ЭНЕРГИЯ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
МИНЕСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВАРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ ВПО«Воронежский государственный аграрный университетим. К.Д. Глинки»
Кафедра агроэкологии
Методические указанияпо выполнению контрольных работ по дисциплине «Экология»для студентов заочного отделения землеустроительного факультета
ВОРОНЕЖ2010
Составитель: к.с.-х.н., доцент кафедры агроэкологии Волошина Е.В.
Общие методические указания по изучению дисциплины
Цели и задачи курса
Цель изучения дисциплины – приобретение студентами суммы теоретических знаний и практических навыков, необходимых для обоснования и осуществления регулирования процессов, протекающих в экологических системах.
Задачами дисциплины является изучение:
основных закономерностей функционирования биосферы;
экосистем и их устойчивости.
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
основные закономерности функционирования биосферы и биогеоценозов;
ключевые законы экологии и их практическое значение;
принципы общей теории систем и системного подхода при решении задач оптимизации взаимодействия общества и природы;
экологические принципы управления природными ресурсами;
особенности функционирования агроэкосистем и экологические основы рационального использования природно-ресурсного потенциала сельскохозяйственного производства;
целесообразные пути повышения продуктивности агроэкосистем;
основы агроэкотоксикологии;
сущность комплексного анализа окружающей природной среды;
экономические последствия загрязнения и деградации окружающей природной среды;
основы природоохранного законодательства и важнейшие нормативные документы.
Студент должен уметь:
оценить характер и направленность техногенных воздействий на агроэкосистемы, негативных воздействий сельскохозяйственного производства на природные комплексы и их компоненты в конкретных природно-хозяйственных условиях;
установить причинную обусловленность таких воздействий и разработать систему мероприятий по их ограничению и предотвращению;
организовать и вести экологический мониторинг;
определять наличие экотоксикантов в сельскохозяйственной продукции, различных объектах окружающей природной среды с помощью биологических, физико-химических и других методов;
организовать производство экологически чистой продукции;
проводить экологическую экспертизу;
оценить экономический ущерб;
сформировать систему агроэкологического сервиса с учетом видов хозяйственной деятельности (колхозы, кооперативы, фермы) и специализации производства;
снижать материало- и энергоемкость производства.
ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ. ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИИ
Предмет экологии и ее связь с другими науками (ботаникой, зоологией, почвоведением ...). История экологии. Роль русских и зарубежных ученых в становлении науки. Подразделения экологии (по уровням биосистем–аутэкология, синэкология..., предмету изучения экология растений, животных..., отраслевому признаку –сельскохозяйственная, промышленная...).
Концепция уровней организации. Причины повышенного внимания к экологии в современных условиях. Проблемы и задачи современной экологии (изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания, разработка теории устойчивости экологических систем и определение границ их устойчивости ... ).
БИОСФЕРА
Учение о биосфере. Этапы развития биосферы. Компоненты биосферы, как совокупности живых организмов и элементов неорганической природы. Характеристика современной биосферы, законы ее развития и саморегуляции. Уровни организации и иерархические зависимости.
Учение о ноосфере, как новом состоянии высшей стадии развития биосферы, этапе разумного регулирования отношений человека и природы.
ЭКОСИСТЕМА
Понятие об экосистемах (биогеоценозах). Концепция экосистемы (условия необходимые для функционирования экосистем ). Структура экосистемы (биотическая часть: продуценты, консументы...; абиотические факторы: свет, температура...). Биологическая регуляция геохимической среды (гипотеза Геи: преобразование организмами среды к своим биологическим потребностям). Воздействие абиотических факторов на организмы. Законы: минимума, толерантности, совокупности действия природных факторов. Основные типы экосистем, их характеристика и функции.
ЭНЕРГИЯ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Энергетическая характеристика среды (поступление и распределение солнечного излучения в биосфере). Законы термодинамики и экосистемы (на продуктивность экосистем накладываются определенные ограничения, не вся энергия, высвобождающаяся в процессе расщепления высокоэнергетических соединений , поступивших с пищей, может быть использована в других реакциях..., все системы имеют тенденцию стремиться к внутренней неупорядоченности). Продуктивность экосистемы: валовая первичная продуктивность, чистая первичная продуктивность, чистая продуктивность сообщества, вторичная продуктивность. Продуктивность природных и сельскохозяйственных экосистем. Перенос энергии в экосистеме: пищевые цепи (пастбищная и детритная), пищевые сети. Эффективность пищевой цепи. Трофические уровни и экологические пирамиды (численности, биомассы, энергии). Правило Линдемана. Время переноса энергии в экосистеме. Закон уменьшения отдачи и концепция поддерживающей емкости среды. Законы: мак8симизации энергии, снижения энергетической эффективности
природопользования.