保护生物学实验(Conservation Biology)课程基本信息课程性质：必修课程课程编号：02051027h课程总学时：12/48课程属性：专业课程；核心课程开设学期：第6学期承担实验室：生态系实验室适用专业：生态学，环境科学：生物类/环境科学类先修课程：普通生物学，基础生态学，进化生态学，普通遗传学，环境科学导论（概论）审核人：主撰人：吴明作大纲制定（修订）日期：2022-07-29一、课程设计实验简介保护生物学课程是生态学专业的专业必修课程、核心课程（主干课程），也是环境科学、林学、旅游资源管理等环境科学类、生物科学类及其相关本科专业的专业必修课程或选修课程，目前国内外许多院校相关专业均开设有保护生物学课程。保护生物学在生态环境类专业课程体系中具有举足轻重的作用，是其他任何课程都无法替代的。生物资源是人类赖以生存的基本条件，但是，由于技术进步和人口数量不断增加，人类加速了对自然资源的开发和对环境的破坏，导致自前生物多样性正以惊人的速度消失，生物多样性危机正日益吸引着科学、教育、政府与公众的关注。如何加强生物多样性保护，如何用科学的理论和最有效的方法去指导和实施保护行动，是我们今天必须面对的问题，保护生物学的产生使人们看到了希望。保护生物学是为解决由于人类活动而使生物多样性受到极大威胁的问题而逐渐形成的，是论述全球范围内生物多样性所面临的威胁以及探讨对生物多样性保护和管理有效途径、如何采取措施防止物种灭绝的一门综合性学科，是了解和学习当今环境与生物关系的重要学科，被认为是21世纪的普及性学科，不仅对大学生，甚至对全民都应该进行保护生物学的普及教育。我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，同时又是生物资源大量丧失而驱待保护的国家，因此保护生物学和现代中国的关系尤其紧密，与我国谋求经济发展的努力相关的是它背后隐藏的环境代价。我国的环境恶化被认为是经济发展的代价，但是，我国的确拥有可以同时用手现代化和维持健康环境的资源，我国也有建立和管理更多包括国家公园在内的各类保护地资源；也正在建设生态文明，实践着“绿水青山就是金山银山”。因此我国在21世纪需要大量具有可持续发展观的人才，而保护生物学提供了实现资源利用平衡的想法和实例。保护生物学是研究保护物种，保存生物多样性和持续利用生物资源问题的学科。保护生物学不仅研究物种和生境所面临的威胁，而且研究人类活动与生物多样性之间的关系，还包括采取的保护行动，是一门理论性强和应用范围的交义科学：其研究目的是保护生物多样203
203 保护生物学实验 (Conservation Biology) 课程基本信息 课程编号：02051027h 课程总学时：12/48 课程性质：必修课程 课程属性：专业课程；核心课程 开设学期：第 6 学期 承担实验室：生态系实验室 适用专业：生态学，环境科学；生物类/环境科学类 先修课程：普通生物学，基础生态学，进化生态学，普通遗传学，环境科学导论（概论） 主撰人：吴明作 审核人： 大纲制定（修订）日期：2022-07-29 一、课程设计实验简介 保护生物学课程是生态学专业的专业必修课程、核心课程（主干课程），也是环境科学、 林学、旅游资源管理等环境科学类、生物科学类及其相关本科专业的专业必修课程或选修课 程，目前国内外许多院校相关专业均开设有保护生物学课程。保护生物学在生态环境类专业 课程体系中具有举足轻重的作用，是其他任何课程都无法替代的。 生物资源是人类赖以生存的基本条件，但是，由于技术进步和人口数量不断增加，人类 加速了对自然资源的开发和对环境的破坏，导致目前生物多样性正以惊人的速度消失，生物 多样性危机正日益吸引着科学、教育、政府与公众的关注。如何加强生物多样性保护，如何 用科学的理论和最有效的方法去指导和实施保护行动，是我们今天必须面对的问题，保护生 物学的产生使人们看到了希望。保护生物学是为解决由于人类活动而使生物多样性受到极大 威胁的问题而逐渐形成的，是论述全球范围内生物多样性所面临的威胁以及探讨对生物多样 性保护和管理有效途径、如何采取措施防止物种灭绝的一门综合性学科，是了解和学习当今 环境与生物关系的重要学科，被认为是 21 世纪的普及性学科，不仅对大学生，甚至对全民 都应该进行保护生物学的普及教育。 我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，同时又是生物资源大量丧失而亟待保护的 国家，因此保护生物学和现代中国的关系尤其紧密，与我国谋求经济发展的努力相关的是它 背后隐藏的环境代价。我国的环境恶化被认为是经济发展的代价，但是，我国的确拥有可以 同时用于现代化和维持健康环境的资源，我国也有建立和管理更多包括国家公园在内的各类 保护地资源；也正在建设生态文明，实践着“绿水青山就是金山银山”。因此我国在 21 世 纪需要大量具有可持续发展观的人才，而保护生物学提供了实现资源利用平衡的想法和实例。 保护生物学是研究保护物种，保存生物多样性和持续利用生物资源问题的学科。保护生 物学不仅研究物种和生境所面临的威胁，而且研究人类活动与生物多样性之间的关系，还包 括采取的保护行动，是一门理论性强和应用范围广的交叉科学；其研究目的是保护生物多样
性，防止或延缓物种灭绝。因此具有自己独特的特征：它是一门处理危机的决策科学，一门处理统计现象的科学，是一门价值取向的科学，一门实践性很强的学科。通过保护生物学课程的学习，使学生掌握保护生物学的基本概念，并依据保护生物学的基本原理和方法，了解生物多样性的现状与危机，人类与环境行为间的关系，国内外发展和动态；提高生物多样性保护意识，激发生物多样性保护动机：评价人类经济活动和发展对环境生物的影响以及环境生物多样性变化对人类社会行为、生存与发展的影响，了解环境保护和生物多样性保护在国民经济发展中的重要作用：从而对判断、调整和选择人类社会行为提供科学依据打下坚实基础。同时，保护生物学的理论与实践在保护地建设和管理、珍稀濒危动植物保护、生态恢复和防止外来物种侵入等方面有着其他学科不可替代的作用。本课程设计实验通过案例分析、小组讨论、实例操作等方式，涉及保护生物学的基本原理、基本方法、基本技术、实施措施，生物多样性调查监测、价值评估，物种保护的优先原则，生物入侵，岛屿生物地理学理论及其在生物多样性就地保护中的应用，国家公园与各类自然保护地的建立、设计、管理，迁地保护。通过课程设计实验，使学生加深对理论知识与技术程序的理解与运用，能够理解保护生物学的基本概念、基本理论、基本方法、基本技术、实施措施，生物多样性保护中的调查监测、价值评估，能够运用保护生物学的基本原理了解如何更好地保护与开发利用生物资源的方法与途径，具备从事生物多样性保护及其相关领域实际工作的基本能力。二、实验教学目的和基本要求通过学习，要求学生能够掌握保护生物学的基本原理、技术方法与实施措施，并通过案例分析与课程设计实验能初步用于生物多样性保护及其相关领域的实践工作。通过实践环节，帮助学生掌握生物多样性保护具体措施，培养自学和独立分析问题的能力以及团队合作精神。通过案例分析、小组讨论、实例操作等方式，要求学生能够掌握保护生物学的基本原理、基本方法、基本技术、实施措施，生物多样性调查监测、价值评估，物种保护的优先原则，生物入侵，岛屿生物地理学理论及其在生物多样性就地保护中的应用，国家公园与各类自然保护地的建立、设计、管理，迁地保护。培养学生全面掌握生物保护和管理的能力：培养学生观察现象、分析事例、解决生物保护和管理中面临问题的能力：培养学生整合与应用专业知识，以及对有意向从事生物保护与管理的学生进行初步培训等，具备从事生物保护与管理实际工作的基本能力。培养学生爱护生物、爱护环境、热爱生物、保护生物的兴趣与意识，深刻理解保护生物、保护环境的重要性，有兴趣、有意识地投入到保护生物多样性的行动中。通过生物多样性价值评估、物种多样性调查与评估、生物入侵调查与评估、自然保护区的规划与设计、野生动物园/植物园设计等的调查监测与设计等实际工作过程，掌握保护生物学的基本技术与方法、工作程序及有关要求：重点在于掌握其方法、要点和思路。三、实验项目名称与学时分配204
204 性，防止或延缓物种灭绝。因此具有自己独特的特征：它是一门处理危机的决策科学，一门 处理统计现象的科学，是一门价值取向的科学，一门实践性很强的学科。通过保护生物学课 程的学习，使学生掌握保护生物学的基本概念，并依据保护生物学的基本原理和方法，了解 生物多样性的现状与危机，人类与环境行为间的关系，国内外发展和动态；提高生物多样性 保护意识，激发生物多样性保护动机；评价人类经济活动和发展对环境生物的影响以及环境 生物多样性变化对人类社会行为、生存与发展的影响，了解环境保护和生物多样性保护在国 民经济发展中的重要作用；从而对判断、调整和选择人类社会行为提供科学依据打下坚实基 础。同时，保护生物学的理论与实践在保护地建设和管理、珍稀濒危动植物保护、生态恢复 和防止外来物种侵入等方面有着其他学科不可替代的作用。 本课程设计实验通过案例分析、小组讨论、实例操作等方式，涉及保护生物学的基本原 理、基本方法、基本技术、实施措施，生物多样性调查监测、价值评估，物种保护的优先原 则，生物入侵，岛屿生物地理学理论及其在生物多样性就地保护中的应用，国家公园与各类 自然保护地的建立、设计、管理，迁地保护。通过课程设计实验，使学生加深对理论知识与 技术程序的理解与运用，能够理解保护生物学的基本概念、基本理论、基本方法、基本技术、 实施措施，生物多样性保护中的调查监测、价值评估，能够运用保护生物学的基本原理了解 如何更好地保护与开发利用生物资源的方法与途径，具备从事生物多样性保护及其相关领域 实际工作的基本能力。 二、实验教学目的和基本要求 通过学习，要求学生能够掌握保护生物学的基本原理、技术方法与实施措施，并通过案 例分析与课程设计实验能初步用于生物多样性保护及其相关领域的实践工作。通过实践环节， 帮助学生掌握生物多样性保护具体措施，培养自学和独立分析问题的能力以及团队合作精神。 通过案例分析、小组讨论、实例操作等方式，要求学生能够掌握保护生物学的基本原理、 基本方法、基本技术、实施措施，生物多样性调查监测、价值评估，物种保护的优先原则， 生物入侵，岛屿生物地理学理论及其在生物多样性就地保护中的应用，国家公园与各类自然 保护地的建立、设计、管理，迁地保护。培养学生全面掌握生物保护和管理的能力；培养学 生观察现象、分析事例、解决生物保护和管理中面临问题的能力；培养学生整合与应用专业 知识，以及对有意向从事生物保护与管理的学生进行初步培训等，具备从事生物保护与管理 实际工作的基本能力。培养学生爱护生物、爱护环境、热爱生物、保护生物的兴趣与意识， 深刻理解保护生物、保护环境的重要性，有兴趣、有意识地投入到保护生物多样性的行动中。 通过生物多样性价值评估、物种多样性调查与评估、生物入侵调查与评估、自然保护区 的规划与设计、野生动物园/植物园设计等的调查监测与设计等实际工作过程，掌握保护生 物学的基本技术与方法、工作程序及有关要求；重点在于掌握其方法、要点和思路。 三、实验项目名称与学时分配
序号学时类型实验要求实验名称2'3基础性必做02051027h-01生物多样性价值评估02051027h-02物种多样性调查与评估3~4基础性必做3~4基础性必做02051027h-03生态系统类型及其多样性调查2'4必做02051027h04生物入侵调查与评估基础性2~3设计性选做02051027h-05自然保护地的规划与设计四、实验方式及基本要求1课程设计实验方式：根据理论课程讲授进度，满足时间要求的前提下，可部分分散进行，也可在其结束后集中进行。根据实际进度安排1~2次讨论。2按一般实验要求进行分组，通常每个班级分为45个小组，每小组人数根据班级实际人数确定，一般6~7人：可混合班级分组。3实验分为室内与室外两种，室内实验可在教室内进行，室外实验须在校园内进行，某些实验要求在郑州市内或河南省内甚至其他省份内进行。4野外调查与监测的时间要求：植物与生态系统类型等须在树木全部展叶至开始落叶之间的任一段时间：动物多样性调查可不要求时间，但当天的具体时间有要求。5部分实验需要查阅有关资料，收集具体数据，假定各种因素、条件和有关数据。必要时可进行简单的现场调查与监测，较复杂的以查阅资料文献、假设条件为主并进行简化处理。6要求全体学生参加：无特殊情况不得请假：整个过程中须服从指导老师安排。7每个实验均要求有实验报告，实验结束后上交，作为考核与成绩评定依据之一。8要求学生按时完成资料的收集、调查、处理任务，遵守学校纪律要求。按时按要求完成讨论、调查监测、设计评估、实验报告的编写。同时注意安全。五、实验内容安排学时数：2-3实验一生物多样性价值评估实验目的通过某一区域生物多样性的价值进行核算与评估，理解并掌握生物多样性价值的体现、核算方法，了解生物多样性在生态环境维持方面的重要意义。实验内容1区域生物多样性基本情况调查与资料收集。2区域生物多样性价值的实物量分解与测算。3区域生物多样性价值核算方法确定。4区域生物多样性价值核算与评估。实验方法1通过实地调查，确定某区域的植被类型与群落类型，其确定方法依据《中国植被》；205
205 序号 实验名称 学时 类型 实验要求 02051027h -01 生物多样性价值评估 2~3 基础性 必做 02051027h -02 物种多样性调查与评估 3~4 基础性 必做 02051027h -03 生态系统类型及其多样性调查 3~4 基础性 必做 02051027h -04 生物入侵调查与评估 2~4 基础性 必做 02051027h -05 自然保护地的规划与设计 2~3 设计性 选做 四、实验方式及基本要求 1 课程设计实验方式：根据理论课程讲授进度，满足时间要求的前提下，可部分分散进 行，也可在其结束后集中进行。根据实际进度安排 1~2 次讨论。 2 按一般实验要求进行分组，通常每个班级分为 4~5 个小组，每小组人数根据班级实际 人数确定，一般 6~7 人；可混合班级分组。 3 实验分为室内与室外两种，室内实验可在教室内进行，室外实验须在校园内进行，某 些实验要求在郑州市内或河南省内甚至其他省份内进行。 4 野外调查与监测的时间要求：植物与生态系统类型等须在树木全部展叶至开始落叶之 间的任一段时间；动物多样性调查可不要求时间，但当天的具体时间有要求。 5 部分实验需要查阅有关资料，收集具体数据，假定各种因素、条件和有关数据。必要 时可进行简单的现场调查与监测，较复杂的以查阅资料文献、假设条件为主并进行简化处理。 6 要求全体学生参加；无特殊情况不得请假；整个过程中须服从指导老师安排。 7 每个实验均要求有实验报告，实验结束后上交，作为考核与成绩评定依据之一。 8 要求学生按时完成资料的收集、调查、处理任务，遵守学校纪律要求。按时按要求完 成讨论、调查监测、设计评估、实验报告的编写。同时注意安全。 五、实验内容安排 实验一 生物多样性价值评估 学时数：2-3 实验目的 通过某一区域生物多样性的价值进行核算与评估，理解并掌握生物多样性价值的体现、 核算方法，了解生物多样性在生态环境维持方面的重要意义。 实验内容 1 区域生物多样性基本情况调查与资料收集。 2 区域生物多样性价值的实物量分解与测算。 3 区域生物多样性价值核算方法确定。 4 区域生物多样性价值核算与评估。 实验方法 1 通过实地调查，确定某区域的植被类型与群落类型，其确定方法依据《中国植被》；
根据生态学相关调查方法进行植被或群落主要特征参数调查。2通过实地测定或资料搜集，确定生物多样性价值的实物量测算以及价值核算所需参数，3确定生物多样性价值的实物量测算以及价值核算所需要的方法。可参考如下方法：（1）森林生态系统服务功能评估规范（GB/T38582-2020）。（2）全国生态状况调查评估技术规范生态系统服务功能评估（HJ1173-2021)（3）生态保护红线监管技术规范生态功能评价（试行）（HJ1142一2020）（4）天然林保护工程生态效益评估数据获取方法（LY/T2897-2017）（5）退耕还林工程生态效益监测与评估规范（LY/T2573一2016）（6）造林项目碳汇计量监测指南（LY/T2253-2014）（7）森林资源资产评估技术规范（LY/T2407-20154根据确定的方法与测定或搜集的参数，测算生物多样性价值的实物量，核算区域生物多样性价值，并进行相应的分析与评估，形成报告。学时数：3-4实验二物种多样性调查与评估实验目的通过某区域的物种多样性进行调查与评估，掌握区域物种多样性的调查与评估方法。实验内容本实验的物种多样性调查主要是指维管束植物和脊椎动物。1确定调查区域：本实验调查主要在学校校园内或学校的教学实验基地内进行，可以扩大至郑州市域、河南省域或其他适合的区域。2根据区域特征与调查要求，确定调查方法。3区域物种多样性实地调查。4资料整理、分析与评估，形成报告。实验方法1确定调查范围与调查样地。2确定调查方法，进行实地调查。样方法：物种丰富，分布范围相对集中，分布面积较大的地段。样线（带）法：物种不十分丰富，分布范围相对分散，种群数量较多的区域。全查法：物种稀少，分布面积小，种群数量相对较少的区域。样点法：不便于行走的调查区，如崎岖山地、水体、沼泽、湿地等。访谈及市场调查法：涉及被利用现状时。日法：小型兽类。捕获法：网捕法通常用于地表茂密灌丛中活动的鸟类；标记一重捕法适用类别较多。陷法：两栖爬行类。洞口统计法：穴居生物。206
206 根据生态学相关调查方法进行植被或群落主要特征参数调查。 2 通过实地测定或资料搜集，确定生物多样性价值的实物量测算以及价值核算所需参数。 3 确定生物多样性价值的实物量测算以及价值核算所需要的方法。可参考如下方法： （1）森林生态系统服务功能评估规范(GB/T 38582-2020)。 （2）全国生态状况调查评估技术规范 生态系统服务功能评估(HJ 1173-2021) （3）生态保护红线监管技术规范 生态功能评价（试行）（HJ 1142—2020） （4）天然林保护工程生态效益评估数据获取方法(LY/T 2897-2017) （5）退耕还林工程生态效益监测与评估规范(LY/T 2573－2016) （6）造林项目碳汇计量监测指南(LY/T 2253-2014) （7）森林资源资产评估技术规范(LY/T 2407-2015) 4 根据确定的方法与测定或搜集的参数，测算生物多样性价值的实物量，核算区域生物 多样性价值，并进行相应的分析与评估，形成报告。 实验二 物种多样性调查与评估 学时数：3-4 实验目的 通过某区域的物种多样性进行调查与评估，掌握区域物种多样性的调查与评估方法。 实验内容 本实验的物种多样性调查主要是指维管束植物和脊椎动物。 1 确定调查区域：本实验调查主要在学校校园内或学校的教学实验基地内进行，可以扩 大至郑州市域、河南省域或其他适合的区域。 2 根据区域特征与调查要求，确定调查方法。 3 区域物种多样性实地调查。 4 资料整理、分析与评估，形成报告。 实验方法 1 确定调查范围与调查样地。 2 确定调查方法，进行实地调查。 样方法：物种丰富，分布范围相对集中，分布面积较大的地段。 样线（带）法：物种不十分丰富，分布范围相对分散，种群数量较多的区域。 全查法：物种稀少，分布面积小，种群数量相对较少的区域。 样点法：不便于行走的调查区，如崎岖山地、水体、沼泽、湿地等。 访谈及市场调查法：涉及被利用现状时。 铗日法：小型兽类。 捕获法：网捕法通常用于地表茂密灌丛中活动的鸟类；标记－重捕法适用类别较多。 陷阱法：两栖爬行类。 洞口统计法：穴居生物
鸣叫法：适用类别较多。具体方法应根据区域特征与调查要求，并参考以下方法的时间要求：（1）全国动物物种资源调查技术规定（试行）（环境保护部公告2010年第27号）（2）关于发布县域生物多样性调查与评估技术规定的公告（环境保护部2017年84号）（3）自然保护区生物多样性调查规范（LY/T1814-2009）3调查资料的整理、统计，可参考如下方法：（1）区域生物多样性评价标准（HJ623-2011）（2）世界自然保护联盟物种红色名录濒危等级和标准。（3）中国生物多样性红色名录高等植物卷（2013年第54号公告）（4）中国生物多样性红色名录脊稚动物卷（2015年第32号公告）（5）国家重点保护野生动物名录（国家林业和草原局农业农村部公告2021年3号）。（6）国家重点保护野生植物名录（国家林业和草原局农业农村部公告2021年15号）。4根据整理与统计的调查结果，进行相应的分析与评估，形成报告。实验三生态系统类型及其多样性调查学时数：3-4实验目的通过某区域的生态系统类型及其多样性的进行调查与评估，掌握区域生态系统类型及其多样性的调查方法。实验内容1确定调查区域：本实验调查主要在学校校园内或学校的教学实验基地内进行，可以扩大至郑州市域、河南省域或其他适合的区域。2根据区域特征与调查要求，确定调查方法或分析方法。3区域生态系统类型及其多样性实地调查或数据判读。4资料整理、分析与评估，形成报告。实验方法1确定调查范围。2确定调查方法。主要有实地调查：遥感判读与分析。3采用实地调查时，实地确定调查区域内的生态系统类型，生态系统边界。采用遥感方法，需要搜集区域遥感影像图进行解译与判读。植被类型或群落类型的确定方法可参照《中国植被》或群落生态学。4绘制生态系统类型分布图。徒手绘制或在遥感图中确定。5调查资料的整理、统计，确定生态系统各类型的特征，包括景观要素各特征，并可以此为基础进行景观生态学分析。6根据整理与统计的调查结果，进行相应的分析与评估，形成报告。实验四生物入侵调查与评估学时数：2-4207
207 鸣叫法：适用类别较多。 具体方法应根据区域特征与调查要求，并参考以下方法的时间要求： （1）全国动物物种资源调查技术规定(试行)(环境保护部公告 2010 年第 27 号) （2）关于发布县域生物多样性调查与评估技术规定的公告(环境保护部 2017 年 84 号) （3）自然保护区生物多样性调查规范(LY/T 1814-2009) 3 调查资料的整理、统计，可参考如下方法： （1）区域生物多样性评价标准(HJ 623-2011) （2）世界自然保护联盟物种红色名录濒危等级和标准。 （3）中国生物多样性红色名录 高等植物卷(2013 年第 54 号公告) （4）中国生物多样性红色名录 脊椎动物卷(2015 年第 32 号公告) （5）国家重点保护野生动物名录（国家林业和草原局 农业农村部公告 2021 年 3 号）。 （6）国家重点保护野生植物名录（国家林业和草原局 农业农村部公告 2021 年 15 号）。 4 根据整理与统计的调查结果，进行相应的分析与评估，形成报告。 实验三 生态系统类型及其多样性调查 学时数：3-4 实验目的 通过某区域的生态系统类型及其多样性的进行调查与评估，掌握区域生态系统类型及其 多样性的调查方法。 实验内容 1 确定调查区域：本实验调查主要在学校校园内或学校的教学实验基地内进行，可以扩 大至郑州市域、河南省域或其他适合的区域。 2 根据区域特征与调查要求，确定调查方法或分析方法。 3 区域生态系统类型及其多样性实地调查或数据判读。 4 资料整理、分析与评估，形成报告。 实验方法 1 确定调查范围。 2 确定调查方法。主要有实地调查；遥感判读与分析。 3 采用实地调查时，实地确定调查区域内的生态系统类型，生态系统边界。采用遥感方 法，需要搜集区域遥感影像图进行解译与判读。植被类型或群落类型的确定方法可参照《中 国植被》或群落生态学。 4 绘制生态系统类型分布图。徒手绘制或在遥感图中确定。 5 调查资料的整理、统计，确定生态系统各类型的特征，包括景观要素各特征，并可以 此为基础进行景观生态学分析。 6 根据整理与统计的调查结果，进行相应的分析与评估，形成报告。 实验四 生物入侵调查与评估 学时数：2-4