Программа государственного экзамена

Программа государственного экзамена по специальности 110102 – Агроэкология со специализацией 11010203 - Охрана окружающей среды и рациональное использование ландшафтов составлена исходя из того, что на государственном экзамене студенту необходимо выполнить квалификационное задание, в структуру которого введены вопросы по базовым дисциплинам: сельскохозяйственная экология, охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, почвоведение, агрохимия.

В программе по каждой дисциплине указаны понятия, знания которых необходимы при выполнении экзаменационного задания, и список рекомендуемой литературы для подготовки. Программа предполагает знание студентами теоретических основ базовых дисциплин и умение применять их на практике при решении профессиональных задач.

Раздел 1. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ

Тема 1.1. Агроэкосистемы

Особенности про­цесса преобразования естественных экосистем в агроэкосистем. Классификация агроэкосистем. Свойства экосис­тем и агроэкосистем: идентичность, особенности проявления и от­клонения основных экологических законов, круговорота питательных веществ, схемы связей энерго- и массообмена, биогеохимические циклы. Современные тенденции изменения агроэкосистем и их продуктивности. Воздействие агроэкосистем на биосферу.

Почвенно-биотический комплекс (ПБК) – целостная материально-энергетическая подсистема агроценозов. Взаимосвязь и взаимозависимость ком­понентов ПБК. Организация ПБК в раз­личных экологических условиях. Глобальные и экологические функции почв, ограниченность их. Виды негативных воздействий на ПБК. Антропогенные изменения почв и их экологические последствия.

Классификация техногенных факторов загрязнения и нарушения агроэкосистем. Особенности функционирования агроэкосистем в услови­ях загрязнения. Последствия техногенных воздействий на агроэкосистемы. Управление функционированием агроэкосистем в усло­виях техногенеза.

Тема 1.2. Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства

Факторы интенсификации сель­скохозяйственного производства и их экологическая оценка как фак­торов прогресса и факторов риска. Основные направления негативного воздействия сельскохозяйственного производства на природные ком­плексы и их компоненты.

Экологические проблемы химизации. Химизация сельскохозяйственного производства как про­цесс целенаправленного антропогенного воздействия на агроэкосис­темы. Причины и особенности проявления возможных негативных последствий использования средств химизации. Факторы, определя­ющие поведение средств химизации в эко- и агроэкосистемах, заг­рязнение природной среды, изменение товарных и токсиколого-гигиенических показателей качества сельскохозяйственной продукции.

Экологические проблемы механизации. Влияние средств механизации на ПБК, воздушную среду, водные ресурсы, растительный и животный мир. Причинная обусловленность отрицательных экологических последствий воз­действия средств механизации.

Экологические проблемы мелиорации. Виды и целевое назначение современных мелиораций. Регулирование водного, воздуш­ного, теплового, солевого, биохимического и физико-химического режимов почв и др. Мелиоративные воздействия на структурные и функциональные элементы экосистем. Причинная обусловленность негативных экологических послед­ствий, вызванных мелиорациями. Пути предуп­реждения и устранения. Экологическое значение мелиораций.

Экологические проблемы животноводства. Воздействие животновод­ства на окружающую среду. Пути предотвращения неблагоприятных экологических последствий. Нарушение экологической сбалансирован­ности природного цикла веществ в результате разрыва обратной свя­зи. Современные способы очи­стки и утилизации отходов животноводческих комплексов и птице­фабрик.

Биогенное загрязнение вод. Формирование био­генной нагрузки в природно-аграрных системах. Естественные поте­ри биогенных веществ в растениеводстве; вынос с животноводчес­ких объектов и селитебных территорий; технологические потери в природно-аграрных системах. Воздействие природных факторов на формирование объема биогенной нагрузки. Классификация водоохранных мероприятий и их выбор для при­родно-аграрных систем.

Проблемы производства экологически безопасной продукции. Экологически безопасная продукция. Источники загрязнения. Формы нахождения в сельскохозяйствен­ной продукции и почве. Основные направления по предотвращению и снижению загряз­нения сельскохозяйственной продукции. Сертификация качества.

Тема 1.3. Оптимизация агроландшафта

Устойчивость сельскохозяйственных экосистем. Факторы и показатели, определяющие устойчивость агроэкосистем. ПБК и устойчивость. Уязвимость, то­лерантность, гетерогенность агроценозов. Основы устойчивого, продуктивного и безопасного функционирова­ния агроэкосистем. Адаптивный потенциал агроэкосистем. Ведение сельского хозяйства в экстремальных экологи­ческих ситуациях. Реабилитация нарушенных агроэкосистем.

Оптимизация агроландшафта. Структурно-функциональные свойства и значе­ние агроэкосистем при решении задач интенсификации сельскохозяйственного про­изводства. Экологический аспект управ­ления процессами саморегуляции организмов в агроэкосистемах. Ландшафтно-экологический анализ и прогноз. Перспективы и целесообразные на­правления оптимизации агроландшафта. Концепция ландшафтно-экологического земледелия.

Альтернативные системы земледелия и их агроэкологическое значение. Тенденции и направления. Органическое, органо-биологическое и биодинамическое земледелие. Возможности «биологических» агроэкосистем, значение для экологической оптимизации природопользования в сельском хозяйстве.

Агроэкологический мониторинг. Роль агроэкологического мониторинга в совершенствовании уп­равления и организации агроэкосистем. Содержание, объекты, принципы проведения, особенности агроэкологического мониторинга.

Организация природоохранной деятельности в сис­теме АПК. Содержание комп­лексных планов и программ охраны природы на сельскохозяйствен­ных предприятиях. Роль специалистов сельского хозяйства в форми­ровании и внедрении природосообразных систем, технологий, средств, приемов и т.д. Экологическая паспортизация. Экологичес­кие менеджмент и маркетинг.

Раздел 2. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Тема 2.1. Взаимоотношения человека, общества и природы. Природные ресурсы

Современные тенденции изменения биосферы. Негативные последствия воздействия общества на природу. Влияние антропогенных факторов на биосферу. Классификация видов природоохранной деятельности. Влияние человека на изменение круговоротов веществ и потоки энергии в природе. Принципы охраны природы. Закон «Об охране окружающей среды».

Природные ресурсы – естественная основа развития производительных сил. Природные ресурсы, их классификации и современное потребление.

Тема 2.2. Охрана сред жизни

Охрана атмосферы. Источники загрязнения атмосферы и основные загрязнители. Отрицательное влияние загрязненного воздуха на природные комплексы и их компоненты, на человека. Динамика распространения загрязнений. Рассеивание вредных веществ в атмосфере. Мероприятия по охране атмосферного воздуха. Очистка и утилизация вредных газо- пылевых выбросов. Совершенствование технологий с целью сокращения выбросов вредных веществ в атмосферу. Нормы и правила по охране атмосферного воздуха.

Охрана водных ресурсов. Учет и оценка водных ресурсов. Проблемы роста потребления пресной воды. Основные виды и источники загрязнения гидросферы. Распространение и трансформация загрязнителей. Самоочищение вод. Проблемы охраны малых рек. Влияние загрязнения вод на человека, растительность, качество сельскохозяйственной продукции. Водный баланс и водные мелиорации России. Мероприятия по охране и комплексному использованию водных ресурсов. Бессточные и водооборотные системы водопользования. Задачи оптимизации водопользования в сельском хозяйстве и пути их решения. Методы очистки сточных вод. Безотходные технологии водного хозяйства. Нормы и правила по охране вод.

Охрана и рациональное использование земельных ресурсов, геологической среды и недр. Почвенный покров – один из главнейших ресурсов. Современное состояние почвенного покрова Земли. Земельные ресурсы России. Эффективность использования. Основные факторы и последствия антропогенного воздействия на почвы. Землепользование на промышленных предприятиях, в городах, населенных пунктах. Повышение и сохранение плодородия почв – ключевая задача охраны и рационального использования земельного фонда. Система почвоохранных мероприятий. Решение задач охраны земельных ресурсов в системе землеустройства. Нормы и правила по охране и рациональному использованию земельных ресурсов.

Минеральные ресурсы и задачи рационального использования. Особенности извлечения полезных ископаемых из недр Земли. Виды потерь при добыче и первичной обработке полезных ископаемых, их влияние на состояние окружающей среды. Основные принципы рационального использования полезных ископаемых. Замкнутый цикл переработки полезных ископаемых. Нарушения природной среды при добыче природных ископаемых и возможные их последствия. Природоохранные требования к добывающим комплексам.

Тема 2.3. Охрана животного и растительного мира

Растения, их значение в жизни и хозяйственной деятельности человека. Растительные ресурсы региона. Классификация растительного покрова. Проблемы использования растений человеком и вопросы их охраны. Характер и направленность неблагоприятных антропогенных воздействий на растительные сообщества. Влияние загрязнения на растения и их сообщества. Роль растений в детоксикации вредных загрязнителей окружающей среды. Устойчивость растений к фитотоксикантам. Организация охраны растительности. Виды растений, внесенных в Красные книги. Охрана растительного покрова как действенная мера сбережения почв. Охрана сенокосов, лугов и пастбищ. Особенности и основные принципы охраны растительности. Леса их средообразующее, биологическое, хозяйственное значение. Природоохранная роль леса и значение лесных насаждений в оптимизации ландшафта сельскохозяйственного районов. Лесные ресурсы региона. Влияние антропогенных нагрузок на лесные экосистемы. Проблемы комплексного и рационального использования лесных богатств. Система мероприятий по охране леса.

Проблема сохранения и рационального использования животного мира. Влияние деятельности человека на динамику численности и видовой состав животных. Вымирающие, находящиеся под угрозой исчезновения и редкие виды. Виды животных, внесенные в Красные книги. Уровни охраны животного мира. Национальная стратегия охраны животного мира. Положительное и отрицательное воздействие сельскохозяйственного производства на диких животных и места их обитания. Контроль за численностью животных и ее регулирование. Охрана сельскохозяйственных животных.

Назначение, положение в системе естественных ресурсов, роль в обеспечении комплексного решения природоохранных задач. Федеральный Закон «Об особо охраняемых природных территориях». Классификация и общая характеристика особо охраняемых природных территорий. Географические принципы, экологические основы и социально-экономические предпосылки их формирования. Функциональные особенности охраняемых природных территорий. Красные книги.

Тема 2.4. Нормирование и стандартизация в области охраны природы. Эффективность природоохранных мероприятий

Понятие о природоохранных нормах, правилах и стандартах. Научные принципы нормирования и стандартизации. Порядок установления норм и нормативов. Система природоохранительных нормативно-технических документов. Природоохранные нормы и правила и их учет при разработке предплановой и предпроектной документации.

Территориальный подход при решении природоохранных проблем. Системный анализ и структуризация региональных проблем охраны окружающей среды. Экспертные оценки на целевой стадии разработки программы. Экономическая оценка предотвращаемого ущерба от реализации природоохранных мероприятий. Показатели экономической эффективности природоохранных мероприятий. Оптимизация набора краткосрочных природоохранных мероприятий.

Раздел 3. Почвоведение

Тема 3.1. Общее почвоведение

Почва как компонент биосферы и основное средство сельскохозяйственного производства.

Общая схема почвообразовательного процесса и формирование почвенного профиля. Факторы почвообразования и их взаимосвязь. Почвообразование как процесс взаимодействия живых организмов и продуктов их жизнедеятельности с почвообразующей породой. Взаимодействие, передвижение и накопление продуктов почвообразования в почве. Большой геологический и малый биологический круговорот веществ в природе. Аккумуляция биофильных элементов в почве. Элементарные почвенные процессы. Формирование почвенного профиля и морфологические признаки почв. Эволюция почв. Разнообразие почв в зависимости от условий почвообразования.

Организмы и их роль в почвообразовании и плодородии почв. Участие живых организмов в превращении веществ и энергии. Аэробные и анаэробные процессы. Консервация, минерализация и гумификация органических остатков.

Происхождение и состав минеральной части почвы. Почвообразующие процессы как основа формирования почв. Характеристика основных типов почвообразующих пород. Гранулометрический состав почв и пород. Первичные и вторичные минералы. Роль минералогического состава в генезисе и плодородии почв.

Происхождение, состав и свойства органической части почв. Источники органического вещества почв и их химический состав. Гумус как сложная динамическая система органического вещества почвы. Гумусовые кислоты как специфическая часть гумуса почвы, их строение, состав и свойства. Показатели гумусового состояния почв. Состав органического вещества в различных типах почв и его взаимосвязь с факторами почвообразования. Функции органического вещества в почве.

Тема 3.2. География почв

Классификация почв: тип, подтип, род, вид, разновидность, разряд. Принципы почвенно-географического районирования.

Почвы таёжно-лесной зоны. Экологические условия формирования зональных и интразональных почв зоны, ведущие процессы почвообразования. Классификация, строение, режимы зональных почв: подзолистых, дерново-подзолистых, глееподзолистых. Агрономическая оценка, сельскохозяйственное использование и мероприятия по улучшению пахотных почв.

Почвы лесостепной зоны. Экологические особенности зоны, ведущие процессы почвообразования. Зональные и интразональные почвы. Классификация, строение почвенного профиля, режимы, свойства, агрономическая оценка, сельскохозяйственное использование, мероприятия по улучшению свойств пахотных почв. Зональные почвы: серые лесные, серые лесные глеевые, чернозёмы (оподзоленные, выщелоченные, обыкновенные, типичные), лугово-чернозёмные (лугово-чернозёмные и чернозёмно-луговые) почвы. Интразональные почвы: луговые, лугово-болотные, солонцы, солоди. Структура почвенного покрова.

Почвы степной зоны. Экологические особенности зоны, ведущие процессы почвообразования. Классификация, строение профиля, режимы, свойства, агрономическая оценка, сельскохозяйственное использование, мероприятия по улучшению свойств пахотных почв. Зональные почвы зоны: южные чернозёмы, чернозёмы обыкновенные, лугово-чернозёмные почвы. Структура почвенного покрова.

Тема 3.3. Естественно-антропогенный процесс

почвообразования

Изменение условий почвообразования в процессе трансформации природных ландшафтов в агроландшафты.

Агрономическая оценка основных почвенных процессов и их изменение при сельскохозяйственном использовании. Группировка элементарных почвенных процессов и их агрономическая оценка.

Биогенно-аккумулятивные элементарные почвенные процессы. Гумусообразование и его изменение при сельскохозяйственном использовании почв. Закономерности изменения содержания и состава гумуса при сельскохозяйственном использовании почв по природным зонам.

Метаморфические элементарные почвенные процессы. Оглеение, его влияние на почвенные режимы и условия возделывания сельскохозяйственных культур. Слитизация, причины и следствия. Вторичный гидроморфизм.

Элювиальные элементарные почвенные процессы (выщелачивание, оподзоливание, лессиваж, осолодение, элювиально-глеевые процессы). Их изменение при сельскохозяйственном использовании почв.

Гидрогенно-аккумулятивные элементарные почвенные процессы. Вторичное засоление.

Деструктивные элементарные почвенные процессы. Водная эрозия, нормальная и ускоренная, плоскостная, линейная, ирригационная. Дефляция. Природные и антропогенные факторы развития эрозионных процессов. Общие особенности изменения почвенного покрова и почв в результате сельскохозяйственного использования, сущность естественно-антропогенного процесса почвообразования. Зональные особенности антропогенного почвообразования. Изменение таёжно-лесных, лесостепных и степных почв в результате антропогенного воздействия.

Раздел 4. Агрохимия

Тема 4.1. Свойства почвы в связи с питанием растений

и применением удобрений

Состав почвы. Минеральное и органическое вещество почвы, его значение для плодородия. Содержание и формы макро- и микроэлементов в различных почвах; доступность их растениям. Поглотительная способность почвы. Почвенная кислотность и ее значение в процессах трансформации удобрений и питания растений. Классификация почв по обеспеченности питательными элементами. Агрохимические показатели основных типов почв и приемы их регулирования.

Диагностирование потребности растений в удобрениях. Почвенная и растительная диагностика питания растений.

Тема 4.2. Химическая мелиорация почв

Значение химической мелиорации почв. Действие извести на почву. Значение известкования в условиях возрастающего уровня применения удобрений. Особенности известкования почв в различных севооборотах. Оценка результативности известкования. Определение нуждаемости в известковании и расчет доз извести. Виды известковых удобрений, способы и сроки внесения в почву.

Гипсование солонцеватых и солонцовых почв. Взаимодействие гипса с почвой и растениями. Материалы и эффективность гипсования. Расчет доз мелиорантов, сроки и способы их применения.

Тема 4.3. Минеральные и органические удобрения

Роль макро- и микроэлементов в жизни растений. Симптомы недостатка и избытка основных элементов питания. Особенности питания растений аммонийным и нитратным азотом. Значение растений в обогащении почвы азотом. Круговорот и баланс азота, фосфора и калия в земледелии.

Понятие удобрений и их классификация. Классификация и ассортимент азотных удобрений, их состав, свойства и особенности применения. Классификация и ассортимент фосфорных удобрений, их состав, свойства, трансформация в почве и применение под различные культуры. Классификация и ассортимент калийных удобрений, их состав, свойстваи применение под различные культуры.

Микроудобрения: классификация, ассортимент. Дозы, сроки и способы применения микроудобрений. Комплексные удобрения. Классификация, состав, свойства, особенности применения.

Органические удобрения. Их значение в повышении урожаев сельскохозяйственных культур и плодородия почв. Эффективность навоза в различных почвенно-климатических зонах. Приемы повышения качества и удобрительной ценности подстилочного навоза. Способы хранения, дозы и глубина запашки подстилочного навоза в различных почвенно-климатических условиях. Бесподстилочный навоз, состав, свойства и применение. Птичий помет, его состав, хранение и применение. Торф, солома, компосты, зеленое удобрение. Их виды, химический состав и эффективность применения.

Тема 4.4. Система удобрения

Система удобрения, ее задачи в различных почвенно-климати­ческих условиях. Разработка системы удобрения в севообороте при программировании урожаев и при ограниченных ресурсах удобрений. Баланс питательных веществ. Вынос питательных веществ с урожаем и коэффициенты использования питательных веществ растениями из почвы и удобрений. Методыопределения оптимальных доз удобрений. Способы и приемы внесения удобрений. Применение удобрений в различных почвенно-климатических зонах. Особенности разработки системы удобрения в специализированных севооборотах. Технология хранения, подготовки и внесения удобрений.

Рекомендуемая литература для подготовки

к государственному экзамену

Сельскохозяйственная экология

1. Агроэкология / В.А. Черников [и др.]; под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. – М.: Колос, 2000. – 536 с.

2. Рейнгард Я.Р. Методические указания по изучению дисциплины «Сельскохозяйственная экология» (специальность 320400) / Я.Р. Рейнгард, О.В. Нежевляк. – Омск: Изд-во ОмГАУ, 2005. - 46 с.

Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

3. Степановских А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды: Учебник для вузов / А.С. Степановских. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 751 с.

4. Бобренко Е.Г. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: учеб.-метод. пособие / Е.Г. Бобренко. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2006. – 128 с.

5. Ерофеев Б.В. Экологическое право России: Учебник. 10-е изд., перераб. и доп. / Б.В. Ерофеев. – М.: ООО Профобразование, 2002. – 720 с.

Почвоведение

6. Муха В.Д. Агропочвоведение: учебник / В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, Д.В. Муха. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: КолосС, 2003. – 528 с.

7. Леонова В.В. Лабораторный практикум по почвоведению: учеб. пособие / В.В. Леонова, Л.Н. Мищенко, Ю.А. Азаренко; Ом. гос. аграр. ун-т. – Омск: Изд-во ОмГАУ, 2002. – 100 с.

8. Мищенко Л.Н. Диагностика и классификация почв Западной Сибири и их сельскохозяйственное использование: учеб. пособие / Л.Н. Мищенко, А.И. Семенкин, В.И. Убогов / Ом. гос. аграр. ун-т. – Омск: Изд-во ОмГАУ, 2002. – 68 с.

Агрохимия

9. Ягодин Б.А. Агрохимия: учебник / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко; под ред. Б.А. Ягодина. – М.: Колос, 2002. – 584 с.

10. Ермохин Ю.И. Основы прикладной агрохимии: учеб. пособие / Ю.И. Ермохин. – Омск: Изд-во ОмГАУ, 2004. – 120 с.

11. Ефимов В.Н. Система удобрения: учеб. для вузов / В.Н. Ефимов, И.Н. Донских, В.П. Царенко. – М.: КолосС, 2003. – 320 с.