Корзина
3 отзыва
+79854840838
+79152577708
Аграрная литература
...

Влияние изменения климата на агроэкологические системы: Учебное пособие. 1-е изд.

1 800 руб.

В наличии
Купить
Влияние изменения климата на агроэкологические системы: Учебное пособие. 1-е изд.
Влияние изменения климата на агроэкологические системы: Учебное пособие. 1-е изд.
1 800 руб.
Купить
Перезвоните мне
  • +7 показать номер +79854840838 Пестициды
  • +79152577708 Книги
Узнать партнерские цены
Перезвоните мне
  • +7 показать номер +79854840838 Пестициды
  • +79152577708 Книги
Узнать партнерские цены
  • +79854840838Пестициды
    +79152577708Книги
    Светлана
    РоссияМосковская областьМоскваул.Минская д. 1Г к.3 оф. 21
    E-mail: zakaz@agroxxi.ru

Учебное пособие предназначено для оказания студентам помощи при изучении дисциплины с тем же названием «Влияние изменения климата на агроэкологические системы». Пособие написано на основании требований ФГОС ВПО по направлению подготовки «Агрохимия и агропочвоведение» и других нормативных документов.

Рецензенты:

Р. В. БОГДАНОВ — доцент института химии Санкт-Петербургского государственного университета; С. П. МЕЛЬНИКОВ — доцент факультета почвоведения и агрохимии им. Л. Н. Александровой Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Введение

Основной темой издания является воздействие глобального потепления климата на агроэкологические (сельскохозяйственные) системы.

? Проблеме глобального потепления и его воздействия на все стороны жизни человека посвящены многие тысячи публикаций в научной литературе. Особенности этого явления связаны с парниковыми газами (ПГ). В пособии кратко рассмотрены физические и химические основы механизма образования парникового эффекта, его влияние на историю земного климата, в частности, на формирование ледовых эпох и периодов потепления между ними, на биохимические процессы и на развитие наземной и морской флоры и фауны до начала промышленной эпохи (1750).

Однако современное потепление климата вызвано деятельностью человека — антропогенной эмиссией ПГ. Мы получаем доказательства этого и при прямых измерениях растущих температур воздуха, прилегающего к поверхности земли, и при измерениях роста температур поверхности океана, и из наблюдений за такими событиями, как повышение глобальных средних уровней моря, таяние ледников и изменения окружающей нас среды.

Очевидно, что современное сельское хозяйство, как и другие области жизни человека, является неустойчивым. Главными факторами этой неустойчивости является непрерывный рост населения (по данным ООН ежегодный прирост населения составляет ~78 млн человек), ограниченность земельных и водных ресурсов (острая нехватка воды во множестве регионов), ужасающее загрязнение окружающей среды, нарастающая бедность большинства населения, и один из главных факторов — непрерывное глобальное потепление климата.

? Обзор сложившегося в науке состояния проблемы (темы).

Каждый раздел пособия содержит последние по времени данные о состоянии рассматриваемой в нём проблемы. Рассматриваются самые современные подходы к её решению. Например, огромный вклад в глобальное потепление вносит современное сельское хозяйство, в частности, такая важнейшая его отрасль, как животноводство. Особую роль в глобальном потеплении климата играет эмиссия в атмосферу (в которой и разыгрываются основные климатические события) парниковых газов; СО2 и более опасных в этом отношении CH4 и N2O. Источником этих газов является сельское хозяйство — в частности, животноводство из-за CH4, изрыгаемого из желудков жвачными животными и выделяемого навозом и почвами N2O. Парниковый эффект (ПЭ), создаваемый CH4, превышает суммарный вклад в ПЭ всех видов транспорта на земле, выбрасывающих СО2 при сжигании бензина, керосина или соляра.

Упомянутый ранее рост населения требует новых посевных площадей и пастбищ для скота для производства продуктов питания, а также всё новых объёмов чистой пресной воды для выращивания урожаев. Для этих целей срезаются огромные участки лесов и осушаются болота, чем наносится непоправимый ущерб окружающей среде и создаётся угроза выживанию человека.

В пособии рассматриваются современные методы решения этих проблем, в частности, международная торговля виртуальной водой, новые технологии земледелия и животноводства.

? Особенности структуры элементов издания, принципы отбора материала.

Элементы издания (пособия) расположены по мере развития темы. Вначале излагается краткая история возникновения проблемы (темы). Сложности, возникавшие по мере её изучения, физические и химические основы рассматриваемого процесса и возможные пути решения проблемы. Например, главная тема пособия — глобальное потепление климата.

Рассматривается история возникновения проблемы, ошибки первых исследователей, нахождение путей решения, построение геофизических моделей и объяснение экспериментальных данных. Рассмотрение и подписание международных договоров: Монреальского протокола и Киотского протокола в отношении парниковых газов.

? Принципы отбора материалов пособия.

Материал пособия содержит современные данные по излагаемым проблемам из самых авторитетных научных источников — международных журналов с наивысшими индексами цитирования, сообщений в прессе (в разделах, посвящённых экологии и современному сельскому хозяйству). В качестве примеров приведём ежегодно публикуемые доклады IPCC (International Panel on Climate Change) Международной группы экспертов по изменению климата (последний доклад от 8 октября 2018 г.) или данные публикаций в журналах Science и Nature (2018), посвящённые вкладам в глобальное потепление сельского хозяйства, особенно животноводства, а также результатам последних исследований атмосферы (август 2018 г.).

К столь же авторитетным публикациям относятся данные, взятые из научного раздела газеты The Guardian (октябрь 2018 г.), посвящённые предполагаемому внесению в законодательства всех стран налога на производство мяса, связанного с ПЭ и устрашающим загрязнением животными окружающей среды. Предполагается (и активно обсуждается) приравнивание мяса к вредным продуктам (табаку, сахару и т. п.).

Материал пособия должен побудить магистра к обдумыванию «горячих» тем и спорных вопросов, а также к нахождению путей выхода из изложенных проблемных ситуаций.

Оглавление

Введение .......... 3Предисловие. Изменение климата: реально ли оно? (Каким будет состояние климата и последствия его изменения) .......... 6Глава 1. Основные проблемы устойчивого развития общества .......... 11

1.1. Семь главных проблем устойчивого развития человеческого общества .......... 11

1.2. Главная проблема устойчивости — быстро растущее народонаселение .......... 12

1.3. Неустойчивый образ жизни в сравнении с устойчивым .......... 15

1.3.1. Оценка экосистемных услуг .......... 15

1.3.2. Системная динамика .......... 15

1.3.3. Два типа природных циклов .......... 16

1.3.4. Термодинамика и единицы энергии .......... 19

1.3.5. Первый взгляд: как могут личности и общество стать устойчивыми? .......... 21

1.3.6. Неустойчивые общества: социальный коллапс .......... 22

1.4. Устойчивые общества .......... 25

1.4.1. Степени (размерности) устойчивости .......... 25

1.4.2. Примеры неустойчивого развития .......... 30

Глава 2. Экосистемы и их услуги .......... 31

2.1. Введение .......... 31

2.2. Экосистемные границы и категории (классы) .......... 32

2.2.1. Категории экосистемных услуг .......... 33

2.3. Изменения экосистем .......... 39

2.3.1. Как экосистемы изменяются со временем? (Инерция экосистемы и временные шкалы изменений) .......... 39

2.3.2. Когда в экосистемах происходят нелинейные или резкие изменения? .......... 40

2.3.3. Как люди увеличивают риск нелинейных изменений экосистемы? .......... 41

2.3.4. Какие типы экосистем изменились? .......... 42

2.3.5. Беспрецедентное изменение экосистем .......... 43

2.4. Преобразование природных биомов .......... 44

2.4.1. Выводы MA (Millennium Assessment — Оценка тысячелетия) .......... 45

2.4.2. Отрасли, основанные на экосистемных услугах, по-прежнему являются оплотом многих экономик .......... 46

2.4.3. Ещё о состоянии регулирующих услуг .......... 48

2.4.4. Примеры нелинейных изменений экосистем .......... 49

2.4.5. Масштабы бедности остаются высокими, а неравенство в доходах нарастает .......... 50

2.4.6. Избыточная нагрузка почв элементами питания .......... 51

2.4.7. Изменение климата .......... 51

2.4.8. Изменения в экосистемных услугах согласно сценариям МА .......... 52

2.4.9. Примеры изменений в политике и практике, которые дают положительные результаты .......... 52

2.5. Как изменились циклы, связанные с окружающей средой? .......... 54

Глава 3. Климатическая система земли .......... 55

3.1. Краткая история парникового эффекта и исследований антропогенного глобального потепления .......... 55

3.1.1. Гораций де Соссюр и его горячие боксы 1700-х гг. .......... 56

3.1.2. Построение «лучшего» горячего бокса .......... 57

3.1.3. Более поздние эксперименты с горячим боксом .......... 58

3.1.4. Глобальное потепление климата на планете .......... 61

3.1.5. Кривая Килинга .......... 62

3.1.6. Доказательства были получены при изучении льдов! .......... 66

3.1.7. Уровни CO2 в атмосфере, 1958–2007 гг. .......... 70

3.2. Понимание Потенциалов глобального потепления 2 .......... 71

3.2.1. Часто задаваемые вопросы .......... 75

3.2.2. Имеются ли альтернативы 100-летнему ППЭ при сравнении ПГ? .......... 76

3.3. Торговля эмиссиями парниковых газов .......... 77

3.3.1. Введение «потолка» — это способ ограничить загрязнение .......... 78

3.3.2. Торговля: ведет к инвестициям и инновациям .......... 78

3.3.3. Торговля квотами — инструмент экологической политики .......... 79

3.3.4. Распределение квот .......... 80

3.4. Проблема метана .......... 81

3.4.1. Являются ли коровы причиной глобального потепления? .......... 81

3.4.2. Морские водоросли, возможно, являются ключом к сокращению эмиссии метана, изрыгаемого коровами .......... 88

3.4.3. Где можно выращивать все виды морских водорослей? .......... 88

3.5. Солнечное излучение и энергетический баланс Земли .......... 89

3.5.1. Физика радиационного теплопереноса .......... 89

3.5.2. Как излучение зависит от температуры — концепция черного тела .......... 92

3.5.3. Черное тело .......... 94

3.5.4. Промежуточные выводы .......... 97

3.5.5. «Свойства» окружающей среды .......... 97

3.5.6. Бюджет излучения Земли. Энергия, приходящая от Солнца .......... 98

3.5.7. Радиационный перенос энергии. Физика радиационного теплопереноса .......... 99

3.6. Радиационный бюджет Земли. Энергия, излучаемая Землей, и земная температура .......... 100

3.6.1. Альбедо Земли .......... 100

3.6.2. Эффективная температура .......... 101

3.7. Парниковый эффект .......... 103

3.7.1. Молекулярные колебания: поглощение энергии парниковыми газами .......... 105

3.7.2. Откуда мы знаем, что климат Земли теплеет? .......... 109

3.7.3. Откуда мы знаем, что люди являются основной причиной потепления климата? .......... 112

3.8. Глобальный углеродный цикл .......... 114

3.9. Обратные связи в атмосфере .......... 118

3.10. Прямое воздействие повышения температуры на здоровье человека .......... 120

3.11. Значимость разницы повышения усреднённой земной глобальной температуры на 1,5 или на 2°С (эффект глобального потепления) в результате антропогенного повышения уровня СО2 в атмосфере .......... 122

Глава 4. Сельское хозяйство, изменение климата и удаление углерода (СО2) .......... 125

4.1. Участие сельского хозяйства в удалении парниковых газов .......... 125

4.2. Каким образом сельское хозяйство влияет на изменение климата .......... 127

4.2.1. Вклад сельского хозяйства в эмиссию парниковых газов .......... 127

4.2.2. Удаление «углерода» (на самом деле СО2) .......... 130

4.3. Управление плодородием почвы .......... 132

4.3.1. Зеленые удобрения .......... 132

4.3.2. Управление качеством почвы .......... 134

4.3.3. Управление влажностью почвы .......... 134

4.3.4. Управление сорняками .......... 135

4.4. Продовольственная безопасность и управление водой в современном сельском хозяйстве .......... 138

4.5. Водный дефицит и продовольственная безопасность .......... 141

4.5.1. Что же это такое — продовольственная безопасность? Взаимосвязи дефицита воды с продовольственной безопасностью .......... 141

4.5.2. Отступление. Понятия зеленой, синей и серой воды .......... 142

4.5.3. Связи между глобальной торговлей продуктами питания и продовольственной безопасностью .......... 146

4.5.4. Сбережение водных и энергетических ресурсов .......... 148

4.5.5. Водная продуктивность (производительность) .......... 148

Глава 5. Озон в атмосфере .......... 152

5.1. Загрязнение воздуха и тропосферный озон .......... 152

5.1.1. Драйверы изменений концентраций озона у поверхности Земли .......... 153

5.2. Будущий озон в изменяющемся мире .......... 154

5.3. Воздействие тропосферного озона .......... 154

5.3.1. Что это за явление — озон у земной поверхности и почему оно так важно? .......... 155

5.4. Источники эмиссий предшественников озона и движители производства O3 в настоящем и в будущем .......... 156

5.5. Озон в тропосфере: процессы образования и разрушения озона .......... 157

5.5.1. Время жизни и атмосферный бюджет тропосферного озона .......... 157

5.6. Химия тропосферного озона .......... 158

5.7. Химия стратосферного озона .......... 162

5.7.1. Взаимодействие атмосферы с приходящим солнечным излучением .......... 163

5.7.2. Спектр поглощения молекулой О2 излучения Солнца .......... 165

5.7.3. Образование озона в стратосфере .......... 167

5.7.4. Биологические последствия истощения стратосферного озона .......... 167

5.8. Механизмы образования и разрушения озона в стратосфере .......... 170

5.8.1. Разрушение стратосферного озона .......... 171

5.8.2. Каталитическое разрушение озона оксидом азота .......... 172

5.8.3. Каталитическое разрушение озона без участия атомарного кислорода .......... 173

5.8.4. Атомарные хлор и бром в роли катализаторов X .......... 173

5.9. Измерение уровней (концентраций) озона в атмосфере .......... 175

5.10. Истощение озонового слоя. Озоновые дыры над Антарктидой и Арктикой .......... 175

5.11. Заблуждения в отношении понятия «истощение озона» .......... 180

Дополнение к главе 4. Новые сельскохозяйственные технологии .......... 182

Д4.1. Фармскейпинг или фермерство с привлечением природы .......... 182

Д4.1.1. Здоровая почва .......... 187

Д4.1.2. Используйте преимущества науки и устойчивой интенсификации глобального сельского хозяйства .......... 189

Д4.1.3. Система «тяни — толкай» (или «притягивай — отторгай») .......... 189

Заключение .......... 196Словарь терминов .......... 197Литература .......... 219

 

Характеристики
Пользовательские характеристики
Дата выпуска 2020
Кол-во страниц 224
Кол-во томов 1
Переплет Твердый
Плотность бумаги 65 г г/м2
Язык русский
  • Цена: 1 800 руб.
Меню
Аграрная литература
+79854840838
+79152577708
Агромагазин AgroXXI
Светлана
Россия Московская область Москва ул.Минская д. 1Г к.3 оф. 21
Карта