ENV014 Stabilita a chaos v ekologii (ekologická stabilita)

Přírodovědecká fakulta
podzim 2015
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. Jana Klánová, Ph.D.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 16:00–17:50 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: • vysvětlit 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 důležité stabilizační mechanismy; • aplikovat základní poznatky z termodynamiky na popis některých environmentálních problémů; • odhadnout možná rizika znečištění a jiných procesů spjatých s lidskou činností pro stabilitu ekosystémů; • analyzovat vztah mezi biodiverzitou a stabilitou; • zohlednit tyto poznatky při řešení environmentálních problémů; •obhájit důležitost koncepce trvale udržitelného rozvoje.
Osnova
  • • Širší objasnění pojmu stabilita a jeho význam pro přírodní systémy • stabilita a časové a prostorové měřítko • zasazení vývoje ekosystémů na území ČR do kvartérních klimatických oscilací • kolapsy a nevratné změny ekosystémů v předindustriélní době: několik příkladů • historie systémového myšlení • základní charakteristiky složitých systémů • nelineární chování složitých systémů • nelineární chování u ekosystémů • cesta k dynamické rovnováze a stabilita rovnovážných stavů • mechanismy ustalování dynamické rovnováhy • termodynamika a ekologická termodynamika: základní pojmy a zákony, stěžejní veličiny • vývoj ekosystému a stabilita • udržování homeostáze v podmínkách měnícího se prostředí: Gaia • entropie ekosystému a její vztah ke stabilitě • vznik řádu z chaosu • nadprodukce entropie v degradovaných ekosystémech • základní „energetická“ struktura ekosystému • zásoba uhlíku a dynamická strategie vývoje ekosystémů • látkové toky a koncentrace jako indikátory stability • význam cyklu prvků a jejich recyklace pro stabilitu ekosystému • eutrofizace, acidifikace, hliníkový stres: hlavní příčiny poškození lesních ekosystémů • biodiverzita a stabilita • quo vadis ecosystems? • vztah evoluce a stability ekosystémů • „4. zákon termodynamiky“ • exergická degradace ekosystémů • závěrečné shrnutí.
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. Boston: Elsevier, 2004, xiv, 366. ISBN 008044167X. URL 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
Výuka je realizována formou přednášky s prezentací v Powerpointu. Důraz je kladen na porozumění mechanismům a souvislostem. Je vedena diskuze se studenty nad vybranými otázkami souvisejícími s ekologickou stabilitou. Některé jevy jsou názorně demonstrovány.
Metody hodnocení
Návštěva přednášek není povinná, ale silně doporučená pro porozumění probíraným tématům. Závěrečné hodnocení probíhá formou ústní zkoušky, kde jsou probírány tři okruhy témat.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2017.