ENV014 Stability and chaos in ecology (ecological stability)

Faculty of Science
Autumn 2012
Extent and Intensity
2/0/0. 2 credit(s) (plus extra credits for completion). Recommended Type of Completion: zk (examination). Other types of completion: k (colloquium), graded credit, z (credit).
Teacher(s)
Mgr. Pavel Rotter, Ph.D. (lecturer)
Guaranteed by
prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.
RECETOX – Faculty of Science
Contact Person: prof. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.
Supplier department: RECETOX – Faculty of Science
Timetable
Thu 15:00–16:50 D29/252-RCX1
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Course objectives (in Czech)
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.
Syllabus (in Czech)
  • 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.
Literature
    recommended literature
  • 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 and Jurij Michajlovič SVIREŽEV. Towards a thermodynamic theory for ecological systems. 1st ed. Boston: Elsevier, 2004, xiv, 366. ISBN 008044167X. URL info
  • MARŠÍK, František and 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
Teaching methods (in Czech)
Přednáška s prezentací. Diskuze se studenty nad vybranými odbornými články a otázkami souvisejícími s ekologickou stabilitou. Názorné demonstrace některých jevů.
Assessment methods (in Czech)
Písemná zkouška kombinující test a otázky s požadavkem vypracování odpovědi.
Language of instruction
Czech
Further Comments
Study Materials
The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught annually.
The course is also listed under the following terms Autumn 2013, Autumn 2014, Autumn 2015, autumn 2017.
  • Enrolment Statistics (Autumn 2012, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/autumn2012/ENV014