ENV014 Stabilita a chaos v ekologii (ekologická stabilita)

Přírodovědecká fakulta
podzim 2012
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k, kz, z.
Vyučující
Mgr. Pavel Rotter, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Čt 15:00–16:50 D29/252-RCX1
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Představit stabilitu jako stěžejní veličinu pro pochopení vývoje, struktury a ochrany ekosystémů.
Po absolvování kurzu bude student schopen:
Objasnit pojem stability v ekologii a podat výklad o jednotlivých přístupech ke stabilitě v závislosti na pozorované dynamice ekosystému, populace.
Identifikovat v ekosystému uzlová místa a procesy nejdůležitější z hlediska stability. Zohlednit tyto poznatky při řešení environmentálních problémů.
Aplikovat základní poznatky z termodynamiky na popis některých environmentálních problémů.
Odhadnout možná rizika znečištění a jiných procesů spjatých s lidskou činností pro stabilitu globálního ekosystému.
Zároveň student získá základní přehled o modelech používaných k popisu ekologické stability.
Osnova
  • Stabilita jako stěžejní jev ve vesmíru.
  • Stabilita v neživé a živé přírodě.
  • Kolapsy v přírodě a společnosti, několik příkladů.
  • Základní pojmy termodynamiky aplikovatelné v ekologii.
  • Holistický způsob zkoumání jevů. Systémy a komplexnost. Způsoby ustalování stability, zpětné vazby, autoregulace. Vlastnosti oživených systémů. Příklady systémů se zpětnými vazbami.
  • Ekologická stabilita, základní pojmy, struktura ekosystémů, resilience, rezistence.
  • Zrod chaosu a rozpad ekosystémů.
  • Typy dynamiky u vybraných ekosystémů: kvalitativní popis.
  • Uzlová místa ekosystémů z pohledu stability.
  • Základní pojmy matematiky potřebné k popisu stability.
  • Entropie v živých a neživých systémech. Život a druhý zákon termodynamiky. Entropie jako nástroj popisu ekosystémů.
  • Exergie, představení konceptu. Exergie jako měřítko odolnosti ekosystému vůči působení polutantů. Evoluce ekosystému a exergie.
  • Stabilita rovnovážného stavu. Ljapunova stabilita v ekologii.
  • Modelování ekosystémů a jejich stability, základní typy modelů.
  • Svět jako globální ekosystém, popis, perspektivy, hrozby.
Literatura
    doporučená literatura
  • LOREAU, Michel. From populations to ecosystems : theoretical foundations for a new ecological synthesis. Princeton: Princeton University Press, 2010, xiv, 297. ISBN 9780691122700. info
  • New models for ecosystem dynamics and restoration. Edited by R. J. Hobbs - Katharine N. Suding. Washington: Island Press, 2009, xii, 352. ISBN 9781597261852. info
  • Něco překrásného se končí : kolapsy v přírodě a společnosti. Edited by Petr Pokorný - Miroslav Bárta. 1. vyd. Praha: Dokořán, 2008, 255 s. ISBN 9788073631970. info
  • CAPRA, Fritjof. Tkáň života : nová syntéza mysli a hmoty. Translated by Jan Pokorný. Vyd. 1. Praha: Academia, 2004, 290 s. ISBN 8020011692. info
  • JØRGENSEN, Sven Erik a Jurij Michajlovič SVIREŽEV. Towards a thermodynamic theory for ecological systems. 1st ed. Amsterdam: Elsevier, 2004, xiv, 366. ISBN 008044167X. info
  • MARŠÍK, František a Ivan DVOŘÁK. Biotermodynamika. Vyd. 2., upr. a rozš. Praha: Academia, 1998, 270 s. ISBN 8020006648. info
  • MÍCHAL, Igor. Ekologická stabilita. 2. rozš. vyd. Brno: Veronica, 1994, 275 s. ISBN 80-85368-22-6. info
Výukové metody
Přednáška s prezentací. Diskuze se studenty nad vybranými odbornými články a otázkami souvisejícími s ekologickou stabilitou. Názorné demonstrace některých jevů.
Metody hodnocení
Písemná zkouška kombinující test a otázky s požadavkem vypracování odpovědi.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2017.