верховної Ради України від 22 вересня 1994 р.; 

 —Загальнодержавна програма формування національної екологічної мережі України на 2000-2015 роки, схвалена Законом України від 21 вересня 2000 р.;

—   Загальнодержавна програма поводження з токсичними відходами, затверджена Законом України від 14 вересня 2000 р.;

— Загальнодержавна програма охорони та відтворення довкілля Азовського і Чорного морів, затверджена Законом України від 22 березня 2001р.;

— Національна програма екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води, затверджена постановою Верховної Ради України від 27 лютого 1997 р.;

—Загальнодержавна програма подолання наслідків Чорнобильської катастрофи на 2006—2010 роки, затверджена Законом України від 14 березня 2006 р.;

—Комплексна програма розвитку меліорації земель і поліпшення екологічного стану зрошуваних та осушених угідь у 2001—2005роках та прогноз до 2010 року, затверджена постановою Кабінету Міністрів України від 16 листопада 2000 р.; 

—Державна програма «Ліси України» на 2002— 2015роки, затверджена постановою Кабінету Міністрів України від 29 квітня 2002 р.;

—Комплексна програма протизсувних заходів на 2005—2014роки, затверджена постановою Кабінету Міністрів України від 22 вересня 2004 р. та інші.

6. Природозаповідна справа в Україн. Протягом 1977-1990 pp. площа територій та об'єктів природно-заповідного фонду збільшилася і становить 1,2 млн га (близько 2% території країни). В їхніх межах охороняються практично всі рідкісні і такі, що знаходяться під загрозою зникнення, види рослинного і тваринного світу, занесені доЧервоної книги України. З метою збереження природних умов цінних болотних масивів з притаманними їм рослинним і тваринним світом, гідрологічним режимом заповідано 240 тис. гектарів. Ці території разом з встановленими навколо них охоронними зонами виключено з меліоративного фонду. Створено понад 200 заказників площею 4,5 тис. гектарів для збереження місць поселення природних опилювачів сільськогосподарських культур. Для збереження і відновлення запасів лікарських рослин заповідано понад 130 тис. гектарів.

Природні заповідники – території або акваторії, які виділені для збереження й охорони типових чи унікальних природних комплексів і об'єктів. Вони є науково-дослідними установами, які досліджують природні комплекси та їх компоненти, природні процеси і явища, здійснюють їх моніторинг; розробляють наукові основи та рекомендації з охорони природи.

Біосферні заповідники — природоохоронні науково-дослідні установи з міжнародним статусом. Це значні природні території (акваторії), що суворо охороняються, які не відчувають локального впливу перетворених людиною навколишніх ландшафтів

Національні природні парки — території, які виділяють для збереження, відтворення, раціонального використання природних комплексів та об'єктів, що мають особливу екологічну, природоохоронну, історико-культурну, естетичну й освітню цінність.

Пам'ятки природи — це окремі унікальні природні утворення, що мають особливе природоохоронне, наукове, естетичне і пізнавальне значення, з метою збереження їх у природному стані

Заповідними урочищами є лісові, степові, болотні та інші природні комплекси, які мають важливе наукове, природоохоронне й естетичне значення, для збереження їх у природному стані.

Зоологічні парки — це природоохоронні культурно-освітні установи, які утворюються для організації екологічної освітньо-виховної роботи, створення експозицій рідкісних, екзотичних та місцевих видів тварин, збереження їх генофонду, вивчення дикої фауни та розробки наукових основ її розведення в неволі.

Ботанічні сади — це установи, які створюються з метою збереження, вивчення, акліматизації, розмноження та господарського використання рідкісних і типових видів місцевої і

Заказники — це природні території (чи акваторії), в яких зберігаються і відтворюються природні комплекси або їхні компоненти

ІV. Узагальнення: Чому так  гостро стоїть питання  збереження біорізнманітності в Україні? Наведіть п’ять аргументів.

V. Підсумок уроку.

VІ. Домашнє завдання: вивчити конспект