Учебно-методическое объединение вузов РБ по естественнонаучному образованию

Белорусский государственный университет

УТВЕРЖДАЮ

Ректор Белорусского государственного университета

_ C. В. Абламейко

«» 2008 г.

Регистрационный № УД-/уч.

Методология исследований животных организмов Учебная программа для специальности:

1-31 01 01 Биология, специализации 1-31 01 01 01 Зоология

СОГЛАСОВАНО

Председатель УМО вузов по естественнонаучному образованию _ В.В. Самохвал «» 2008 г.

2008 г.

СОСТАВИТЕЛИ:

Сергей Владимирович Буга, заведующий кафедрой зоологии Белорусского государственного университета, доктор биологических наук, профессор;

Вадим Евгеньевич Сидорович, профессор кафедры зоологии Белорусского государственного университета, доктор биологических наук, профессор;

Леонид Дмитриевич Бурко, доцент кафедры зоологии Белорусского государ­ ственного университета, кандидат биологических наук, доцент;

Жюльетта Евгеньевна Мелешко, доцент кафедры зоологии Белорусского го­ сударственного университета, кандидат биологических наук, доцент;

Руслан Викторович Новицкий, заведующий сектором мониторинга и ка­ дастра животного мира Государственного научно-производственного объеди­ нения «Научно-практический центр НАН Беларуси по биоресурсам»;

Виталий Валерьевич Сахвон, ассистент кафедры зоологии Белорусского го­ сударственного университета.

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Кафедра зоологии Учреждения образования «Белорусский государственный педагогический университет им. М.Танка»;

Лилия Васильевна Камлюк – профессор кафедры экологии и методики пре­ подавания биологии Белорусского государственного университета, доктор биологических наук, профессор.

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНОЙ:

Кафедрой зоологии Белорусского государственного университета (протокол № от 2008 г.);

Научно-методическим советом Белорусского государственного университета (протокол № от 2008 г.);

Научно-методическим советом по специальности 1-31 01 01 Биология Учебно-методического объединения вузов РБ по естественнонаучному образо­ ванию (протокол № от 2008 г.).

Ответственный за выпуск: Буга Сергей Владимирович.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Методология исследований животных организмов – научная дисципли­ на биологического профиля, интегрирующая методологические подразделы зоологии и методологии науки. Она решает следующие проблемы:

1. Рассмотрение типичных схем организации и осуществления научных исследований зоологических объектов.

2. Методологическое обеспечение зоологических исследований.

3. Инструментальное обеспечение исследований зоологических объектов.

4. Разработка оптимальных схем анализа данных зоологических ис­ следований и представления их результатов.

Методология исследований животных организмов выделилась в каче­ стве относительного самостоятельного раздела зоологии в середине ХХ века и интегрирует соответствующие подразделы таких областей зоологической науки как протистология, гельминтология, малакология, арахнология, энто­ мология, ихтиология, орнитология, териология и др.

Целью учебного курса «Методология исследований животных орга­ низмов» является формирование у студентов целостного представления о ме­ тодологических основах научных исследований в предметной области зооло­ гии. Задачи курса включают ознакомление студентов с основными направле­ ниями изучения животных организмов в стране за рубежом, практикой пла­ нирования, организации, анализа и представления результатов зоологических исследований.

Полученные в результате прохождения специального курса знания и навыки необходимы студентам для успешного выполнения учебной научноисследовательской работы, прохождения учебной и производственных прак­ тик по специальности и специализации, подготовки квалификационных ра­ бот, а также освоения курсов специализации.

Методология является базой для успешного ведения любых научных исследований животных организмов, является необходимой основой для раз­ работки и оптимизации технологий управления популяциями, содержания и культивирования любых животных и имеет обширные приложения во всех прикладных разделах зоологии, в том числе охотоведении и рыболовстве, животноводстве и пр.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

– основные принципы и методы зоологических исследований;

– особенности организации исследований основных эколого-система­ тических групп животных;

– требования по обеспечению корректности планирования и организа­ ции исследований, консимилятивности, репрезентативности данных.

– осуществлять информационное обеспечение и планирование научных исследований зоологических объектов;

– выполнять основные виды работ, характерные для исследований основных эколого-систематических групп животных;

– корректно анализировать данные и представлять результаты научных исследований.

Преподавание курса осуществляется по блочно-модульному принципу с выделением 4 основных блоков: 1) Методология научных исследований.

2) Эколого-фаунистические исследования. 3) Методология исследований бес­ позвоночных животных. 4) Методология исследований позвоночных живот­ ных.

При чтении лекционного курса необходимо применять наглядные мате­ риалы в виде табличных схем и мелового рисунка, а также использовать тех­ нические средства обучения для демонстрации компьютерных презентаций, слайдов и видеоматериалов.

Для организации самостоятельной работы студентов по курсу следует использовать современные информационные технологии: разместить в сете­ вом доступе комплекс учебных и учебно-методических материалов (програм­ ма, методические рекомендации, список рекомендуемой литературы и ин­ формационных ресурсов и др.).

Лабораторные занятия предусматривают освоение основных методик исследований беспозвоночных и позвоночных животных и должны быть обеспечены микроскопической и иной техникой, живым и фиксированным зоологическим материалом, микроскопическими препаратами. Занятия по информационному обеспечению зоологических исследований следует прово­ дить в компьютерном классе, подключенном к глобальной информационной сети.

Эффективность самостоятельной работы студентов целесообразно про­ верять в ходе текущего и итогового контроля знаний в форме устного опроса, компьютерного тестирования по темам и разделам (модулям) курса.

Учебный курс рассчитан на 34 часа: 24 часа лекционных, 8 часов лабо­ раторных занятий и 2 часа контроля самостоятельной работы студентов (КСР).

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

пичные схемы научных исследований. Ти­ пология научной информации. Информаци­ онное обеспечение и дизайн научных ис­ Изучение среды обитания, описание биото­ пов, методика изучения микроклимата и кормовых ресурсов. Работа с таксономиче­ ных животных. Изучение водных, почвен­ ных и наземных беспозвоночных живот­ ных. Изучение вредителей культивируемых животных. Основные методы ихтиологи­ ческих, батрахологических, герпетологиче­ ских, орнитологических и териологических I. Методология научных исследований 1.1 Логика научных исследований. Специфический характер научной деятельности. Типичные схемы научных исследований. Развернутая схема процедуры постановки научной проблемы. Соотношение цели и задач иссле­ дования, метода и методик. Примеры корректно выполненных постановки научной проблемы в зоологических исследованиях, формулировки их цели и определения задач, решение которых необходимо для её достижения.

1.2 Научная информация, её типология. Исходные материалы и данные научных исследований. Регистрация данных, лабораторные журналы, поле­ вые дневники, книги учетов, регистрационные карточки, фото-, аудио- и ви­ деоматериалы в практике зоологических исследований. Первичная научная информация: опубликованные и непубликуемые итоговые документы. Ин­ формационная структура научного документа: новые знания, релевантная и нерелевантная информация, помехи (искажения), информационный шум.

Уровни ознакомления с научно-технической информацией. Публикации: пе­ риодические, продолжающиеся и непериодические издания. Вторичная науч­ ная информация, библиографические указатели и реферативные журналы.

Сетевые компьютерные технологии в информационном обеспечении зооло­ гических исследований. Специализированные научные информационно-по­ исковые и метапоисковые системы; возможности специализированных баз данных научных публикаций.

1.3 Планирование научных исследований. Понятие о дизайне исследо­ ваний (эксперимента). Организационно-практические этапы научного иссле­ дования. Техническое обеспечение и реализация исследований с учетом спе­ цифики зоологических объектов. Значение методик постановки исследова­ ний. Обеспечение требований репрезентативности и консимилятивности дан­ ных. Формирование выборок, планирование числа повторностей, расчет объемов выборок исходя из характера данных. Оформление результатов научных исследований, ведение отчетности, правила подготовки научных ра­ бот.

II. Эколого-фаунистические исследования Изучение среды обитания, описание биотопов, методика изучения микрокли­ мата и кормовых ресурсов. Установление видового состава. Работа с таксоно­ мическими списками (правила оформления, основные термины зоологиче­ ской номенклатуры).

III. Методология исследований беспозвоночных животных 3.1 Методы фиксации, препарирования и хранения коллектированных беспозвоночных животных.

3.2 Исследования водных беспозвоночных животных, основные мето­ ды учетов, определения численности, плотности и биомассы.

3.3 Почвенно-зоологические исследования. Изучение почвенных живот­ ных – представителей микро-, мезо- и макрофауны (нематоды, дождевые че­ рви, энхитреиды, моллюски, клещи, личинки и имаго насекомых).

3.4 Исследования наземных беспозвоночных (герпетобионты, обитате­ ли древесной и травянистой растительности, некрофаги, копрофаги, синан­ тропы). Особенности исследований и учета представителей отдельных групп животных организмов. Применение разного типа ловушек (светоловушки, цветоловушки, ловушки с аттрактантами). Изучение беспозвоночных живот­ ных – вредителей культивируемых растений. Основные методы учетов вре­ дителей культивируемых растений, регистрация наносимых ими поврежде­ ний.

IV. Методология исследований позвоночных животных 4.1 Основные методические подходы в изучении рыб (состав ихтиофа­ уны бассейнов, отдельных водоемов и водотоков). Определение рыб. Отбор проб и анализ промысловых уловов.

4.2 Методы исследований земноводных и пресмыкающихся, особенно­ сти биологии представителей таксона в приложении к методологии их изуче­ ния. Количественная оценка и использование различных методов в полевых условиях: абсолютные методы (метод изымаемых проб, мечение с повтор­ ным отловом, метод фиксированных площадок), относительные методы (уче­ ты на трансектах – визуальные и по голосам, учеты на личиночных стадиях развития и др.). Применение трансект в изучении пространственной динами­ ки. Методология исследования динамики питания земноводных и пресмы­ кающихся (методы прижизненного извлечения содержимого желудков). Осо­ бенности экипировки и снаряжение для полевых исследований.

4.3 Методы исследования орнитофауны. Биотопическая приурочен­ ность видов. Методы изучения представителей разных таксономических групп. Составление видовых списков (локальных и региональных). Проблема полноты фаунистических списков и пути ее решения. Исследование времен­ ных аспектов динамики орнитофауны. Методы исследования сообществ птиц. Количественные учеты птиц: относительные и абсолютные. Маршрут­ ный метод, метод пробных площадей и точечные учеты на круговых площад­ ках. Особенности учета отдельных видов и групп видов. Исследование связей птиц с местообитанием. Оценка численности отдельных видов на больших территориях.

4.4 Основные методы териологических исследований. Методы учета численности млекопитающих: теоретические основы, постановка работ и практическое исполнение. Теоретические основы проведения учетов числен­ ности млекопитающих на основе разных подходов: абсолютный учет, фор­ мирование индексов обилия и их оценка, отлов/мечение/повторный отлов и т.д. Метод тропления и регистрации следов на снеговом покрове и его совре­ менные приложения в териологии. Навыки видовой идентификации следов как важнейшая основа этого исследовательского метода. Основные и дополни­ тельные экологические показатели, оцениваемые при троплении и регистра­ ции следов на снеговом покрове. Проблемно ориентированная постановка и практика работ по учету численности разных видов и групп видов млекопита­ ющих. Информационное сопровождение учетов численности.

Метод радиослежения и его современные приложения в экологии позво­ ночных животных. Основные и дополнительные экологические показатели, оцениваемые при радиослежении. Безальтернативность метода при изучении пространственной структуры популяций и активности. Необходимое обору­ дование и его разновидности. Проблемно ориентированная постановка и практика телеметрических исследований. Информационное сопровождение радиослежения (параметрическое описание, интегрирование информации, постановка анализа и синтеза в исследовании полученных данных статисти­ ческие тесты, базы данных и т.д.).

Информационная (информационно-методическая) часть Темы лабораторных занятий (8 часов):

1. Сетевые компьютерные технологии в информационном обеспечении зоо­ логических исследований.

2. Количественные учеты птиц. Маршрутный метод, метод пробных пло­ щадей и точечные учеты на круговых площадках.

3. Метод тропления и регистрации следов на снеговом покрове. Навыки идентификации следов.

4. Метод радиослежения, необходимое оборудование и практика телемет­ рических исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бибби К. Методы полевых экспедиционных исследований: Исследова­ ния и учеты птиц / К. Бибби, М. Джонс, С. Мардсен. – М.: Союз охра­ ны птиц России, 2000.

2. Гудина А. Н. Методы учета гнездящихся птиц: картирование террито­ рий / А. Н. Гудина. – Запорожье: Дикое поле, 1999.

3. Дробенков С. М. Земноводные Беларуси: распространение, экология и охрана / С. М. Дробенков, Р. В. Новицкий, М. М. Пикулик, Л. В. Косо­ ва, К. К. Рыжевич. – Мн.: Белорусская наука, 2006.

4. Коли Г. Анализ популяций позвоночных / Г. Коли. – М.: Мир, 1979.

5. Количественные методы в почвенной зоологии / Под ред. М.С. Ги¬ля­ рова и Б.Р. Стригановой. – М.: Наука, 1987.

6. Никольский Г. В. Экология рыб / Г. В. Никольский. – М.: Высшая шко­ 7. Песенко Ю. А. Принципы и методы количественного анализа в фауни­ стических исследованиях / Ю. А. Песенко. – М.: Наука, 1982.

8. Ошмарин П. Г. Следы в природе / П. Г. Ошмарин, Д. Г. Пикунов. – Москва: Наука, 1990.

9. Фасулати К. К. Полевое изучение беспозвоночных / К. К. Фасулати. – М.: Высшая школа, 1971.

1. Буга С. В. Методические указания по разделу "Методы коллектирова­ ния, фиксации, препарирования и хранения сборов беспозвоночных животных" специального курса "Методы зоологических иссле­ дований" / Буга С. В. – Мн.: БГУ, 1997.

2. Виноградова Н. В. Определение пола и возраста воробьиных птиц фа­ уны СССР / Н. В. Виноградова, В. Р. Дольник, В. Д. Ефремов, В. А. Паевский. – М.: Наука, 1976.

3. Калиниченко И. М. Оформление курсовых и дипломных работ: биоло­ гические науки / Калиниченко И. М. – М.: МГУ, 1982.

4. Кузнецов И. Н. Рефераты, контрольные, курсовые и дипломные рабо­ ты. Методические рекомендации по подготовке и оформлению / И. Н. Кузнецов, Л. В. Лойко. – Мн.: Завигар, 1998.

5. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. – М.: Высшая школа, 1980.

6. Новиков Г. А. Полевые исследования по экологии наземных позвоноч­ ных / Г. А. Новиков. – М.: Советская наука, 1953.

7. Яблоков А. В. Введение в фенетику популяций / А. В. Яблоков, Н. И. Ларина. – М.: Высшая школа, 1985. Jdrzejewska B. Predation in Vertebrate Communities. The Biaowieza Primeral Forest as a Case Study / B. Jdrzejewska, W. Jdrzejewski. –Berlin, Heidelberg: Springer Verlag, 8. Krebs C. Ecology. The Experimental Analysis of Distribution and Abund­ ance / C. Krebs. – New York: Addison-Welsey Edicational Publ., 1994.

9. Krebs C. Ecological Methodology / C. Krebs. – New York: Addison-Wel­ sey Edicational Publ., 1998.

10. Sokal R. Biometry / R. Sokal, F. Rohlf. – New York: W.H. Freeman and 11. White G.C. Analysis of wildlife radio-tracking data / G.C. White, R. A. Garrott. – Harcourt: Brace Iovanovich Publishers Academic Press,