"затверджую" Декан факультету захисту рослин, біотехнологій та екології М. Доля



Сторінка4/6
Дата конвертації23.10.2017
Розмір0.72 Mb.
1   2   3   4   5   6




НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ



КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН НАВЧАЛЬНИХ ЗАНЯТЬ

для студентів освітньої програми ОКР «Магістр»

Спеціальність: 09010501. Захист рослин


________________

З дисципліни “Стратегія сталого розвитку природи та суспільства

Факультет захисту рослин, біотехнологій та екології

____2____ семестр







№ тижня

Лекції

год.

Практичні та семінарські заняття

год.

Самостійна робота

год.

Література

1-2

Основні поняття і визначення сталого розвитку

2

Семінар 1: Сучасні уявлення про сталий розвиток людства

2







1, 2, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 24

3

Глобальні екологічні проблеми людства, положення “Порядку денного на 21 століття”

1

Семінар 2: Історія взаємодії людського суспільства та природи

1

Робота з літературою

1

4, 6, 14, 16, 17, 19, 20, 25

4

Наукові передумови формування принципів сталого розвитку. Основи еволюційного вчення.

1

1

Робота з літературою

1

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 18

5

Поняття про системи. Принципи

функціонування систем.



1

Практична робота 1. Стійкість і еволюція екосистем: оцінка флористичної спільності фітоценозів соціоекосистеми




Робота з літературою

1

10,14

6-7

Механізми стійкості систем. Основи еволюційного вчення.

2

Практична робота 2. Антропогенна трансформація природної підсистеми в умовах техногенного забруднення соціоекосистеми

2

Робота з літературою




10,11,13, 14

7







Проміжний контроль.. Модуль 1.

1










8-9

Закономірності взаємодії людини і суспільства

2

Практична робота 3. Розрахунок концентрації ксенобіотика на трофічних рівнях соціоекосистеми.

2







10,14

10-11


Індикатори сталого розвитку

2

Практична робота 4. Розрахунок коефіцієнта екологічно-відповідних умов проживання людини на регіональному рівні соціоекосистеми

2










12-13

Принципи забезпечення сталого розвитку

2

Семінар 3. Інформація як складова сталого розвитку


1




1




14

Особливості концепції освіти для сталого розвитку

1

1




2

2, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 24

14







Проміжний контроль.. Модуль 2.

1










15

Підсумкова атестація




Залікове тестування













Всього

14




16




6





Рекомендована література:

  1. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С. Проблемы устойчивого развития человечества, В кн. "Россия в окружающем мире: 1998". М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. С. 39-52.

  2. Дейлі Герман. Поза зростанням. Економічна теорія сталого розвитку/пер. з англ...ї: Інститут сталого розвитку. — К.: Інтелсфера, 2002.— 312с.

  3. Концепція екологічної освіти України. – К., 2002. – 28 с.

  4. Методи оцінки екологічних втрат: Монографія / За ред. д.е.н. Л.Г. Мельника. – Суми: ВТД „Університетська книга”, 2004. – 288 с.

  5. Основи стійкого розвитку: Навчальний посібник / За заг. ред. проф. Л.Г.Мельника. – Суми: “Університетська книга”, 2005. – 654 с.

  6. Боголюбов В.М., Прилипко В.А. Стратегія сталого розвитку: Навчальний посібник. – К.: Вид. центр НАУ, 2009. – 281 с.

  7. Боголюбов В.М., Соломенко Л.І. та ін. Екологія з основами збалансованого природокористування: Навчально-методичний посібник. – Херсон: Айлант НУБіП, 2009. – 216 с.


ННП, що викладає дисципліну ___________ Соломенко Л.І. Завідувач кафедри _________ Гайченко В.А.

Конспект лекцій з дисципліни

«Стратегія сталого розвитку»

для студентів спеціальностей 8.103101, 8.103102, 8.103101



(Тезисний варіант)
Лекція 1. Основні поняття і визначення сталого розвитку

Концепція сталого розвитку: історичні аспекти,

цілі, завдання, проблеми і напрямки сталого розвитку.
Термін “сталий розвиток” означає розвиток, що задовольняє потреби сьогоден­ня, не приносячи при цьому в жертву здатності май­бутніх поколінь задовольняти свої потреби, тобто, сталий розвиток означає розвиток, який не збіднює майбутнє. Поняття “сталий розвиток” означає розвиток без зростання, або якісне поліпшення без кількісного збільшення.

Сталий (стійкий) розвитокце зобов’язання суспільства діяти у спосіб, що підтримуватиме життя, що дозволить нашим нащадкам жити комфортно у дружньому, чистому і здоровому світі.

Сталий розвиток”це розвиток, який відповідає потребам сучасності без завдання шкоди інтересам потреб майбутнього (Всесвітній комітет з питань довкілля і розвитку при ООН).

Саме просте визначення – це розвиток без зростання, яке призводить до виходу за межі екологічних можливостей довкілля, де розвиток означає якісне поліпшення, а зростання означає кількісне збільшення.

Сталий розвиток має неодмінно означати радикальний перехід від економіки зростання і всього, з нею пов’я­заного, до стабільної економіки.

Фундаментальні обмеження економіки зростання: біофізичні і етико-соціальні.

Природний капітал як обмежуючий фактор еконо­мічного розвитку.

Суспільство, що стабільно розвивається, повинно мати:

• здорову, розмаїту екосистему, яка забезпечує підтримку життєвих функцій та ресурсів, необхідних людині та іншим видам;

• здорову, розмаїту економіку, яка пристосовується до змін, забезпечує тривалу безпеку, визнає соціальні й екологічні обмеження та

• соціальні установи, які забезпечують здоров’я усім членам суспільства, поважають культурне різноманіття, об'єктивні у своїй діяльності і турбується про потреби прийдешніх поколінь.

Ідея сталого розвитку відоб­ражає й одночасно спонукає приховану зміну в баченні взаємо­зв’язку між економічною діяльністю людей і природним світом, який є замк­неною екосистемою, що має скінченні матеріальні ресурси і не може збільшуватись. Одна з умов сталого розвитку полягає в тому, що по­треби економічної діяльності в зовнішній екосистемі для поновлення сировинних ресурсів “на вході” і поглинання відходів “на виході” повинні обмежуватися на рівнях, що можуть бути підтримувані цією екосистемою. Така зміна в баченні тягне за собою перехід від економічного принципу кількісного збільшення (зростання) до якісного поліпшення (розвитку) як напрямку майбутнього прогресу.

Лекція 2. Механізми стійкості систем, зокрема екологічних
Зміст і функції системи, механізми позитивного і негативного зворотного зв’язку, характеристики стійкості системи, роль пам’яті в процесах розвитку.

Б.Небелом сформульовані три принципи функціонування екосистем, при цьому, цілісність і стійкість екосистем забезпечується кругообігом хімічних елементів; використанням сонячної енергії; передачею енергії ланцюгами живлення.



Перший принцип – одержання ресурсів і позбавлення відходів відбувається в рамках кругообігу всіх хімічних елементів, тобто завдяки існуванню в природі біогеохімічних циклів.

Біогеохімічні циклице циклічне поетапне перетворення речовин та зміна потоків енергії з просторовим масоперенесенням, яке здійснюється завдяки спільній абіотичній і біотичній трансформації речовин.

Міграція речовин у межах геосфер поділяється на повітряну, водну, біогенну, техногенну, механічну. Час перетворення речовин залежить від багатьох факторів і суттєво відрізняється для різних речовин.

Залежно від агрегатного стану, хімічної природи сполук окремого хімічного еле­мента, їх розчинності, здатності накопичуватися в організмі, поглинатися ґрунтовим вбирним комплексом тощо, переважає той чи інший тип міграції, тобто кожний гео­хімічний цикл має свої особливості.

Другий принцип – екосистеми існують за рахунок сонячної енергії, яка не забруднює середовище, практично вічна і кількість якої відносно стала и надлишкова.

Сонце – це природний термоядерний реактор, у якому з водню синтезуються ядра гелію і виділяється величезна кількість енергії. Всього на Землю надходить 10,5 • 106 кДж/м2 на рік променистої енергії (близько 30% втрачається в атмосфері, частина відбивається від хмар і лише 67% сонячної енергії потрапляє до поверхні). В межах України сумарна сонячна енергія на одиницю площі становить 397– 405 кДж/см2 у північних районах і 522– 531 кДж/см2 – на західному узбережжі Криму, а радіаційний баланс, що визначається відношенням відбитої радіації до сумарної – відповідно 175 і 263 кДж/см2.



Сонячна стала, тобто кількість сонячної енергії, яка за одиницю часу надходить до оболонки біосфери, становить 8,36 Дж/см2 • хв.

Енергія, потік якої надходить в біосферу, розподіляється так:

• 30% відбивається у космічний простір;

• 46% переходить у теплову енергію при переопроміненні Землею;

• 23% витрачається на кругообіг води;

• 0,2% поглинає повітря на забезпечення численних процесів;

• 0,8% використовується рослинами в процесі фотосинтезу.

Сонячна енергія запасається продуцентами (зеленими рослинами) у формі енергії хімічних зв'язків органічної речовини і передається по ланцюгах живлення: проду­цент – консумент – редуцент. 3 кожного попереднього трофічного рівня на вищий передається всього близько 10% енергії, зворотний потік дуже малий і досягає 0,5%.



Органічна речовина, синтезована рослиною, включається в різні процеси шляхом:

  • запасання у вигляді крохмалю чи олії;

  • є джерелом енергії для всіх клітинних процесів, забезпечує ріст, цвітіння, розмноження рослин;

  • розкладання під час гниття чи горіння до вуглекислого газу, мінеральних речовин, води та ін. з виділенням кінетичної енергії (теплової чи світлової).

Ефективність засвоєння їжі у різних тварин різна: у тих, що живляться тільки листям – 10-20%; у тих, хто споживають насіння і плоди – 80%; у хижаків – 60- 90%; у копитних – 40-70%, у дрібних гризунів – 90-95% (у нутрії – до 99%). 3 метою підвищення ефективності засвоєння кормів у тваринному світі поширена копрофагія (поїдання екскрементів жуками-гнояками) та автокопрофагія (поїдання власних м'яких екскрементів, що містять багато білків та біологічно активних речовин, наприклад, кролями).

Енергія, отримана твариною з їжею, використовується так:

• запасається у вигляді потенційної енергії органічних речовин;

• витрачається у формі кінетичної енергії під час дихання, виконання роботи, руху;


  • виділяється з організму у вигляді теплоти та продуктів метаболізму;

  • витрачається на ріст і оновлення тканин.

Оцінкою ефективності екосистеми є розподіл енергії на частину, що перетворюється на іншу органічну речовину, доступну для вищого трофічного рівня у вигляді їжі (Р), і частину, що окислюється та втрачається у вигляді теплоти і дихання (R). Відношення R/Р називають мірою екологічного обороту Шредінгера, а відношення R/В (де В – сумарна біомаса), мірою термодинамічної врівноваженості Шредінгера.

Швидкість утворення біомаси рослинами на одиницю площі S характеризує первинну продукцію, яку вказують в одиницях енергії (Е/ST, Дж/м2 • добу) або маси (m/SТ, кг/га • рік), де Т – час.

В день в процесі фотосинтезу відбувається утворення потенційної енергії (R/Р < 1), в темряві посилюється дихання і R/Р > 1.

Існує група організмів, які споживають готові органічні сполуки у вигляді мертвих решток (опале листя, коріння, сухі гілочки дерев – детрит), або трупів та продуктів життєдіяльності тварин (гриби, бактерії, найпростіші, черви, жуки-гнойовики, раки). Це – редуценти. Завдяки їхній діяльності знов утворюються форми сполук і хімічних елементів, доступні для живлення рослин. Редуценти живляться органічними рештками як продуцентів, так і консументів. У процесі їх життєдіяльності утворюються малоенергетичні речови­ни: СО2, Н2О, нітрати, фосфати тощо або досить прості органічні речовини – молочна кислота (продукт життєдіяльності молочнокислих бактерій) та ін.



Третій принцип – чим більша біомаса популяції, тим нижчим має бути трофічний рівень, який вона займає.

Будь-яку популяцію живих організмів можна розглядати як біомасу, яка збільшується завдяки росту та розмноженню організмів і зменшується внаслідок їх загибелі з різних причин. У стійких екосистемах біомаса певного трофічного рівня мало змінюється. Оскільки рослини засвоюють лише близько 1 % сонячної енергії, що на них потрапляє, і яку вони запасають у вигляді хімічної енергії зв'язку між атомами в органічних сполуках, а з попереднього рівня на наступили подається лише 10% накопиченої енергії – цим пояснюється третій принцип функціонування екосистем.

Людина порушує всі три принципи функціонування екосистем:


  • змінюючи кругообіг хімічних елементів;

  • використовуючи як джерело енергії корисні копалини і забруднюючи довкілля продуктами їх згоряння;

  • збільшуючи чисельність людської популяції, здійснюючи тим самим тиск на природне середовище і порушуючи природну рівновагу між компонентами біосфери.

Якщо б екосистеми включали організми у вигляді лише продуцентів та редуцентів, то вони могли б існувати необмежено довго. Але становище ускладнюється наявністю ще однієї великої групи організмів, які використовують в їжу велику кількість органічної речовини – це консументи. Розрізнюють рослиноїдних (первинні консументи), м`ясоїдних (вторинні консументи або хижаки) та всеїдних тварин. Частина тварин та рослин перейшла до паразитичного способу життя і їх об`єднують в групу паразитів.

Всі компоненти екосистеми знаходяться в певному взаємозв`язку, який будується на харчових взаємостосунках. – всі “ролі” розподіляються в залежності від джерела їжі та її загальної кількості, що отримують організми. За джерелами їжі всі організми поділяють на автотрофів і гетеротрофів.

Усі природні екосистеми, які сформувалися протягом тривалого істо­ричного часу, характеризуються досить великою стійкістю. Для них існує ряд закономірностей формування і стійкого існування, що визначаються 4 головними еко­логічними принципами стійкості екосистем.

Перший принцип був встановлений Августом Тіннеманом: чим більш різноманітні умови біотопу, тим більше число видів у біоценозі. Прикладом може служити тропічний ліс: надзвичайно велика кількість екологічних ніш у різних ярусах рослинного покриву та ґрунту, різноманітність видів рослин і рівний без коливань клімат, призводять до того, що у цьому середовищі проживає найбільше число видів тварин. Тисячі видів комах одночасно живуть поряд і займають кожний свою екологічну нішу.

Другий принцип також сформульований Августом Тіннеманом: чим більше умови біотопу відхиляються від норми і від властивого організмам оптимуму, тим бідніший видами і специфічніший біоценоз (тим більша чисельність окремих видів). "Відхилення від норми", про які йде мова, характерні для тих біотопів, де умови клімату далекі від сприятливих: солоні озера, гарячі джерела, бідні на кисень_ глибини озер, а також полярні льодяні пустелі і високогір'я. Розповсюджується це і на місцеіс­нування, які зруйновані людиною: забруднені водойми та індустріальні ландшафти. Вони зберегли незначні залишки вихідної фауни і флори.

Третій принцип сформулював Г. Франц: чим більш плавно змінюються умови середовища у біотопі, чим більш тривалий час він залишається незмінним, тим багатший видами біоценоз, тим він більш зрівноважений і стабільний. Тому старі клімаксні угруповання найбільш різноманітні і стабільні. Коралові рифи, вологі тропічні ліси, печери. стародавні озера (Байкал), є наочними прикладами прояву цього еколо­гічного принципу.

Четвертий екологічний принцип сформульований Й.Іллієсом: близькоспоріднені види, як правило, не зустрічаються одночасно в одному і тому ж місці, тобто не займають однакові екологічні ніші всередині біотопу, тому багаті видами роди, звичайно, представлені у біоценозах тільки яким-небудь одним видом. Цей принцип відбиває другу аналогічну закономірність – кожний біотоп «насичений» обмеженою кількістю екологічних ніш, у кожній з яких може існувати тільки один вид з певним типом пристосування.
Лекція 3. Основи еволюційного вчення і принципи функціонування екосистем
Вчення В.І. Вернадського про біосферу, основні етапи еволюції біосфери; біологічна еволюція, еволюція як умова існування життя, системність і організованість життя, етапи виникнення життя.

Наприкінці третинного періоду, тобто 3-4 мільйона років тому, у тропічному африканському лісі, поряд з іншими людиноподібними мавпами жили ще і подібні їм тварини, іменовані австралопітеками. Є всі підстави вважати, що вони і були початком еволюційного дерева, на вершині якого нині знаходиться Людина.

Катастрофа, що переписала весь літопис планети, відбулася, імовірніше всього, близько 3,5 мільйони років тому. В цей час відбулося різке похолодання клімату і, як наслідок, площі тропічних лісів стали стрімко скорочуватися. Такі зміни призвели до жорстокої боротьби за ресурси між близькими видами тварин, що вживали рослинну їжу, і наші предки програли цю боротьбу предкам сучасних шимпанзе, горил і інших людиноподібних жителів тропічного лісу. Важко сказати, чи повезло нашим предкам, але людьми зробилися саме програли, точніше та їхня частина, що не загинула в боротьбі за тропічний ліс і перебралася в савану.

Отже, перша відома нам катастрофа в історії становлення людини мала своєю причиною зовнішні фактори – похолодання і висушення клімату.

Австралопітеки, що залишилися в живих, були витиснуті в савану і повинні були б, по ідеї, теж загинути, оскільки не були пристосовані до умов життя в новій екологічній і дуже небезпечній ніші.

Опинившись у непривітній і небезпечній савані, позбавлені дерев, здатних врятувати їх від хижаків, вони були змушені встати на задні лапи, щоб здалеку бачити ворогів і, завдяки цьому, в них звільнилися передні. Навчивши їсти м'ясну їжу, у результаті з часом вони самі перетворилися в агресивних хижаків. Завдяки тому, що в них звільнилися передні лапи, що згодом стали руками, нащадки австралопітеків навчилися використовувати підручні засоби – насамперед камінь і ціпок. Таким чином, уже на зорі своєї історії людина довела, що перспективи майбутнього розвитку не завжди має той, хто сьогодні виявився переможцем у боротьбі, що не припиняється, за ресурс, за життя!

Зумівши пережити "катастрофу виселення" і затвердившись у савані, австралопітеки вступили у відносно спокійний період "дарвінівського" розвитку. Протягом цього періоду, що тривав не один мільйон років, йшов швидкий розвиток цілого ряду гілок австралопітекових. Вони розселилися з Африки по всій планеті. Серед них були і пітекантропи, і синантропи, і неандертальці... Очевидно, біля ста тисяч років тому серед них виділився і наш безпосередній предок людини – кроманьйонець. Цей процес супроводжувався розвитком нервової системи і мозку (спочатку — тільки мозку, ще не свідомості) і знаходженням навичок використання штучних знарядь і природних сил. Описаний етап антропогенезу проходив, імовірно, в умовах найжорстокішої внутрішньовидової боротьби, що визначала дивну швидкість біологічної еволюції. Розвиток мозку супроводжувався як швидким розвитком використовуваних підручних засобів, так і винаходом нових корисних навичок. Кам'яна сокира і "винахід" вогню були на даному етапі, імовірно, вершиною їхньої творчості — найважливішими досягненнями цих тварин, що уже багато в чому походили на людину. Але все-таки це були ще не люди, а тільки розумні тварини. Їхнє життя цілком керувалося біосоціальними законами, як і життя інших стадних тварин.
Лекція 4. Глобальні екологічні проблеми людства, положення “Порядку денного на 21 століття”
Класифікація процесів впливу на природу; антропогенні проблеми довкілля: використання природних ресурсів, забруднення, порушення грунтів і водних систем; вплив на біоту, людину та глобальну екосистему Землі.

Людські зв'язки – ресурсні, промислові, торгові, політичні, економічні, релігійні, культурні – перетворили Землю у єдину соціально-екологічну систему. Тому і екологічна криза характеризується масштабом усієї планети. Виділимо для аналізу кілька характерних для глобальної кризи ознак.

1. Зміна клімату і загальне потепління на планеті – це найбільш відомий глобальний ефект технологічної діяльності людської цивілізації. Прийнято вважати, що парниковий ефект викликаний нагромадженням в атмосфері Землі парникових газів: двоокису вуглецю (СО2), оксидів азоту і метану (СН4, що утворюються в основному в процесі спалювання органічного палива), а також пари води. Інфрачервоне (теплове) випромінювання нагрітої Сонцем поверхні Землі не йде в космічний простір, а поглинається молекулами атмосферних газів, і теплова енергія залишається в атмосфері Землі. Вперше парниковий ефект відмітив шведський хімік С.Арреніус у 1896 р.

Парниковий ефект – це сучасний процес порушення теплового балансу планети з поступовим і прискореним ростом температури на Землі. З урахуванням зростання викидів підвищення середньої температури на планеті складе до середини століття 2 - 3,5 °С, а потім і вище. Результати такого процесу точно не прогнозуються.

Однією з найбільш суттєвих причин потепління клімату вважається збільшення в атмосфері концентрації парникових газів:



  • вуглекислого газу (основні джерела викидів – ТЕС, транспорт, сміттєспалювальні заво­ди, металургійні комбінати; продукти дихання всіх живих організмів);

  • метану (його найбільшими постачальниками є болота, рисові поля, шахти, транспорт, нафтохімічна і нафтодобувна промисловість);

  • пари води (випаровування з відкритих водойм, зокрема, штучних водосховищ).

3 метою стабілізації вмісту вуглекислого газу в повітрі більшість країн, членів ООН, підписали Кіотський протокол, який набрав чинності у лютому 2005 року. Згідно з цим протоколом кожній країні виділяється певна квота на викиди парникових газів, при перевищенні якої вона зобов’язується робити компенсаційні виплатити. При цьому створюється ринок торгівлі квотами – країни, промисловість яких викидає менше парникових газів, можуть продавати частину своїх квот іншим країнам. Це повинно створити передумови для модернізації виробництва, з одного боку, і для зменшення викидів парникових газів, з другого.

Варто пам’ятати, що з іншого боку зміни клімату на Землі – це ще й циклічне явище, зумовлене переважно геологічними процесами і зміною сонячної активності.

2. Руйнувавння озонового шару Землі – це ще один глобальний ефект. Озоновий шар в атмосфері – на висотах 7 -18 км із підвищеною концентрацією озону О3, що поглинає згубне для живого ультрафіолетове випромінювання Сонця.

3. Останнім часом в міру посилення технічного оснащення людства помітно активізувалися планетарні геологічні сили. Участилися могутні землетруси. За першу половину століття було відзначено 12 землетрусів потужністю понад 7 балів і загинуло 740 тис. чоловік, а в другій половині - 24 землетрусу і загинуло більш мільйона чоловік (Китай, 1976 р. - 500 000 жертв; Вірменія, 1988 р., загинуло більш 25 000 чоловік; Іран, 1990 р. -40 000 жертв; Індія, 2001 р. - більше 100 000 загиблих) [14, с.205-211]. Середнє число жертв на Землі від циклонів, тайфунів, землетрусів і повеней складало за останні 50 років XX століття 46 000 чоловік у рік [16]. В останні десятки років землетрусу техногенного характеру відзначені в несейсмічних районах (Татарстан, Ставропіллі). Збільшується число могутніх цунамі, тайфунів, катастрофічних розливів рік (розлив р. Лена в 2001 р. був небувалим за часи спостереження і практично знищив м. Ленек; тільки за липень і серпень 2002 р. катастрофічні повені із сотнями жертв затопили Краснодарський край у Росії, усю Західну Європу, а також кілька провінцій у Китаї, Чилі, Майорці; у грудні 2002 р. знову затоплювало Париж, Лондон, інші міста Європи...).




Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6


База даних захищена авторським правом ©wishenko.org 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка