Квалификация выпускника: бакалавр

Краткий конспект лекций

Агроэкологический мониторинг Б3.ДВ.3

Направление подготовки: 022000.62 - Экология и природопользование

Профиль подготовки: Прикладная экология

Квалификация выпускника: бакалавр

Казань, 2014

Направление подготовки: 022000.62 Экология и природопользование

Учебный план: Прикладная экология (очное, 2012)

Дисциплина: «Агроэкологический мониторинг» (бакалавриат, 4 курс, очное обучение)

Количество часов: 46 ч. (в том числе: лекции – 28, практические занятия – 18,), форма контроля: экзамен – (7 семестр).

Аннотация: курс обеспечивает получение студентами теоретических основ агроэкологического мониторинга и снижения загрязнения почв. Направлен на знаний об особенностях функционирования агроэкосистем, путях метаболизма соединений в условиях агроландшафта, основных групп организмов агроэкосистем, взаимоотношений в фитоценозах, воздействие сельскохозяйственной деятельности на сопредельные среды. Применять полученные знания для практического анализа вопросов сельскохозяйственной деятельности, пользоваться законодательными и нормативными актами для обеспечения экологического земледелия Содержит краткий терминологический словарь курса и вопросы для самоконтроля по каждой теме.

Темы:

Тема 1. Понятие агроэкосистемы. Ресурсы в сельском хозяйстве. Агроценозы как пример нарушенных природных ландшафтов. Типы агроэкосистем. Земли не пригодные в сельском хозяйстве. Почвенно-земельные ресурсы. Водные ресурсы. Биологические ресурсы. Продовольственные ресурсы. Лесные ресурсы.

Тема 2. Основные функции почвы. Экологическое значение почвенных процессов и режимов. Почва как среда обитания. Глобальные функции почвы. Экологические функции почвы, как жизненного пространства, как механической опоры, как хранителя семян, как хранителя воды и питательных веществ, как депо ферментов. Почва как среда обитания. Твердая фаза почвы. Жидкая фаза почвы. Почвенный воздух.

Тема 3. Почвенная биота. Водоросли. Животные. Почвенная биота как динамичный, интегральный показатель для контроля состояния почвы. Принципы деления живых организмов по царствам и надцарствам. Высшие растения. Почвенные водоросли. Почвенные животные. Геобионты, геофилы, геоксены. Фитофаги, зоофаги, некрофаги, сапрофаги, капрофаги, детритофаги.

Тема 4. Почвенная биота. Почвенные грибы. Почвенные прокариоты. Роль грибов в процессе почвообразования. Общая характеристика. Зигомицеты. Аскомицеты. Базидомицеты. Несовершенные грибы. Роль грибов в заболеваниях растений. Почвенные прокариоты. Роль прокариотов в экосистемах. Основные группы почвенных прокариотов.

Тема 5. Типы связей в агроэкосистемах. Трофические связи. Метаболические связи, аллелопатия. Взаимоотношения между растениями и микроорганизмами. Учение о консорции. Корневые микроорганизмы. Ризосфера. Ризосферный эффект. Регуляторы роста растений микробного происхождения.

Тема 6. Участие почвенных организмов в превращении вещества и энергии в биосфере. Разложение растительных остатков, формирование подстилки и гумуса. Разложение гумуса. Соотношение катаболических и анаболических процессов. Цикл углерода. Превращение кислорода. Цикл азота. Образование и окисление молекулярного водорода. Цикл серы. Вертикальный профиль степени разложенности опада. Теории происхождения гумуса: экологическая, биохимическая, микробиологическая.

Тема 7. Культурные и сорные растения в агроценозе. История развития земледелия. Ареалы распространения культурных растений. Эксплеренты, виоленты, патиенты. Сорные растения. Апофиты, антропохоры.

Тема 8. Химические средства защиты растений. Контроль за уровнем сорных растений в посевах. История синтеза и применения. Экологические особенности пестицидов. Воздействие пестицидов на виды и биоценозы. Фитоценотические меры ликвидации засоренности полей. Аллелопатия. Севооборот. Биологические средства защиты растений.

Тема 9. Способы очистки почвы от загрязнения пестицидами. Основные направления микробной трансформации пестицидов. Биотехнологии очистки почвы от пестицидов.

Тема 10. Влияние минеральных удобрений на агроценозы. Азотные, калийные, фосфорные удобрения. Токсические последствия применения минеральных удобрений.

Тема 11. Загрязнение почвы металлами и нефтью и их влияние на агроценозы. Последствия внесения металлов на виды, популяции и сообщества организмов почв. Фитотоксическое действие металлов. Основные этапы рекультивации нефтезагрязненной почвы.

Тема 12. Альтернативное земледелие. Органическое земледелие, биодинамическое земледелие и органобиологическое земледелие.

Ключевые слова: агроэкология, агроэкосистема, почвенное микробное сообщество, ризосфера, загрязнение почвы, деградация почвы, земледелие, фитоценоз, сельское хозяйство.

Авторы курса: Селивановская Светлана Юрьевна, профессор кафедры прикладной экологии, доктор биологических наук, тел.:(843) 2-33-75-25, email: Svetlana.Selivanovskaya@kpfu.ru, Ахметзянова Лейсан Габбасовна, старший научный сотрудник OpenLab «Биоконтроль», кандидат биологических наук, тел.:(843) 2-33-75-25 email: Leisan-ksu@mail.ru.

СОДЕРЖАНИЕ

Тема 1. Понятие агроэкосистемы. Ресурсы в сельском хозяйстве. Агроценозы как пример нарушенных природных ландшафтов. Типы агроэкосистем. Земли не пригодные в сельском хозяйстве. Почвенно-земельные ресурсы. Водные ресурсы. Биологические ресурсы. Продовольственные ресурсы. Лесные ресурсы. 7

Тема 2. Основные функции почвы. Экологическое значение почвенных процессов и режимов. Почва как среда обитания. Глобальные функции почвы. Экологические функции почвы, как жизненного пространства, как механической опоры, как хранителя семян, как хранителя воды и питательных веществ, как депо ферментов. Почва как среда обитания. Твердая фаза почвы. Жидкая фаза почвы. Почвенный воздух. 10

Тема 3. Почвенная биота. Водоросли. Животные. Почвенная биота как динамичный, интегральный показатель для контроля состояния почвы. Принципы деления живых организмов по царствам и надцарствам. Высшие растения. Почвенные водоросли. Почвенные животные. Геобионты, геофилы, геоксены. Фитофаги, зоофаги, некрофаги, сапрофаги, капрофаги, детритофаги. 15

Тема 4. Почвенная биота. Почвенные грибы. Почвенные прокариоты. Роль грибов в процессе почвообразования. Общая характеристика. Зигомицеты. Аскомицеты. Базидомицеты. Несовершенные грибы. Роль грибов в заболеваниях растений. Почвенные прокариоты. Роль прокариотов в экосистемах. Основные группы почвенных прокариотов. 31

Тема 5. Типы связей в агроэкосистемах. Трофические связи. Метаболические связи, аллелопатия. Взаимоотношения между растениями и микроорганизмами. Учение о консорции. Корневые микроорганизмы. Ризосфера. Ризосферный эффект. Регуляторы роста растений микробного происхождения. 37

Тема 6. Участие почвенных организмов в превращении вещества и энергии в биосфере. Разложение растительных остатков, формирование подстилки и гумуса. Разложение гумуса. Соотношение катаболических и анаболических процессов. Цикл углерода. Превращение кислорода. Цикл азота. Образование и окисление молекулярного водорода. Цикл серы. Вертикальный профиль степени разложенности опада. Теории происхождения гумуса: экологическая, биохимическая, микробиологическая. 43

Тема 7. Культурные и сорные растения в агроценозе. История развития земледелия. Ареалы распространения культурных растений. Эксплеренты, виоленты, патиенты. Сорные растения. Апофиты, антропохоры. 47

Тема 8. Химические средства защиты растений. Контроль за уровнем сорных растений в посевах. История синтеза и применения. Экологические особенности пестицидов. Воздействие пестицидов на виды и биоценозы. Фитоценотические меры ликвидации засоренности полей. Аллелопатия. Севооборот. Биологические средства защиты растений. 51

Тема 9. Способы очистки почвы от загрязнения пестицидами. Основные направления микробной трансформации пестицидов. Биотехнологии очистки почвы от пестицидов. 51

Тема 10. Влияние минеральных удобрений на агроценозы. Азотные, калийные, фосфорные удобрения. Токсические последствия применения минеральных удобрений. 51

Тема 11. Загрязнение почвы металлами и нефтью и их влияние на агроценозы. Последствия внесения металлов на виды, популяции и сообщества организмов почв. Фитотоксическое действие металлов. Основные этапы рекультивации нефтезагрязненной почвы. 52

Тема 12. Альтернативное земледелие. Органическое земледелие, биодинамическое земледелие и органобиологическое земледелие. 53

Тема 1. Понятие агроэкосистемы. Ресурсы в сельском хозяйстве. Агроценозы как пример нарушенных природных ландшафтов. Типы агроэкосистем. Земли не пригодные в сельском хозяйстве. Почвенно-земельные ресурсы. Водные ресурсы. Биологические ресурсы. Продовольственные ресурсы. Лесные ресурсы.

Аннотация. Агроценозы как пример нарушенных природных ландшафтов. Изменение баланса веществ при сельскохозяйственном использовании земель. Типы агроэкосистем: доиндустриальные, интенсивные механизированные. Экологическое землепользование как основа биологического земледелия. Земледельческое землепользование. Пастбищное землепользование. Смешанное землепользование. Земли не пригодные в сельском хозяйстве.