1 - Факультет Естественных Наук

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет естественных наук
ПРОГРАММЫ И ЗАДАНИЯ ФЕН
по специальность «Биология»
1-й курс, I семестр
Новосибирск
2005
Данный сборник содержит сведения о рабочем учебном плане 1-го
курса I семестра химического отделения ФЕН. Приведены перечни зачетов и экзаменов, а также программы основных курсов, которые будут
изучаться в I семестре.
Составители:
Собянин В.А., .Пристяжнюк С.А., Гладкова З.И., Попова Н.А.,
Стебаев И.В., Пшеницына Л.Б., Ряскин А.Н, Чакшова Л.А.
Печатается по решению деканата ФЕН от 25.04.04.
© Новосибирский государственный
университет, 2005
2
РАБОЧИЙ ПЛАН
№
Дисциплины
1
2
История России
Практическая психология
Высшая алгебра
Математический анализ
Ботаника
Введение в биологию
Физическая химия
Экология
Физвоспитание
3
4
5
6
7
8
9
Количество часов в неделю
лекции
лабораторн.
семинары
2
2
1
1
2
4
2
1
3
3
ЗАЧЕТЫ
1. Практическая психология.
2. Математический анализ.
3. Ботаника (дифференцированный).
4. Введение в биологию (дифференцированный).
5. Физвоспитание.
ЭКЗАМЕНЫ
1. История России.
2. Высшая алгебра.
3. Математический анализ.
4. Физическая химия.
5. Экология.
3
2
4
1
5
1
4
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
В.А. Собянин
ВВЕДЕНИЕ
Предмет и составные части физической химии.
ЧАСТЬ 1. СТРОЕНИЕ И СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
Строение и состояние атома
Элементарные частицы, составляющие атом. Основные характеристики атомного ядра. Элемент. Изотоп. Дефект массы. Радиоактивный
распад. Ядерные реакции.
Атом водорода и водородоподобная частица. Волновая функция и
состояние электрона в атоме. Понятия: вероятность, плотность вероятности, радиальная функция распределения. Атомные орбитали. Квантовые числа и их физический смысл. Графическое представление атомных
орбиталей.
Многоэлектронные атомы. Принцип Паули. Правило Хунда. Электронные конфигурации атомов и периодическая система элементов.
Потенциал ионизации. Сродство к электрону. Возбужденные и ионизованные атомы. Гибридные атомные орбитали и их графическое представление.
Многоатомные частицы. Химическая связь
Основные типы многоатомных частиц. Химическая связь в ионе
Н2+. Молекулярные орбитали. Длина связи. Энергия связи. Двухатомные частицы: ионы и молекулы, состоящие из элементов I- и II-го периодов. - и - связи. Энергетическая диаграмма молекулярных орбиталей. Правила заполнения молекулярных орбиталей электронами. Кратность (порядок) связи.
Двухэлектронные связи. Ковалентность атомов. Углы между связями в многоатомных молекулах. Геометрическое строение молекул с
точки зрения гибридизации и метода отталкивания валентных электронных пар.
Многоцентровые молекулярные орбитали. Электронодефицитные
частицы. Сопряженные кратные связи. Комплексные соединения.
Электрические и магнитные свойства молекул
Диполь. Дипольный момент связи. Электроотрицательность атомов. Факторы, влияющие на дипольный момент молекулы. Поляризуемость молекул. Поляризация вещества. Диэлектрическая постоянная.
4
Магнитный момент частиц. Парамагнетизм и диамагнетизм.
Состояние многоатомных частиц
Типы движений и степени свободы частицы. Энергетические уровни поступательного, вращательного и колебательного движений частицы. Закон о равномерном распределении энергии по степеням свободы.
Внутреннее вращение и конформация молекул.
Нековалентные взаимодействия
Ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Ковалентные и ван-дерваальсовы радиусы атомов. Модели молекул. Водородная связь. Взаимодействие ионов.
Строение и состояния макроскопических систем
Газы. Жидкости. Твердые тела. Кристаллы. Растворы. Фаза. Гомогенные и гетерогенные системы. Параметры состояния. Уравнение состояния. Интенсивные и экстенсивные величины. Внутренняя энергия и
энтальпия. Теплоемкость. Термодинамическая вероятность. Энтропия.
Зависимости внутренней энергии и энтропии идеального газа от параметров состояния. Понятие о парциальных мольных величинах.
Физические методы исследования строения вещества
Электромагнитное излучение и вещество. Физическая сущность и
информативность методов: электронной спектроскопии, колебательной
и вращательной спектроскопий, магнитной радиоспектроскопии, рентгеноструктурного анализа.
ЧАСТЬ II. ХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Основные характеристики химического процесса
Стехиометрическое уравнение химической реакции. Гомогенные и
гетерогенные химические реакции. Скорость реакции. Химическое равновесие.
Термодинамическое описание процесса в макроскопической
системе
Равновесные и неравновесные процессы. Первое начало термодинамики. Изменение внутренней энергии и энтальпии в макроскопическом процессе. Второе начало термодинамики. Изменение энтропии в
макроскопическом процессе. Энергия Гемгольца. Энергия Гиббса.
Направление процесса и условия равновесия.
Термодинамика фазовых переходов в однокомпонентной системе
Правило фаз Гиббса. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Р-Т фазовые диаграммы воды и углекислого газа.
5
Термодинамика растворов
Идеальный, предельно разбавленный, реальный растворы. Химический потенциал компонента и его зависимость от состава раствора.
Активность. Коэффициент активности. Законы Рауля и Генри. Осмотическое давление.
Термодинамика химического процесса
Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса. Стандартная
энтальпия реакции. Стандартная энтропия реакции. Стандартная энергия Гиббса реакции. Изотерма химической реакции. Направление реакции и константа равновесия. Изобара химической реакции. Равновесный
состав. Принцип Ле-Шателье.
Равновесия в растворах электролитов
Кислотно-основное равновесие. Кислоты и основания. Сопряженная пара кислота-основание. Константа ионизации и константа основности. Ионное произведение воды. Концентрация ионов водорода ( рН ).
Гидролиз солей слабых кислот и солей слабых оснований. Константа
гидролиза. Буферные растворы. Уравнение Гендерсона. Свойства буферных растворов. Многоступенчатая диссоциация. Правила записи
системы уравнений для определения концентрации всех частиц, присутствующих в растворе.
Равновесие между труднорастворимым соединением и его ионами
в растворе. Произведение растворимости. Растворимость. Влияние рН
на процессы растворения и осаждения труднорастворимых солей и гидроксидов.
Окислительно-восстановительное
равновесие.
Окислительновосстано-вительные
реакции.
Сопряженная
пара
окислительвосстановитель. Электрод. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Некоторые типы электродов. Гальванический элемент. ЭДС и
направление окислительно-восстановительной реакции.
Кинетика химических реакций
Основные понятия химической кинетики. Механизм реакции. Элементарные (простые) и сложные реакции. Необратимые (односторонние) и обратимые реакции. Кинетическое уравнение. Порядок реакции.
Молекулярность элементарных стадий. Закон действующих масс. Константа скорости реакции. Уравнение Аррениуса. Энергия активации и
предэкспоненциальный множитель.
Формальная кинетика простых реакций. Кинетические уравнения в
дифференциальной и интегральной формах для необратимых реакций
первого, второго и третьего порядка. Кинетическое описание обратимой
6
реакции первого порядка. Кинетика и равновесие.
Элементарный акт химической реакции. Потенциальная энергия
реагирующих частиц. Координата реакции. Физический смысл энергии
активации реакции. Переходное состояние. Основные положения теории активированного комплекса и теории столкновений.
Сложные реакции. Параллельные и последовательные реакции.
Принцип независимости элементарных реакций. Составление кинетических уравнений для сложных реакций. Понятие о квазистационарном и
квазиравновесном приближениях. Основные типы механизмов сложных
реакций. Химическая индукция и сопряженные реакции. Катализ и каталитические реакции. Цепные реакции.
Литература
Основная литература:
1. Д.Г.Кнорре, Л.Ф.Крылова, В.С.Музыкантов, Физическая химия. М.:
Высш. шк., 1990.
2. Задачи по физической химии-1. Новосибирск, НГУ, 1995.
3. Физическая химия-I. Модули для самостоятельной работы и примеры контрольных работ. Новосибирск, НГУ, 2002.
4. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред.
А.А.Равделя и А.М.Пономаревой. Санкт-Петербург: «Иван Федоров», 2002.
Дополнительная литература:
5. Ф.Даниэльс, Р.Олберти, Физическая химия. М.: Мир, 1978.
6. М.Х.Карапетьянц, С.И.Дракин, Общая и неорганическая химия. М.:
Химия, 1994.
7. К.Дей, Д.Селбин, Теоретическая неорганическая химия, М.: Химия,
1971.
БОТАНИКА
С.А. Пристяжнюк, З.И. Гладкова
Ботаника как комплекс наук. Растения, их основные отличия от
животных. Современные взгляды на систематическое положение отно-
7
симых ранее к низшим растениям цианобактерий, грибов и лишайников.
Основные отличительные признаки этих групп организмов.
Общая сравнительная характеристика водорослей и цианобактерий. Особенности строения бактериальной и растительной клетки.
Формы организации талломов. Способы питания. Вегетативное, бесполое и половое размножение, их особенности и разновидности. Основные типы смен поколений и ядерных фаз.
Цианобактерии. Основные особенности как прокариотических
организмов. Морфологические и биохимические признаки, общие с
бактериями и растениями. Отличия от растений и фотосинтезирующих
бактерий. Способы питания. Способы размножения и их особенности.
Распространение, роль в природе и для человека. Характеристика
основных классов:
Класс хроококковые (Chroococcophycea). Класс хамесифоновые
(Chamaesiphonophycea). Класс гормогониевые (Hormogoniophycea). Основные представители.
Эволюционное усложнение морфологических стадий развития.
Эволюционные связи цианобактерий.
Зеленая фотосинтезирующая бактерия Prochloron как возможный «предок» хлоропластов зеленых водорослей и высших растений.
Роль эндосимбиоза в эволюции живых организмов.
Отдел Пирофитовые водоросли (Pyrrophyta) как представители
мезокариотических организмов. Особенности строения, экологии и питания. Черты сходства с животными. Систематика пирофитовых и основные представители.
Отдел Красные водоросли (Rhodophyta). Основные черты отдела: экология, питание, строение талломов, размножение. Особенности,
общие с цианобактериями. Использование человеком.
Характеристика классов и основных порядков. Основные представители.
Эволюционное усложнение строения таллома. Эволюция полового
размножения.
Отдел Золотистые водоросли – Chrysophyta.
Разнообразие типов морфологической организации и использование их в разбиении отдела на классы. Особенности строения, размножения и питания. Распространение, роль в природе. Основные черты классов, представители.
Отдел Желто-зеленые водоросли (Xanthophyta).
Разнообразие типов морфологической организации талломов и ис-
8
пользование их в делении отдела на классы. Особенности строения, питания, размножения и экологии. Основные черты классов, представители.
Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta)
Строение диатомовых. Питание, размножение, экология, роль в
биосфере и использование человеком. Связь образа жизни с особенностями строения панциря. Принципы, используемые для деления отдела
на классы. Классы и основные порядки диатомовых. Представители.
Отдел бурые водоросли (Phaeophyta)
Общая характеристика. Особенности строения и размножения.
Распространение, экология, роль в природе и использование человеком.
Класс Изогенератные (Isogeneratae) с изоморфной сменой поколений, Гетерогенератные (Heterogeneratae) с гетероморфной сменой поколений и Циклоспоровые (Cyclosporae) с отсутствием смены поколений и бесполого размножения. Основные представители.
Отдел эвгленовые водоросли (Euglenophyta)
Общая характеристика как организмов с одноклеточными типами
организации и отсутствием полового размножения. Понятие о метаболии. Особенности митоза и организации ядерного материала. Экология
и распространение, роль в природе. Особенности питания и черты сходства с животными. Основные представители.
Отдел зеленые водоросли – (Chlorophyta)
Общая характеристика отдела. Фототрофность как основной тип
питания.
Класс зеленые водоросли (Chlorophyceae). Многообразие морфологических типов талломов. Деление на порядки. Основные представители. Роль в природе и значение для человека.
Класс коньюгаты (Conjugatophycea). Особенности строения и размножения. Основные представители.
Класс харовые водоросли (Charophycea) как наиболее высокоорганизованные водоросли, имеющие сложный тип строения таллома и
органов полового размножения. Рост, строение и размножение. Основные представители.
Гипотетические представления о происхождении и эволюции
водорослей.
Экологические группировки водорослей.
Царство Грибы.
Общая характеристика царства. Строение клетки грибов. Черты
9
сходства и различия с растениями и животными. Разновидности строение тела грибов. Питание грибов. Экологические группы. Деление на
классы и их сравнительная характеристика. Типы размножения грибов.
Эволюция полового и бесполого размножения в связи с выходом на сушу.
Класс хитридиевые грибы (Chytridiomycetes).
Паразитический и сапротрофный образ жизни хитридиомицетов.
Эволюционное развитие таллома от плазмодиального до мицелиального. Размножение. Холокарпические и эукарпические формы. Эволюция
полового процесса внутри класса.
Основные порядки и представители.
Класс гифохитридиевые грибы (Gyphochytridiomycetes) как
слепая обособленная ветвь эволюции грибов. Краткая характеристика
класса.
Класс оомицеты (Oomycetes).
Основные порядки. Водные и наземные оомицеты. Сапротрофные
и паразитические оомицеты. Особенности строения и размножения. Явление дипланетизма. Наиболее распространенные представители и образ их жизни.
Класс зигомицеты – Zygomycetes.
Строение. Размножение, особенности, связанные с переходом к
наземному образу жизни. Типы спорангиев. Зигогамный половой процесс. Основные порядки и их представители. Сапротрофные, паразитические зигомицеты и хищники. Эндомикориза, ее значение.
Класс трихомицеты – Trichomycetes.
Краткая характеристика как коменсалистов насекомых и ракообразных.
Класс сумчатые грибы, или Аскомицеты (Ascomycetes).
Строение клеточного мицелия. Бесполое размножение. Типы агрегации конидиеносцев.
Половое размножение: гаметангиогамия, механизм образования
сумок и аскоспор. Типы сумок и способы высвобождения спор. Гаплоидная, дикарионтическая и диплоидная фазы развития. Типы плодовых
тел.
Разнообразие образа жизни, роль в природе и использование человеком.
Подкласс
Голосумчатые
или
Гемиаскомицеты
(Hemiascomycetidae) как наиболее примитивные аскомицеты, не образующие плодовых тел. Сапротрофные виды порядка Saccharomycetales
10
и паразитические грибы порядка Taphrinales.
Подкласс Плодосумчатые или Эуаскомицеты (Euascomycetidae).
Строение органов полового размножения и плодовых тел. Принципы классификации гемиаскомицетов.
Группы порядков плектомицеты, пиреномицеты и дискомицеты.
Характеристика основных порядков этих групп и их основных представителей.
Подкласс
Асколокулярные
или
Локулоаскомицеты
(Loculoascomycetidae)
Формирование сумок в аскостромах. Порядок дотидеальные –
Dotideales и его представители (паразитический род Venturia и сапротрофный род Leptosphaeria).
Класс базидиомицеты (Basidiomycetes).
Общие характерные черты базидиомицетов. Строение мицелия,
первичный и вторичный мицелий. Особенности полового процесса. Холо- и фрагмобазидии, их образование. Cоотношение гаплоидной, дикарионтической и диплоидной фаз в цикле развития.
Подкласс Холобазидиомицеты (Holobasidiomycetidae). Общая характеристика. Особенности и типы развития базидий. Группы порядков.
Экологические группы. Примеры представителей, их особенности. Роль
холобазидиомицетов в природе. Эктомикориза, ее значение. Представления о роли микоризы в эволюции растений.
Подкласс Фрагмобазидиомицеты (Phragmobasidiomycetidae).
Особенности строения. Основные порядки. Циклы развития головневых и ржавчинных грибов. Явление разнохозяйственности паразитов.
Класс Несовершенные грибы (Deuteromycetes) как сборная
группа грибов, у которых неизвестно половое размножение. Связь с
грибами других классов. Принципы классификации. Размножение. Основные представители. Роль в природе и использование человеком.
Экологические группировки и эволюция паразитизма грибов.
Гипотезы о происхождении и эволюции грибов. Признаки, используемые при восстановлении эволюции грибов.
Лишайники.
Лишайники как комплексные организмы, состоящие из гетеротрофного и автотрофного компонентов. Взаимоотношение гриба и фотобионта. Различные взгляды на их сожительство (паразитизм, коменсализм, симбиоз). Современные взгляды на происхождение лишайников
и их положение в системе живых организмов.
Грибной компонент лишайников. Особенности строения, типы
11
гиф, отличия от свободноживущих грибов.
Фотобионт лишайников, облигатность и факультативность жизни в
составе лишайника. Изменения морфологии и физиологии факультативных фотобионтов. Минусы и плюсы такого сожительства. Видоспецифичность компонентов лишайника и явление фотоморфизма.
Анатомическое строение лишайников. Биоморфы лишайников.
Эволюция биоморф лишайников.
Типы плодовых тел и их строение. Способы размножения лишайников, характеристика и особенности способов вегетативного, бесполого и полового размножения лишайников.
Способы питания, рост лишайников, отношение к факторам среды,
роль в природе и практическое использование человеком.
Краткий систематический обзор лишайников, примеры представителей.
Литература
Основная литература:
Александров В.Г. Анатомия растений. - М.: Высшая школа, 1966.
Биологический энциклопедический словарь. М. 1989. 864 с.
Ботаника: Систематика высших, или наземных растений: Учеб.
для студ. высш. пед. учеб. заведений / А.Г. Еленевский, М.П. Соловьева, В.Н. Тихомиров. 2-е изд., исправ. М.: Издательский центр “Академия”, 2001. 432 с.
Жизнь растений. М: Просвещение, 1978. ТТ. 4-6
Вальтер Г. Общая геоботаника. М: Мир, 1982.
Вальтер Г. Растительность Земного шара. М.: Прогресс, 1975.
Воронов А.Г. Геоботаника. М.: Высшая школа,1973.
Комарницкий Н.А., Кудряшов Л.В., Уранов А.А. Систематика
растений. М.: Просвещение, 1975.
Кудряшов Л.В., Комарницкий Н.А., Уранов А.А. Ботаника. Ч.1
М.: Просвещение, 1966.
Меннинджер Э. Причудливые деревья. М.: Мир, 1970.
Серебряков И.Г. Морфология вегетативных органов высших растений. М.: Наука, 1952.
Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. М.: Высшая школа, 1962.
Тахтаджян А.Л. Основы эволюционной морфологии покрытосеменных. Л.: Наука, 1970.
12
Эсау К. Анатомия семенных растений. М.: Мир, 1980.
Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. Учебник для вузов.
СПб.: Спецлит, Издательство СПХФА, 2001. 680 с.
Дополнительная литература:
Беклемишев В.Н. Методология систематики. М.: KMK Scientific
Press Ltd., 1994. 250 с.
Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. Л.:
Наука, 1991. 539 с.
Матекин П.В. История и методология биологии: Развитие фундаментальных концепций в биологии. Курс лекций. М. 1982. 166 с.
Павлинов И.Я. Кладистический анализ (методологические проблемы). М.: Изд-во МГУ, 1990. 160 с.
Положий А.В. Систематика цветковых растений: Учебник для биологических факультетов вузов. Томск: Изд-во ТГУ, 2001. 320 с.
Тахтаджян А.Л. Система и филогения цветковых растений. М.
1966.
Тахтаджян А.Л. Система магнолиофитов. Л. 1987. 439 с.
Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л. 1974. 244 с.
ПРОГРАММА
лабораторных (практических) занятий по ботанике
З.И. Гладкова
Знакомство с доядерными организмами - прокариотами на примере
отдела Синезеленых водорослей (Cyanophyta). Уровень организации
клетки, морфологической структуры таллома, размножения, экологии.
Отдел Пирофитовые водоросли (Pyrrophyta) как представители
мезокариотических организмов.
Эукариоты. Уровень организации клетки, таллома, способы размножения и экология представителей водорослей с преобладанием
желто-оранжевых пигментов; параллелизм в их развитии: Диатомовые
(Baccilariophyta),
Золотистые
(Chrisophyta),
Желто-зеленые
(Xanthophyta), особенности Красных (Rhodophyta) водорослей.
Водоросли с преобладанием зеленого пигмента - хлорофилла "A"
13
и "B". Отдел Эвгленовые (Euglenophyta) водоросли как слепая ветвь с
низким уровнем организации организмов.
Отдел Зеленые (Chlorophyta) водоросли. Многообразие структур
талломов, способов размножения, фототрофный тип питания..
Знакомство с представителями классов: Равножгутиковые (Isocontae,
Euchlorophyceae), Сцеплянки (Conjugatae), Харовые (Charophyceae), их
эволюционные связи. Зеленые водоросли как предполагаемые предки
высших растений.
Отдел Грибы (Mycophyta). Особенности строения клетки,
мицелия; способы размножения и образ жизни; класс
Фикомицеты
(Phycomycetes),
подкласс
Зигомицеты
(Zygomycetidae), порядок Мукоровые (Mucorales), p. Mucor.
Класс Сумчатые - Ascomycetes, подкласс Голосумчатые Protoascomycetidae пор. Первичносумчатые - Protoascales. Дрожжевые
грибы - p. Saccharomyces. Способ питания, строение тела, размножение.
Подкласс Плодосумчатые - Euascomycetidae.
Подкласс Плектаскалес - Plectascales, p. Aspergillus и Penicillum.
Строение мицелия, конидиеносцев, основной способ размножения, тип
плодового тела.
Класс Базидиальные - Basidiomycetes. Строение мицелия,
способы размножения, типы и строение плодовых тел.
Подкласс Холобазидиальные - Holobasidiomycetidae. Порядок
Агариковые - Agaricales, шляпочные грибы - микоризообразователи.
Анатомическое строение плодового тела.
Отдел Лишайники - Lychenophyta. Жизненные формы и
экологические группировки лишайников. Анатомическое строение
лишайников и способы их размножения.
ЭКОЛОГИЯ
И.В. Стебаев
Предисловие
Разработанный курс интегрирует концепции В.Н. Докучаева, В.И.
Вернадского, В.Н. Сукачева и Л.А. Зенкевича о биогео- и биогидросистемах (включая морские и биосферу в целом), которые функционируют на основе динамики популяций и трофических цепей, а интегрируются друг с другом по принципам отраженным в учении о геохимиче-
14
ских ландшафтах П.П. Полынова. Техногенная деятельность человека
рассматривается в среде этих систем с особым вниманием к типам его
сельскохозяйственной деятельности.
Широко применен методический план разработанный А.Н. Перельманом и М.А. Глазовской, в том числе применительно к химическим
элементам - ксенобиотикам, включая и модули техногенного воздействия.
Курс базируется на капитальных руководствах по общей биогеосистемной экологии и биогеоценозов лесов и вод России, а так же на пособие по "Экологическим путям эволюции животных и растений в Биосфере", а кроме того, на оригинальных схемы рельефа, климатов и типов биогеоценозов в моделях объединенного континента подготовленных автором программы частично в соавторстве с другими преподавателями НГУ
ВВЕДЕНИЕ
Естественно-исторические (в первую очередь биотические), но
также социальные и технологические причины необходимости повышения уровня экологических знаний и методов исследования, особенно
обострившейся начиная с середины ХХ в.
Появление экологических отраслей в разных науках и даже в технологиях. Вуалирование собственного объекта исследования экологии
как особой науки (по В.Н. Докучаеву) о взаимодействии тел и сил природы в рельефе и во времени. Созревание биогеоценологической в целом биогеосистемной парадигмы в ряду трудов теоретиков К.Ф. Рулье,
К.М. Бэра, Э.Геккеля, К.Мебиус, В.Н. Докучаева и его учеников (В.И.
Вернадский, Г.Ф. Морозов), И.К. Пачоский, Тенсли и особенно В.Н.
Сукачева. Отношение этих концепций к новой термодинамике и кибернетике (И. Пригожин, Н.Н. Моисеев).
Роль граничных поверхностей в биогеосистнмах, увеличение их
количества и площадей в ходе развития биогеосистем (БГС), а также
появление диссипативнных микроструктур и катенных обменных объединений бигеосистем вплоть до имеющих биосферные масштабы.
Учение Б.Б. Полынова о мини и макро - предельных системах
Роль в интеграции БГС свойств химических элементов и форм, в
том числе при переносе их организмами, но особенно при добыче, перевозке и переработке.
Бифуркационность и теленомичность развития БГС. Специфика
планеты Земля как носительницы биосферы, в космосе внутри галакти-
15
ки и среди других планет. Магнитосфера Земли как внешняя граничная
поверхность последней, ее значение для гелиопериодичной динамики
популяций и последствия последней для биогеосистем.
Географическая оболочка (по А.А. Григорьеву)
Она как первая аппроксимация биосферы (1914).
Граничная поверхность планеты - твердая и водная. Как место
встречи и взаимодействия энергетических потоков из космоса и из недр.
Планетарные проблемы энергетики.
Физические проблемы энергетики, в том числе и на основе нерасходуемых ресурсов.
То же в отношении потоков массообмена, в том числе и через рифты. Вторжение человека в этот обмен, в том числе и в биогенный. Дефицит поверхностей, для деятельности человека. Их аэрокосмический
мониторинг, техногенная денатурализация и биотехнологическая рекультивация.
Глобальные переносы энергии и вещества (в том числе и ксенобиотиков) в атмосфере и со стоком. Правила вероятности дальнего рассеяния и возникновения локальных концентраций.
Транспортные перевозки сырья и продуктов как пути противоестественных, по их направлению, миграций веществ.
Земная кора как арена биогеоценотических процессов
Ее происхождение, слои под континентами и в океане. Миграции
веществ в мантии включающие спрединг и субдукцию. Значение для
этого коробления края континентальных плит (концепция А. Вегенера).
Ячейки Рейли и геоисторическое движение континентальных плит. Его
значение для изменений климата, в том числе и современного как продолжения прошлого и начала будущего.
Процессы идущие в мантии и ведущие к образованию пород разного химизма в их воздействии на химизм поверхности.
Гидротермы, геосинклинали и рифты в их влиянии на свойства атмосферы и их роль в воздвижении системы гор. Влияние последних на
атмосферную циркуляцию и сток, в том числе и геохимический. Возможное отношение к рифтам истории человечества.
Геохимия литосферы и Земной коры как источника химизма биогеосистем. Роль в ее познании Ф.У. Кларка, В.И. Вернадского, А.Е.
Ферсмана. Суть и разные виды "кларков" коры. Правила А.Е. Ферсмана
и Оддо. Постулат В.И. Вернадского о рассеянности многих элементов.
Геохимическая система элементов В.М. Гольдшмидта на основе тако-
16
вой Д.И. Менделеева. В том числе с учетом биофильности и водомигрантности элементов. Кларковый состав коры.
Человек как геохимическая сила в сравнении с такой же ролью
растительного покрова и стока. Создание им локальных кларков концентрации и ареалов рассеивания. Оценочная система геохимических
элементов по изменению их судьбы в коре под действием технологий.
Показатели технофильности, техногенности, полноты технического использования и как результирующих особо важных для организмов: техногенного давления и его модулей, а так же коэффициент деструкции
(по М.А. Глазовской).
Монолит живого вещества (по В.И. Вернадскому) в его элементарном химическом выражении и во взаимодействии с корой
Изначальные представления В.И. Вернадского. Кларковый спектр
живого вещества в отличие от такового Земной коры. Правило биологически важных элементов по А. П. Виноградову. Специфическое значение тяжелых металлов в связи с их судьбой в былых биогеосистемах и в
современной техносфере, а также в химизированном сельском хозяйстве. Они как ксенобиотики и другие уже техногенные, в том числе синтезируемые вещества того же свойства. Коэффициенты и ряды биологического поглощения. Распределение в них биофилов и биоцидов ксенобиотической природы. Их значение для химизма ВГС.
Экологическая оценка добычи и переработки полиметаллических
руд и прочих ископаемых по их влиянию на биогеосистемы.
Постулат Л.Пастера о исключительном самопроизводстве живого
вещества и открытие им хиральности биомолекул. Оценка того и другого В.И. Вернадским. Современное состояние проблемы и возможная
угроза рацемационной катастрофы. Роль в ее предотращении сохранения биокосных тел.
Биострома в биосфере и ее структура
Образная модель В.Н. Гольдшмидта отражающая соотношения
масс лито-, гидро- и атмосфер и особенно биостромы. Определение
биомассы. Ее состав из разных ауто- и гетеротрофов. Целостность во
взаимодействии их друг с другом. Холистическая концепция Г.А. Заварзина.
Монолит живого вещества и его состав из существ (по В.И. Вернадскому). Модель живого существа по Ж. Кювье и ее экологическая
трактовка Жоффуа Сент Илером. Биосферно важные свойства существ
Обновление оцениваемое через соотношение продукции и биомассы.
Уровни этого показателя. Поддатливость деструкции, важная для ВГС и
17
самопродолжения популяции. Соотношение основных и граничных поверхностей существ, отражаемое в их морфологии. Граничные поверхности и эдасфера. Значение последних для плотности существ в "монолите живого вещества" и необходимость видообразования, а также таксономического и морфоадаптационного разнообразия.
Физико-химическая роль приспособительной морфологии животных и растений и пути их расселения в биосфере. Планктон и бентос,
седентарный и вагильный. Путь нектонтов. Сочетание вертикальной и
горизонтальной подвижности высших животных и растений.
Давление жизни по В.И. Вернадскому и расселительное давление
по наблюдениям. А.Н. Формозов и др. Биотический потенциал Чепмена.
Всюдность жизни по В.И. Вернадскому. Роль озонового барьера,
анабиоз. Биомасса по горным поясам и биоаэрозоли. Проникновение в
недра, включая и археобактерий. Вертикальное распределение жизни в
океанах, в том числе в его глубоководных желобах и у гидротерм.
Горизонтальная неравномерностиь био-, фито- и зоомасс и соотношение Р/В в системе суша - океан. Зоны и узлы сгущения жизни в
связи с геохимическими и циркуляционными процессами. Холистазы.
Отношение всей системы к деятельности человека и к стратегии сохранения природы
Фитосфера (по Е.М. Лавренко) или фитострома как важнейшая часть биосферы
Растения как "мост" между космическим и литосферными источниками их существования и как создатели почв.
Хлоропласты, ФАР, и спектр поглощения растениями света. Воспринимающие граничные поверхности листьев. Теоретический и реальные коэффициенты полезного действия фотосинтеза. Причины их различий и механизмы регуляций. Закономерности позонального изменения показателей фитомасс, фитопродукции, доли корней и общей зольности фитомассы. Значение их для динамики биогеосистем и типов
сельскохозяйственной деятельности.
Специфика эдасфер наземных растений и вертикальная структура
природного и культурного растительного покрова.
Растительный покров в целом как обогатитель почв, создатель и
связыватель углекислоты и поставщик кислорода. Его значение для динамики подземных вод и атмосферных осадков.
Повреждение травостоя человеком и меры по его сохранению.
Значение для человека. Теория и практика паркосозидания.
18
Воздействие элементов и химических форм биоцидов на растения.
Роль растений как накопителей аэрозолей и их консерваторов.
КОНЦЕПЦИЯ БИОКОСНЫХ И БИОГЕННЫХ ТЕЛ
Биокосные тела: определение, понятия. Создание концепции
В.В.Докучаевым и ее развитие его учениками Р.В.Ризоположенским и
особенно В.И. Вернадским. Постулат последнего о том, что можно
назвать биогеосистемным отбором (ср. по Г.А. Заварзину).
Образование и свойства биокосных тел, включая их плодородие.
Биокосная часть атмосферы, ее трехфазность, постоянная возобновляемость литосферой и организмами, а так же воздействие на нее техносферы. Гидросфера, площадь, масса, содержание РОВ, ВОВ и пр. Обновляемость, в том числе и за счет биофильтрации. Почвы, их массо- и
энергосодержание. Значение постоянной биогенности, трехфазность и
роль в минералообразовании.
Биогенные тела: верхние разреженные слои атмосферы в ее отношении к гомосфере атмосферы. Стратисфера земной коры, происхождение, содержание в ней органики и каустобиолитов.
Концепция Белова и Лебедева об энергетическом значении возникающих в почве вторичных минералов для земной коры и подкоровых
масс в связи с динамикой континентальных плит. Геологическое развитие стратисферы.
Необходимость, но и вредоносность технического использования
биокосных и биогенных тел. Проектные задания технологии.
Почвы - возникновение, устройство, динамика, использование.
Почвенный покров
Выветривание (в том числе биогенное) как причина увеличения
площади граничных поверхностей и образование скелета почв. Мортомасса как источник почвенной органики, особенно в подстилке. Обилие и деструкционная деятельность животных. Особенности подобной
деятельности грибов. Зимогенная микрофлора и роль адгезии. Ее функциональные группы и распределение их по генетическому профилю.
Ризосферная микрофлора в связи с микрофауной и периодичность ее
активности, в т.ч. и солярная Синтез и конденсация гумусовых кислот,
роль в транспорте и конденсации элементов - органогенов, фульво- и
гуминовых кислот. Их буферность. Возраст кислот и гуматы. Взгляды
А.Д.Тэера на роль этих веществ в питании растений. Теория поглощающего комплекса почв К.К.Гедройца и минеральное питание растений.
Этот комплекс и тяжелые металлы. Плазма почвы и ее тиксотропность.
19
Агрегаты, или педы, почв как их элементарные "особеподобные" образования и их связь с водой и организмами. Порозность почв. Пути проникновения и удержания воды в почвах.
Биота почв в связи с особенностями их гидротермического режима.
Почва как барьер проникновения промышленных отходов, их
фильтр и хранилище. Технологические мероприятия сохранения почв.
Почвы в сельскохозяйственной эксплуатации. Увоз элементов с
урожаем и необходимость удобрений. Недостаток органических и
опасность неорганических удобрений, особенно для педобиоты. Значения для людей. Необходимость и избыточность пахоты. Начальные
механизмы, развитие и последствия ветровой и водной эрозии почв.
Относительная полезность и опасная избыточность орошения. Его воздействие на биоту и химизм почв.
Техническая рационализация удобрения и полива почв.
Состояние земельного фонда и мире и в СНГ. Последствия "зеленой революции". Необходимость "черноземной революции".
Атмосфера как биогенно-биокосное тело
Диссипативная внешняя поверхность атмосферы и толща сильно
разреженного воздуха гетеросферы. Части последней и ее роль в гашении жестких излучений из космоса. Температурный градиент. Гомосфера как источник веществ для гетеросферы, ее горизонты и граничные поверхности - паузы, особенно относительно температуры. Стратосфера и озоновый экран. Количество, источники и судьба озона, в
том числе в отношении его к метану и к технологическим химическим
формам. Места образования и опасность т.н. озоновых дыр.
Технологические проблемы сохранения озона.
Тропосфера как полно выраженное биокосное тело, зависимость ее
гидротермического и циркуляционного режима от поверхности Земли,
т.е. биогеоценозов. Основные горизонты и пути циркуляции воздушных
масс на планете.
Динамика расхода и поглощения кислорода тропосферы. Роль в
этом биоты суши и океана, а также технической и сельскохозяйственной деятельности человека. То же относительно углекислоты.
Проблемы парникового эффекта и вероятной грядущей бифуркации термического режима Земли. При участии техногенного обогрева с
учетом изменения путей атмосферной циркуляции по расчетам группы
М.И. Будыко.
20
Природные и промышленные аэрозоли в тропосфере, в том числе
фитохимической природы. Очаги загрязнения и ореолы их патогенного
воздействия, особенно по тяжелым металлам и железу. Образование
сернокислых осадков, их воздействие на биогео- и гидросистемы.
Стратегия мониторинга.
Приборный мониторинг и стратегия газоочисток.
Специфика атмосферной динамики по сезонам в Сибири и учет ее
биотических и валеологических последствий.
БИОСФЕРА В ЦЕЛОМ
Химизм и энергетика биосферы, Ее слоеватость и граничные поверхности. Парагеничность. Биосферное состояние веществ и их круговорот. Общая суть устойчивости биосферы, в том числе и в связи с
эволюцией ее биоты. Техносфера, пневматосфера и ноосфера (по П.
Флотскому и В.Н. Вернадскому).
Биогеоценотический покров биосферы
Основные этапы развития учения о взаимодействующих биогеоценозах и биогеосистемах, особенно в России. А.Гумбольдт,
К.Ф.Рулье, Э.Геккель и К.А.Мебиус. Деятельность великого ботаникоэколога А.Н.Краснова. Фитосоциология И.К.Пачоского и его первые
полевые биоценологические эксперименты. Томская ботанико- географическая школа. Учение Г.Ф.Морозова о типах леса и его реализация в
учении В.Н.Сукачева о лесных биогеоценозах. Организация им лесных
и степных стационаров. Блистательная модель Р. Линдемана для биогеосистем (или биогидросистем) водоемов. Биогеоценотический подход Л.А. Зенкевича в биоокеанологии. Концепция А. Тенсли об экосистеме и ее соотношение с биогеоценологической. Система взглядов Ю.
Одума.
Биогеоценозы и их системы как главный объект эксплуатации человеком и охраны им природных ресурсов. Биогеоценологические технологии и экономика по Ю. Одуму, включая понятия "бесплатных
услуг природы и качество преобразуемой энергии.
Трофико-динамическая модель биоценозов и связанные с нею
представления об экологических нишах и популяциях
Трофическая цепь в биоценологии без учета даже морто-, а тем более гумомасс. Значение нечетных звеньев цепи (по Э.Геккелю и Слободкину). Значение длины цепи от продуцентов до консументов n- ного
порядка для ее устойчивости. Значение умеренности деятельности
членов цепи (по И.К.Пачоскому и В.И.Вернадскому). Дублирование
21
цепей в одном биогеоценозе - обеспечение его устойчивости. Трофические плеяды (по А.Н.Формозову) как "узлы" трофической сети. Онтогенетический амфигенез и всеобщая стратегия выбора мест в сети.
Специфика положения человека трофических сетях.
Аспекты общей трофологии (по А.М. Уголеву). Способы переваривания пищи. Сбалансированное и адекватное питание как миф и реальность. Представление А.М.Уголева о трофосфере.
Учение об экологических нишах. Закон Г.Ф.Гаузе и его опыты.
Про странственно-временное выражение экологических ниш. Сукцессионное увеличение разнообразия ниш и деструкция их системы. Экологические ниши в эволюции.
Учение о популяциях в связи с волнами жизни и регуляцией численности в Работы К.М.Бэра и К.Ф.Рулье. Концепция С.С. Четверикова
и ее место в современной синтетической теории эволюции. Разные
стороны и степени фенотипической реализации генотипов популяций
и роль изолятов. Критическая численность для сохранения вида. Типы
авторегуляции и колебания численности видов.
Устройство популяций. Агрегация особей на базе групповых яйцекладок и стресса одиночества. Плюсы и минусы жизни в условиях
повышенной плотности особей, в том числе в стаях, в стадах и стационарных поселениях. Роль эдасфер, переходных и нейтральных зон.
Иерархия особей в группах. Ее адаптивное и биогеоценологическое
значение, включая и средообразовательное. "Общественная" регуляция
числа рождающихся потомков, хода онтогенеза, в том числе "эффект
группы".
Стратегии выживания и возрастная структура популяций. Конкурентные отношения и их авторегулируемость, в том числе в математических моделях фазовых портретов. Фазовые портреты относительного
равновесия численности хищников (общее потребителей включая и
травоядных) и жертв, в т.ч. трав. Роль миграций в избегании хищника
жертвами и ухода хищников от бескормицы. Отношения иммунитетного типа. Отбор хищниками жертв и не только на плодовитость. Роль
внутри- и междувидовой сигнализации в популяциях и в зооценозах, в
плотных поселениях и в звеньях трофических сетей. То же в фитоценозах и в зооценозах, включая действие фитонцидов, феромонов (телергонов), аттрактантов и фитоауксинов и роль сигнальной наследственности.
Явление охраны потенциальных жертв (так называемое "ухаживание за средой"), паратрофизма и симбиоза. Явление взаимопомощи. По-
22
зиции И.В.Гете и П.А Кропоткина и антитеза к концепции Т.Гексли.
Симбиоз и паразитизм. Понимание сообщества организмов как симбиотического аппарата (А.Я.Фаминцын, К.С. Мережковский, Б.М. КозоПолянский). Отношение этих концепций к жизни человечества и постулат А. Швейцера о благоговении перед жизнью. Понятие о коадаптациях и созиологии.
Биоценологизм и новые требования к технологии.
Биогеоцеиозы и их модели
Биогеоценоз как исторически сложившаяся природная экосистема
с подбором из окружающей биоты особого биоценоза, создавшая собственное биокосное тело, постоянно его возобновляющая и способная
к саморазвитию.
Количественная оценка биогеоценоза через его био-, морто- и гумомассы, особенно в пирамидах из этих показателей. Основные типы
пирамид по массе и численности. Крестообразная (по В.Н. Сукачеву)
модель главнейших типов биогео- и гидроценозов, в том числе и биотехнологических.
У-образная энергетическая модель биогеоценозов (в основном по
Ю.Одуму). Правило 10% перехода. Пастбищная цепь. Коэффициенты
усвоения и передача в детритную цепь опада, трупов, а особенно экскрементов. Детритная цепь в ее зависимости от пастбищной. Роль в
ней сапро- и бактериофагов. Экскрементные цепи. Почвенные микроорганизмы. Дыхание почв. Траты на дыхание членов детритной цепи.
Общее дыхание биогеоценоза.
Сравнение энергопреобразований в биогеоценозах и в технологических сетях (по Ю.Одуму).
Вертикально-ярусная (генетико-горизонтная) модель биогео- и
гидроценозов с учетом миграции веществ и энергии
Горизонты (г) и "паузные" прослойки между ними (п):
п - нейстона. Солнечный поток. Газообмен. Специфичность соответствующей части биоценозов.
г-эуфотический. Миграции веществ и энергии (в том числе и восходящие), включая биомиграционные. Продукция и деструкция.
п – поверхность воздух-почва и термоклин. Подстилка и ее аналоги
в водоемах. Деятельность микроорганизмов и генерация: гумусовых
веществ, морского снега.
г - аналогичный А1 в почвах. Специфика судьбы гумуса, РОВ и
миграции веществ. Ценность нисходящих миграций планктонтов.
23
п -гумусоиллювиальный горизонт отдаленный аналог звукорассеивающих слоев в море.
г -условно элювиальный, транзитный обедненный жизнью (А2). п
- молодые илы и присыпки иллювиального генезиса.
г – накопление отложений вертикального потока веществ (= В) с
конкрециями.
г - горизонт ВС - С в наземных почвах, где разрушается материнская порода, а глубинная протяженность профиля увеличивается и горизонт фоссилизации остатков в биогидроценозах, где за счет этого
вертикальная протяженность профиля уменьшается. Взаимодействие и
динамика профилей наземных и водных биогеосистем. Взаимосвязь с
тектоникой.
Минипредельные биогеоценотичеекие образования (по
В.Н.Беклемишеву, Б.Б.Полынову)
Консорций В.Н.Беклемишева, объединяющий лишь части популяций, но формирующий свой вариант почв (в отличие от консорции в
понимании А.Г. Раменского и плеяд А.И.Формозова - см. трофическую
сеть биогеоценоза) Компонент степи по И.К. Пачоскому, деталь биогеохимического ландшафта по Б.Б. Полынову и представление об ее
предельности. Объединение совпадающих понятий этого рода под
названием "ценекула" (по Б.А.Быкову).
Средообразующая и микросукцессионная деятельность растений в
ходе их онтогенеза. Связь последнего с его генотипом. Гипотеза М.А.
Голубца о "генопласте" биогеоценоза, управляющем последнем онтогенезе через средообразование. Ценакула (по И.В. Стебаеву) как узел
сгущения жизни, ее фитоклимат и концентрическое строение в плане и
в разрезе. Депрессивные зоны между ценакулами.
Ценакулярная полимерная структура биогеоценозов и осуществление сукцессий через нее. Зоогенные ценакулы и ценакулы в толще воды.
Модель етоково-обменного биогеохимичеекого ландшафта как
цепь (катена) биогеоценозов (по Б.Б.Полынову)
Вода - кровь почв и всего биогеосистемного ландшафта. Коэффициент водной миграции. Значение рН. Группы экстраэлювиальных,
ортоэлювиальных и элювиально-транзитных ландшафтов, их автономность (автоморфность) и воздействие на подчиненные ландшафты, в
том числе за счет подземных вод. Особенности химизма этих биогеоценозов и условий для растений в них. Специфика продукции, биомассы, и гипотетически характера отбора. То же в трансэлювиальной груп-
24
пе и особенно в транс-элювиально аккумулятивной, в том числе в связи
с грунтовыми водами. Ландшафты вторичного эля (по М.А. Глазовской) и приводораздельных террас долин рек, а также ландшафтов аккумулятивных, супер- и субаквальных. Циркуляция по катене потоков,
воздушных масс и миграции животных. Бассейновые системы взаимосвязанных катен (по Б.Б.Полынову) и система их мониторинга. Рациональное распределение деятельности людей.
Рациональное распределение добычи ископаемых и транспорта их
по катенам.
Биогеоценозы в сельскохозяйственной эксплуатации
Агробиогеоценозы. Физическое и химическое нарушение почв.
Наступление сорняков и избранных фитофагов. Использование пестицидов и их усовершенствование. Интегральные методы борьбы с вредителями и использование аэрозолей. Площади использования и минирезерваты.
Биогеоценозы животноводческих пастбищ. Пастьба диких и домашних копытных, в том числе опыты И.К. Пачоского. Загонная система использования пастбищ. Новая биогеотехнология Н.Т.Нечаевой и
А.А. Горшковой.
Возникновение, развитие и сукцессионная динамика биогеосистем
Типы сукцессий и их климаксы. Фактор времени по В.В. Докучаеву и его трактовка В.И. Вернадским. Пространственно-временные ряды.
Первичные ксеро-, лито-. сукцессионно-метаморфические ряды.
Биотические факторы первичного почвообразовательного процесса с
образованием генетического микропрофиля почв. Роль животных. Полимеризация и олигомеризация ценакул. Образование первичных микрокатен с микроводоемами Явление катастрофических бифуркаций.
Первичные гидроморфные сукцессии на берегах водоемов. Фазы
стабилизации и катастроф, связанных с динамикой солей. Специфика и
роль почвообразовательной деятельности насекомых, как двигателей сукцессии биогеоценоза.
Взаимодействие и конвергенция первичных ксеро-, лито- и гидроморфных сукцессий с образованием обычных катен. Метаморфические сукцессии и их роль в модели сукцессионной динамики популяций в системе прямых и обратных связей по И.И.Шмальгаузену.
Скоротечные (в том числе и в экскрементах) восстановительные
вторичные сукцессии.
25
ЗОНАЛЬНЫЕ ТИПЫ ВИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИХ ПОКРОВОВ РОССИИ
Циркуляция атмосферы и другие причины сложения системы
природных зон как подразделений биогеоценотического покрова
планеты
Термические пояса и перераспределение тепла и влаги по В.В.
Шулейкину на шарообразной модели Земли с помощью циркуляционных ячеек Гадлея и др. Концепции широтных переносов и локальных
масс воздуха. Роль генеральной системы гор Земли в модификации
ими названных переносов. Муссоны. История познания, в том числе
отечественными учеными, системы природных зон, сформулированной А. Гумбольдтом и В.В. Докучаевым на картографической модели
объединенного континента. Широтная зональность и меридиональная
климатическая секторность на нем.
Лесные биогеосистемы в целом
Их положение в системе природных зон, в том числе и на картографической модели объединенного континента. Леса как "продолжение океана на суше" и проточные системы, в том числе в схеме зональности по М.И Будыко и А.А. Григорьеву. Важные для понимания
этого моменты происхождения древесной растительности с ее спецификой осуществления круговорота веществ в лесах. Лесистость Земли.
Биомасса и продукция лесов планеты в сравнении с биогео- и гидросистемами иных типов.
Основные особенности модели энергетических потоков в лесных
биогеоценозах.
Средообразующее воздействие лесных массивов на окружающее
пространство. Оптимальная лесистость в лесной зоне. Регуляция древесными кронами и корнями прихода и расхода влаги, а также тепла.
Внутренний фитоклимат леса и особый состав воздуха, роль в нем дыхания почв.
Вертикально-ярусная модель лесных биогеоценозов и ее генетические горизонты
Горизонт надкронового воздуха. Влияние на него листьев, ветвей и
использование их животными. Прослойка (пауза) "нейстона" леса.
Цветы, плоды и использование их животными, особенно насекомыми
карпофагами и специфика динамики численности их популяций в связи
с динамикой физиологической активности последних. Специфика сезонного существования семян деревьев нашего леса и их расселение.
26
Использование семян кроновыми млекопитающими. Их трофоплеяды,
включающие хищников. Спячка млекопитающих и некоторых птиц.
Зимняя карпофилия птиц и размножение некоторых из них. Значение их
для подкорма обитателей поверхности земли и для возобновления леса.
Эуфотический горизонт крон. Судьба солнечного луча в листе и
листья компенсаторного состояния. Целесообразность их существования. Утеря компенсаторных листьев и очищение стволов от ветвей как
процесс здорового формирования крон разного строения. "Плотная
упаковка" крон как единого фотосинтетического аппарата леса. Роль в
этом конкурентных отношений и специфика их реализации в разных
условиях произрастания леса. Формирование наиболее совершенного
смешанного леса. Концепция непрерывного лесопользования Г.Ф. Морозова.
Лесопромышленные рубки леса и воздействие их на водный режим. Проблемы восстановления лесов.
Корневое и кроновое взаимодействия деревьев одного и разных
видов с помощью фитонцидов и других биологически активных веществ.
Филлофаги яруса крон. Их безвредность при отсутствии волн
массового размножения в популяциях. Индифферентные полифаги и
продромальные олигофаги. Топографическая специфика начала массового размножения и другие его условия. Конденсационные миграции
гусениц и эффект группы, в том числе в его отношении к прессу хищников, на примере сибирского шелкопряда.
Дисперсные миграции бабочек. Другие авторегуляторные реакции
гашения численности, в том числе интерференция. Роль в этом хищников и особенно муравьев.
Пандемия, дальнее расселение. Роль массовых паразитовнаездников и сверхпаразитов и их взаимодействие. Замирание вспышек с участием диапауз и латентное состояние популяций.
Деятельность насекомоядных птиц и их охрана. Поисковое поведение и территориальность у них. Размеры птиц и необходимая им пища.
Биогеоценотическое значение выкармливания птенцов и их обучения.
Тактика развески скворечников, дуплянок и пр. Создание внутрилесных микрозаповедников как важнейшая превентивная мера и роль
дятлов как гнездоустроителей для других птиц.
Применение средств химического и бактериологического истребления листогрызущих форм. Его позитивные и негативные последствия для всего лесного биогеоценоза.
27
Биогеоценологическое (в том числе и сукцессионной природы)
последствия массового размножения филлофагов. Роль их экскрементов
в подстилке, увеличение роста лесных трав через изменение светового
режима. Биологические и биоценотические приемы охраны леса в целом.
Подрост леса под пологом и на вырубках. Положительные и отрицательные стороны зависимости подрастающих деревцов друг от
друга и от взрослых собратьев. Биогеоценотический и сукцессионный
аспект этих взаимодействий.
Вытекающие из этого правила древопосадок.
Горизонт стволов. Роль стволов в обеспечении листопродукции, в
том числе в засушливых районах. Стволы как проводники влаги. Эпифитная
растительность на стволах с сопровождающей их фауной.
Своеобразие
обитающих здесь птиц. Эпифитные почвы тропиков.
Насекомые ксилофаги и биотехнология "ловчих деревьев". Деятельность жуков короедов с использованием фито- и зооферомонов. Деятельность дятлов. Короеды и дровосеки как вторичные вредители и
санитары леса, ускоряющие оборот веществ. Причины образования их
очагов.
Роль антропогенных факторов.
Ярус подлеска. Суть отличия кустарников от деревьев и их адаптации к недостатку света, к опылению и расселению. Энтомо- и орнитофилия.
Значение в питании зайцев и оленей. Роль лосей в жизни леса и
особенно в их взаимодействии с хищниками, с кустами и с подростом.
Ярус трав и мхов. Травянистость южносибирских лесов и мертвопокровность еловой тайги. Окна полога леса и взаимодействие их трав
с деревьями. Лесные травы - весенние и осенние эфемеры - выходцы
из высокогорий. Выходцы из тропиков - вечнозеленые кустарнички и
адаптационный выигрыш прессинга по другим факторам. Переход
цветковых растений к паразитизму.
Мхи, их влияние на гидротермический режим, а также на травы и
на возобновление леса, в т.ч. и при участии животных.
Кабаны и олени как потребители трав, а также участники сукцессионного восстановления леса. Ведущая роль лесных полевок. Особенности их биологии. Волны жизни и явления эффекта массовости
или популяционного стресса. Роль сенсорных, гормональных и поведенческих реакций в нем. Его воздействие на демографическую структуру популяции и снижение численности. Осенний, весенний и зимний
28
типы поведения популяции. Враждебные и дружеские отношения
между животными.
Горизонт стволов ветровала. Ветровальные вывороты как инициаторы точечного развития восстановительных сукцекссий в климаксе
леса, в т.ч. и их почв через пертурбации последних. Участие в сукцессиях трав и подлеска. Сукцессии зоомикробиотической деструкции
древесины.
Биогеоценологические горизонты подстилки и почв. Смыв и опад
со стволов и крон. Зависимость мощности подстилки (горизонт Ао) от
массы опада и гидротермических условий для ее разложения. Ее микрогоризонты. Распределение микроорганизмов в подстилке и в почве.
Гумусоаккумулятивный (А1) горизонт лесных почв (часто даже фрагментарный) и специфика состава его гумусовых кислот. Подзолистый
(А2) горизонт и общее по профилю распределение органических веществ, железа, кремния и градиент кислотности. Отличительные в этих
отношениях особенности дерново-подзолистых и серых лесных почв.
Горизонт "В" в его влиянии на водный режим почв и его роль в судьбе
сукцессии леса. Подгоризонты ВС, СО, Е).
Животное население подстилки и почв. Специфика населения
микроартропод и личинок высших насекомых и преобладание хемиэдафиков в связи с вертикальными миграциями биоты. Поведение и
связь с порозностью почв. Образование копролитных педов. Специфика
деятельности разных жизненных форм дождевых червей леса. Насекомоядные млекопитающие леса и деятельность кротов. Лесные кулики.
Горизонтальная структура лесных биогеоценозов.
Лесные дендрогенные ценакулы и концентричность их почв. Их
развитие и взаимодействие друг с другом и с участками трав и кустов.
Парцеллы - территориальные сочетания ценакул, объединенных стоком
по нижним горизонтам почвв. Стоковые цепи парцелл и катенные системы леса.
Особенности лесных катен: происхождение, развитие и местоположение верховых и низовых болот. Их роль в режиме стока по катенам. Пространственная дифференциация по ним лесных пород и типов
лесов. Возникновение и выходы грунтовых вод. Рациональное расположение угодий землепользования, в том числе на террасах и поймах в
долинах рек.
Химическая дифференциация по катенам, в том числе микроэлементов в связи с вызываемыми их недостатком болезнями. Основные
принципы мелиорации.
29
Человек в лесах умеренной зоны.
Возникновение и биогеоценотическая суть подсечно-огневой системы земледелия. Принципы ее технологии и система орудий труда,
взятых из леса. Отпечаток на образе жизни и архитектуре наших предков, в том числе и Сибири. Корни происхождения, истоки и направления расселения кривичей, словен, вятичей. Симбиоз с угрофиннами при
их оссобом укладе жизни и возникновение залесской Руси по ополию.
Природные причины ее процветания. Создание постоянно действующего лесополеоборотного земледелия со скотоводством. Продолжение
движения русских земледельцев на северо-запад, а затем по югу тайги в
Сибири. Отыскание пашенных земель. Земледельческое освоение
Дальнего Востока.
Современное состояние "окультуренной" полосы лесной зоны в
связи с неадекватным земледелием, промышленными загрязнениями,
водной эрозией и массовым применением минеральных удобрений.
Перспективы.
Биогеосистемы меридиональных секторов лесной зоны России
и Белоруссию.
Меридиональные секторы зональных типов биогеосистем на модели объединенного континента. Обусловленность их западным воздушным переносом, макрорельефом, материнскими породами, стоком и
характером антропогенных нарушений в России.
Белорусь и Европейская Россия. Лесистость и заболоченность,
обилие и сток воды. Роль ледниковых отложений и особенности так
называемых полесий. Характер типов леса и их эксплуатация. Общий
характер сельскохозяйственных и промышленных нарушений природы
и направления их распространения. Характер потенциала химического
самоочищения территории от загрязнений. Насущнейшие меры по
поддержанию и восстановлению природного потенциала исторической
родины великороссов. Характер и пространственная дифференциация
сельскохозяйственного и промышленного, особенно химического
прессинга, в том числе и за счет привоза и провоза веществ. Меры по
его снижению.
Западная Сибирь. Особенности лесопроизрастания, связанные с
палеогеографическим прошлым, общим характером рельефа, современной тектоникой, конфигурацией и режима стока рек. Болота и леса.
Глееватость почв. Суровость континентального климата и вторжения
воздуха с севера. Уклад жизни местных угрофинских народов и земледельческое освоение края русскими. Промышленность, транспорт, воз-
30
душная циркуляция и особенности распространения
техногенного
прессинга на биогеосистемы лесов. Ситуация возможностей самоочищения природы от химических загрязнителей. Нефтяные загрязнения.
Химические загрязнения за счет нефтедобычи. Смог и котловинные климатические эффекты.
Средняя и восточная Сибирь Геолого-географическое своеобразие
определяющее режим стока, характер катен и химизм почв, в том числе
в связи с мерзлотой. Криоконтинентальность климата, строение лесов
и особенности почвенных процессов, в том числе связанных с мерзлотными пертурбациями. Хозяйственно - культурный уклад коренного
населения эвенков, якутов и русских с их культурой природопользования. Роль исследований Е.П. Хабарова.
Особенности физического промышленного прессинга района в связи с формами добычи полезных ископаемых, климатическим режимом
и горным рельефом. Перспективы новых опасностей для природного
потенциала при развитии промышленности.
Дальний Восток. Роль отепляющей деятельности океана, местных
муссонов летом и антимуссонов зимой. Связанные с этим особенности
местного почвообразования и функционирования катен, особенно на
юге. Массивы гидроморфных почв с остатками прерий и лугов под
западным склоном гор.
Специфические местные опасности химических загрязнений воздушного бассейна и важных для сельского хозяйства почв.
ТУНДРОВЫЕ БИОГЕОЦЕНОЗЫ СУБАРКТИКИ
Их значительная площадь на территории России и положение в
системе зон на модели объединенного континента в зависимости от
морских течений.
Дефицит тепла и компенсация его биологически важнейшей части
летом. Специфика термической деятельности моховой поверхности и
скачок температуры у нее. Проникновение летнего тепла в почву и в
вечную мерзлоту с высвобождением воды.
Дефицит прихода атмосферной влаги вследствие действия полярного атмосферного фронта и малая испаряемость. Приход влаги и
наращивание мерзлоты зимой.
Весеннее оттаивание части мерзлоты. Тиксотропность и начало
течения грунтов. Солефлюкационные разрывы и омолаживающие сукцессии. Губительность для тундр тепловых техногенных нарушений и
31
механические нарушения мха. Господство мохового и лишайникового
покрова в его отношении к атмосферным загрязнениям.
Критические в атмосфере и почве условия роста сосудистых растений. Их распластанность у поверхности раздела воздух - мох и явления физиологической засухи. Тугорослость, биогеоценологически проявляющаяся не только в малой ежегодной фитопродукции, но в малой
ее поддатливости разложению редуцентами.
Адаптации к краткости теплого периода: вечнозеленость с дозреванием плодов на второй год. Подснежное оттаивание и выветривание.
Инсектофилы и цветение у земли. Выброс плодоносящегго побега к
ветру. Терморегуляторное поведение насекомых и их связь с поверхностью мха. Затрудненность начала действия бактерий и особенно целлюлозоразрушителей. Значение в этом беспозвоночных почвообитающих сапрофитов. Энхитрииды и особенно типулиды, их вертикальное
положение связанное с недостатком и тепла и кислорода. Характерный
генетический профиль местных, лишь скрыто подзолистых, почв.
Причина обилия в тундре куликов и водоплавающих птиц. Особенность местного пресса крылатых хищников. Спектр населения млекопитающих. Особое положение полевок - леммингов. Адаптационные
особенности их питания, миграции и волны жизни. Их значение для
аэрации и гумификации почв. Особенности жизни местных хищников
и их влияние на почвы.
Катенные серии тундровых биогеоценозов. Эллювиальные водоразделы с большим количеством верховых болот и временных водоемов.
Благоприятствование последних для выхода из личинок большого
количества кровососов. Причины широкого распространения этого
способа дополнительного питания взрослых насекомых и его последствия. Значение для их обилия деятельности человека. Склоны
(трансэли) с почвами, имеющими второй окисленный горизонт и с так
называемыми лемминговыми и песцовыми почвами.
Тундры зимой в связи с кочевками оленей и сопровождающих их
животных.
Арктические пустыни. Особенности тундр европейской, западно-,
средне- и восточносибирской России.
Тугорослость растений и мерзлотность почв как причины накопления аэрозольных и особенно нефтяных, а также так называемых тепловых загрязнений. Система соответствующих превентивных мер.
32
БИОГЕОСИСТЕМЫ СТЕПЕЙ
История их возникновения, в том числе через приледниковые
тундро–лесо-степи и связь с лессовыми отложениями по А.Н. Краснову
и Е.М. Лавренко. Связь с элементами атмосферной циркуляции, обусловленными континентальностью климата и положение современных
степей и им подобных биогеосистем на модели объединенного континента. Особенности гидротермического баланса, в том числе в его отношении к почвенным процессам.
Ярусность надземной части травостоя и адаптивные типы растений. Их корневые системы и распределение последних в профиле почв
в связи с разными видами запаса влаги. Типоморфные черты профилей
черноземов и отличительные черты разных каштановых почв. Активность и профиль распределения почвенных микроорганизмов.
Горизонт подстилки или степного войлока. Применение его выжигания и деятельность копытных животных. Особенности кочевого,
пастбищного и стадного поведения этих животных его воздействие на
хозяйственно - культурный уклад степных скотоводов.
Саранчовые - среди насекомых аналоги названных выше животных, их роль как стимуляторов роста трав, в том числе и с помощью
витаминов. Волны жизни и массовые миграции саранчовых. Другие
травоядные насекомые, их сезонные и суточные ритмы. Насекомо- и
зерноядные, а также хищные птицы степей, специфика мест гнездования многих из них. Роль насекомых копрофагов. Переход их и других
насекомых к использованию гидротермо-стабильности почв для постоянного в них пребывания, причем и в глубоких горизонтах. Грызуны
степей, бродячий и колониальный типы их жизни, определяемый подготовкой к переживанию сухого и морозного сезонов. Спячка и ее прерывание. Система хищник - жертва в степях. Полностью подземные
грызуны. Роль роющих грызунов в динамике травостоя и в процессах
почвообразования.
Ценакулярное строение степных биогеосистем. Роль в ней дерновинных злаков и кустарников. Своеобразие степных катен в связи с
местным распределением солей. Солонцы и западины с их солодями
элей плоских водоразделов равнин. Трансэли солонцов и водная эрозия.
Трансэллювиально-аккумулятивные биогеоценозы (трансэляки)
подножия возвышенностей и начала долин. Засоление аккумулятивных
депрессий. Сукцессии рассолончаковывания. Последствия гипертрофии
как пастбищного, так и землеведческого хозяйства. Гармония их сочетания при сохранении целины. Использование залежной системы,
33
необходимость плодосмен и полосной системы земледелия, а так же в
основном безотвальной пахоты. как меры по предотвращению разных
видов эрозии. Полезащитное лесоразведение и его докучаевский опыт.
Возможности и опасности применения орошения. Степи - основа экономического могущества России и своеобразие их (особенно их почв)
отношения к промышленным загрязнениям.
Зональные и меридиональные типы степей в европейской, западносибирской и средневосточно-сибирской частях России, в частности
монголо-сибирский, в том числе опустыненный и прерийный типы степи. Аналоги степей в субтропических областях Земли.
БИОГИДРОСИСТЕМЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД, ОЗЕР, РЕК И
ОКЕАНА
Масса воды в Биосфере в целом и ее круговорот через атмосферу:
испарение, осадки, сток. Уникальные для биогео- и гидросистем физические свойства воды, Ювенилизация воды и ее продуцирование. Серпентиляция и связывание воды растениями. Актуальность для современного колебания уровня океана.
Процентное распределение и обмен в круговороте вод атмосферы,
живого вещества, океана и на континентах подземных, почвенных и
поверхностных, а среди последних вод в вечных снегах и льдах, в озерах и реках.
Физиологические и технические потребности человека в воде.
Связывание воды в технической продукции, ее загрязнение, в т.ч. и
под землей. Водоиндустрия будущего.
Вода как биокосное тело, метаболиты, растворенные органические
и взвешенные вещества (РОВ и ВОВ). Удержание растворов и адсорбция органогенов сестоном. Его связь с микроорганизмами, биофильтрация и осветление вод.
Химизм соленых и пресных вод
Условия жизни в воде и адаптации к ним у организмов. Проникновение света в толщу воды и пигменты, участвующие в фотосинтезе.
Концентрация хлорофилла и коэффициент полезного действия фотосинтеза, облегченность удаления углекислого газа. Отсутствие опасности высыхания и возникновение синтрофии в фитоценозах и в трофических сетях с консументами.
Температурная стабилизация воды и переживание критических
погодных периодов. Окруженность организмов РОВ и элементами органогенами - сокращение затрат на их поиск и добывание как элемен-
34
тов питания. Действие закона Архимеда и течений - переключение и
экономия сил при движении. Эффективность хемо и звукоориентации.
Силы поверхностного натяжения и их использование организмами.
Трудность поглощения кислорода под водой и его убывание с
глубиной - адаптации к дыханию и вертикальное распределение организмов в толще вод. Сероводород и метан как антиподы кислорода в
водоемах.
Связанное с использованием кислорода и с соотношением массы и
граничной поверхности организмов и разделение на мелких планктонтов, крупных седентарно-бентосных фильтраторов и на подвижных
нектонтов (в связи с концепцией использования эдасфер.
Регуляция содержания солей в организмах и осмотический барьер
на грани соленых и пресных вод. Адаптации к преодолению вязкости
воды, особенно у рыб.
Озера
Приуроченность естественных озер к водоразделам и котловинам,
их связь с лесной и степной зонами. Поозерья России и сопредельных
территорий. Значение для рек. Обогащенности озер РОВ и ХРК и дефецитность кислорода.
Трофические модели простейшего озера. Биомасса, коэффициент
Р/В и деструкция в том числе фотосинтетиков и пирамиды биомасс в
сравнении с лесами. Модель энергопотоков с учетом вылета насекомых
и вывоза продукции. Связь с илообразованием. Модель проточного
озера.
Генетические горизонты озера как биогидросистемы. Особенности
приводного воздуха, его обитателей и аэрозолей в нем. Эпи- и гипонейстон с плейстоном. Их бактерии, водные растения и животные. Адаптации и взаимосвязь названных организмов. Нефтеопасность.
Эпипелагиаль (фиталь) и эпилимнион. Вертикальная мощность.
Продукция водорослей и глубины. Морфологические адаптации к
планктированию, в том числе их колоний. Особенности питания.
Планктонный парадокс. Бактриопланктон в связи со стоком. Признаки
ценакул пелагиали. Зоопланктон разных групп. Фитопродукция и избыточное питание. Избегание хищников, в том числе суточные миграции всех названных организмов как основа стабилизации трофической
системы фитали. Организация и действие стай планктоноядных рыб.
Термоклин, его значение для сестона и бактерий и сохранение органогенов в фитали. Морской снег.
35
Мезопелагиаль, ее вертикальная мощность, особенность биоты,
включая метановых бактерий.
Гиполимнион. Сестон химизм, кислородность, переход к бентосному горизонту.
Бентосный горизонт. Состояние сестона, пелагобентос фильтраторов. Фоссилизация. Микробиотические микрогоризонты и образование сапропелей. Бентос и преодоление дефицита кислорода.
Сезонная динамика озерных биогидросистем. Зима и весна в эпилимнионе, сезонная термоинверсия горизонтов и ее последствия для
фитопланктона и бентоса, особенно на литорали. Летняя стагнация и
взаимосвязанная динамика численности зеленых водорослей и зоопланктона, а так же синезеленых водорослей. Озерная осень и возможность цветения за счет синезеленых водорослей.
Олиго и эвтрофикация озер в сезонной динамике и в биогидросистемных катастрофах. Исчерпание фитопланктоном органогенов. Уничтожение зоопланктоном фитопланктона. Полная реализация биотического потенциала обычного водорослевого планктона. Антропогенная
промышленно и агрогенная эвтрофикация и биоинженерные меры ее
предотвращения.
Типы (лики) озер. Озера эфемерные со снятием дефицита кислорода, дистрофные и заморные как характерные для Сибири. Основной
тип мезотрофных. Части таких озер: литораль, свал, профундаль, термоклин и особая роль термобара. Олиготрофные озера, бедные биомассой, но богатые кислородом и продукцией с газообменным эпилимнионом. Антропогенные опасности для всех этих озер и их охрана.
Прудовое хозяйство как водоемо-поле-лесо-оборотное. Раздельное
разведение компонентов трофических сетей и конструирование последних. Роль летающих водных насекомых.
Использование теплового
сброса.
Реки
Насыщенность территории России реками, объем компоненты и
скорость стока. Типы водного питания и стока рек. Сток и апвелинговый эффект. Весенняя фаза стока, в том числе и биостока рек. фаза летних дождей и межень. Зимний межень. Биологический дрейф (биосток) и антидрейф.
Вертикальный разрез реки, приводный воздух и аэроантидрейф.
Нейстон у берегов и в закосьях. Сестон и фитопланктон, специфичность
реозоопланктона эпиреопелагиали. Бактриопланктон в его связи с
сельхозяйственными загрязнителями. Мезореопелагиаль. Специфика
36
реобентоса и его перифитона. Перемещение и распределение влекомых
наносов. Лито-, псаммо- и пеллобентос рек. Гипореос.
Поперечный профиль речной биогидросистемы. Закон К. М. Бэра
(1841) об асимметрии берегов рек, апвелинговых эффектов и асимметрия биоты реки и прибрежного населения на суше. Система плесов и
перекатов. Изменение скорости течения. Закосья и затоны. Поймы рек.
Старицы и притеррасные речки - придаточные водоемы реки и их роль в
биопродукции.
Продольный профиль реки. Поверхностный сток плоских потоков,
питающий реку. Закон триггерного возникновения водороин. Развитие
продольного профиля реки в верховьях и низовьях. Речные эли с болотами, озерками и прудами, трансэли, трансэляки и аккумулятивные
участки с включением континентальных дельт и протеканием русел на
береговых валах. Идеальная форма и структура бассейна реки, значение
ее учета для планирования расположения мониторинговых постов.
Водохранилища в горах и на равнинах. Образование в водохранилищах глубин не речного масштаба и колебания уровня с их биотическими последствиями, перераспределение наносов и температур. Влияние на миграции биоты. Развитие биоты водохранилища во времени и
эвтрофикация водоема. Влияние на его береговую полосу включая и
загрязнения, в том числе и аэрозольные.
Нижние течения и устья рек. Характер впадения малых рек в
большие и его роль в строительстве русских городов. Наводнения вытекающих из гор рек на равнине (р. По) и в устьях рек низких равнин
(р. Нева).
Эстуарии как рекордно биопродуктивные биогидросистемы на
грани пресных и морских вод. Роль в этом морских приливов.
Дельты рек. Гидродинамические причины ветвления русла. Роль
баров и заиления главных потоков в приобретении дельтой треугольной
формы. Образование на фронтах соприкосновения пресных и соленых
вод илистой гитии. Формирование временно осушающихся островков и
превращения их в ходе гидроморфной первичной сукцессии с помощью
миграции растворов и деятельности растений, а так же животных во
вновь возникающую дельтовую сушу. Култуки и культура польдеров.
Мангры как наземно-морские биогеогидросистемы.
Авандельты и фазовые (пространственно - временные) перестройки их биогидросистем по мере удаления в море. Суть пышного биоразнообразия и биопродукции дельт. Их охрана.
37
Портреты важнейших рек Сибири: Обь - особенности бассейна,
сезонного режима стока. Роль в нем верховых болот. Придаточные
водоемы, в том числе соры и заморные явления. Промежуточные континентальные дельты у Сибирского кряжа, концевая дельта, губа и
морское продолжение Оби.
Пагубность осуществленных и проектировавшихся технических
изменений стока и соответствующих явлений в долине Иртыша. Палеогеографическое былое гидросети Западной Сибири.
Енисей, особенности стока, дна и биоты. Роль дельты. Связи с
Байкалом.
Лена. Бассейн, сезонный режим стока. Специфика дельты. животного населения и биостока.
Амур. Экзотический характер сезонного режима стока. Роль фитобентоса и особенности фауны, в том числе рыб - фитофагов.
Своеобразие биогидро и еукцеееионно нарождающихея биогеоеиетем в зоне егущения жизни но берегам моря
Волноприбойная аккумуляция наносов, формирование пляжей и
кос. Лиманы и лагуны на карте мира. Сходство с эстуариями. Гидрохимические и биологические причины их высокой биологической продуктивности. Фильтрационный эффект. Замыкающиеся и засоляющиеся лагуны на примере Сиваша и Карабагазгола. Роль лагун в образовании криптогенных фаун по Н.И. Андрусову.
Лайды и марши как, в период между максимальными приливами,
наземные биогеосистемы. Роль в них водной и наземной биоты. Использование в Европе. Тамбаки в Индонезии.
Пляжи - результат работы моря как проявление береговой зоны
сгущения жизни. Формирование клифов, в том числе и биогенное
накопление кластического материала и речного песка у их подножия.
Образование пляжей, защищающих берег от дальнейшего разрушения.
Выброс волнами детрита и фильтрация его рачками бокоплавами.
Скопление органических выбросов и заселение их крабами и бокоплавами, интерстициальной микрофлорой и беспозвоночными фильтраторами. Их происхождение и адаптации к смене солености в результате
дождей и испарения. Выклинивание этого биофильтра в результате засоления и антропогенного загрязнения.
Гибельность технической эксплуатации пляжей и инженерное
спасение берегов.
Скальная супралитораль. Морские обитатели возвышенных скал,
только в туманообразной морской влаге. Зона дальних крупных за-
38
плесков, моллюски-пателлиды и скопление равноногих раков. Зона
красных водорослей и микроорганизмов - маркер среднего уровня.
Подводные мели и сукцессия их обрастания, от бактериальных пленок
до кораллинга. Деятельность моллюсков и экологическая ниша усоногих раков. Весь комплекс как биофильтр и его охрана.
Литораль - приливно - отливная зона. Адаптации к переживанию
отлива с помощью слизи и филлоидов макрофитов. Снятие кислородного голодания. Рыбы - маслюк и бельдюга. Накопление детрита и появление педобионтов в детрите трещин камней. Сбор пищи птицами и
транспортировка ее к гнездованиям на берегу. Освоение под гнездовья
камней перенос педобионтов и появление островковых ценакулярных
биогеосистем.
Океаны и моря
Океаны как особые, обширные области земной коры, играющие
роль аккумулятивных бассейнов глобальных катенных систем.
Химизм океанических вод как функция химизма коры и стока и
степени насыщенности и концентрации солей.
Химические реакции океанических вод в их зависимости от жизнедеятельности организмов.
Потоки энергии, вливающиеся в океан, в том числе из недр. Особенности поглощения света и тепла водой океана.
Необычность соотношения первичных и вторичных продукций и
биомасс в океане по сравнению с сушей и ее объяснение. Связь с глубинами дна, течениями и положением по отношению к материкам.
Материковые отмели или шельфы. Процентное соотношение их
площадей и биомасс с таковыми всего океана. Причины резких различий этих показателей, в том числе связанные с макрофитами, судьбой
детритного дождя и возможностью развития меропланктона бентонтов.
Значение в этом обычного геоморфологического строения шельфов для
биопродуктивности накопления илов и образования полезных ископаемых, в том числе и в связи с угрозой биоте при их эксплуатации.
Приводный воздух, использование его гидробионтами и деятельность в нем морских птиц его значение в круговороте веществ и их
миграции из моря на сушу.
Особый морской нейстон в его связи с деятельностью птиц и бактерий термоклина. Опасность нефтяного загрязнения.
Эуфотический горизонт эпипелагиали. Светопроницаем ость и
деятельность фитопланктона, его многоклеточные и симбиотические
формы. Протозойный, рачковый и бактериальный планктон (в том
39
числе на термоклине с образованием морского снега). Их трофические
взаимодействия (а также и с рыбами) как и в озерах, но совершеннее
поддерживающие, с помощью суточных вертикальных миграций, стабильность относительно автономной биогидросистемы эуфотической
эпипелагиали, в том числе благодаря эффекту избыточного питания
рачкового планктона и стайному поведению рыб.
Горизонты мезо и инфрапелагиали. Изменение насыщенности их
РОВ и ВОВ. Роль копепод и эуфазиевых ракообразных в нисходящих и
восходящих миграциях этих веществ. Осмотическое питание многоклеточных гетеротрофов по К. Пютеру. Звукорассеивающие слои на
глубине и у края шельфов, в виде трофических баров.
Бентос шельфов, причины его обилия. Псаммобентос в его связи с
насыщением кислородом, углекислотой и с заилением песков.
Прибрежные заросли макрофитов, синтрофия, роль в фитопродукции рецептакул. Своеобразие их населения из рачков и моллюсков.
Роль в нересте рыб и своеобразие местных крупных морских млекопитающих (в том числе ламантинов и вымершей стеллеровой коровы).
Охрана и культивирование макрофитов.
Пелобентос. Придонный детрит и фораминиферы, седентарные
полихеты, губки и массовые поселения двустворчатых моллюсков,
создающих ценакулы. Связь их всех с придонными течениями.
Бактериобентос, причины нарастания его массы и суть питания
инбентосных животных. Способы сбора бактериобентоса у раков отшельников, кумовых раков и особенно в связи с переходом в инбентос,
погружением в грунт у многощетинковых кольчатых червей и двустворчатых моллюсков. Их оптотрофическая связь с недалекой верхней пелагиалью. Комплексный бентосный биофильтр шельфов играющий роль в усилении деятельности аэробных микроорганизмов и агрегирование ила в виде псевдофекалий.
Полезные ископаемые шельфа. Опасность их разработки, равно как
и техногенных и санитарных сбросов в море. Эвтрофикация некоторых
морей и меры по ее предотвращению.
Батиаль материкового склона шельфа, ее природа и глубина
Батипелагиаль. Основной поставщик ее пищевых ресурсов и их
использование организмами хватальщиками, часто обладающими органами свечения. Исчезновение планктона.
Батибенталь на склоне и в связи с восходящими течениями и
скоплениями ила поступающего с шельфов.
40
Батибенталь подножий склонов как и трансаккумулятивные части
прибрежных катен в морях и океанах. Ее связь с мутьевыми потоками
из подводных каньонов, с придонными и вдольбереговыми течениями.
Фильтраторы придонной воды - губки и некоторые восьмилучевые
кораллы. Хватальщики - трупояды и своеобразные пеллояды - полихеты
из рода Офелия, а также Эхиуриды.
Терминальные аккумулятивные системы (ходальные или ультраабиссальные) в глубоких разломах окраины материковых плит. Поступление материала. Бактериальная жизнь и связанная с ней специфика животных, особенно погонофор.
Неретическая система прибрежных и внутренних морей, шельфово- батиальной природы. Проточность некоторых морей за счет вторжения в них океанических течений и сохранение в них своих изолированных водных масс в их взаимодействии друг с другом. Биогидросистемные портреты морей России. Баренцево с "подводной дельтой"
Гольфстрима и его тыловыми и ледовыми фронтами сгущения жизни,
а также с поддерживающей биопродуктивность ролью птичьих базаров. Белое море в его связи с Баренцевым и влиянием на климат. Карское море как сильно отгороженное от океана, но подвергающееся
сильному воздействию стока великих рек Западной Сибири. Особенности морей Лаптева, Восточносибирского и Чукотского с экотоном
большой Ленской полыньи зимой. Своеобразие циркуляции вод и биоты Берингова моря. Сравнительная характеристика Баренцева, Охотского и Японского морей. Система Черного и Азовского морей, опресняющихся, осолоняющихся и загрязняющихся морей. Роль сероводородной зоны
первого. Биоэкологическая специфика Каспийского и
Аральского морей в связи с их прошлым и катастрофы современности.
Биогидроеиетемы открытого океана
Биогидросистемы в холистазах океана и в его течениях, при целостном представлении об их взаиморасположении и взаимодействии.
Две холистазы в каждом океане, почти окруженные системой течений
при участии кругоантарктического. Атмосферно - Динамический механизм возникновения пассатных ветров и соответственно течений.
Роль закона К.М. Бэра о реках в океане. Полосы и значения дивергентных и конвергентных течений. Приполярные зоны штормового перемешивания и длинного светового дня и их участие во включении кислорода в нисходящие, а ближе к экватору восходящие течения, охватывающие водные массы холистаз.
41
Соленость и прозрачность холистатических вод. Саргассовы
скопления как оазисы. Малочисленность остальных продуцентов и
консументов при особой роли хищных рыб в эпимезопелагиали под
основной поверхностью холистаз. Абиссопелагиаль и придонные
скопления рыб.
Причины бедности абиссобентоса под холистазами и специфика
местных илов. Роль гайотов и гидротерм.
Специфика биогидросистем морских течений, важнейших апвелингов и связанных с ними течении как система океанических
катен
Места расположения важнейших апвеллингов, причины их возникновения и суть значения для биопродукции пелагиали всего океана.
Апвеллинг у северо-западных берегов южной Америки и возможности его трактовки как эллювиальной части океанических катен по
течениям. Характер биоразнообразия продукции и трофических сетей
в нем. Его связь с наземными биогеосистемами и значение последних
для сельского хозяйства. Их рыбопромышленное значение. Приостровные и возможные искусственные апвеллинги.
Транзитные биогидросистемы пассатных течений инъецируемых
течениями апвеллингов. Последовательные сокращения и увеличения
биоразнообразия на базе ЯРК вдоль по течению и опускание термоклина. Возникновение фланговых, выраженных в пространстве и времени трофических сетей от полос дивергенции до полосы конвергенций течений.
Трансэллювиально-аккумулятивный характер биогидросистем течений у восточных берегов континентов, особенно в Тихом океане.
Участие островных апвеллингов. Все это как причина возникновения
повышенного биоразнообразия в сочетании с обилием всей биоты.
Возникновение и роль в этом коралловых атоллов и рифов. Атоллы как
самоподдерживающиеся с участием приливных течений биогидрогеосистемы и их значение для расселения человечества.
Каудальные части течений с их простраственно-временными трофическими сетями и района обильных рыбопромыслов в северной части Тихого океана у Ньюфаундленда и у Фолклендских островов.
Общая модель океана как относительно автономной (в отличие от
морей) биогидросистемы на схеме объединенного континента и основные пути движения парусных кораблей всех времен и народов как нити культурных связей.
42
Запасы и возможности добычи полезных ископаемых дна открытого океана. Эта добыча и пути морского транспорта с перевозкой загрязнителей как техносферная угроза всему океану в целом.
Литература
Обязательная литература::
Стебаев И.В. и др. Общая биогеосистемная экология. Новосибирск:
Наука, СО, 1993. – 288 с.
Стебаев И.В. и др. Биогеосистемы лесов и вод России. Новосибирск: Наука, СО, 1993. – 347 с.
Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. - Т.1, 326 с. – Т.2, 376 с.
Пианка Э. Эволюционная экология. М.: Мир, 1979. – 399 с.
Риклефс Р. Основы общей экологии. М.: Мир, 1979. – 424 с.
Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. М.: Просвещение, 1988. –
255.
Шилов И.А. Экология. М,: Высшая школа, 2001. – 512 с.
Дополнительная литература:
Бигон М. и др. Экология. М.: Мир, 1989. - Т.1, 667 с. – Т.2, 477 с.
Будыко М.И. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977. – 327 с.
Быков Б.А. Экологический словарь. Алма-Ата: Наука КазССР,
1988. – 245 с.
Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967. – 376 с.
Вернадский В.И. Живое вещество. М.: Наука, 1978. – 358 с.
Воронов А.Г. Геоботаника. М.: Высшая школа, 1973. – 384 с.
Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высшая школа, 1979. – 368
с.
Гэлстон А. и др. Жизнь зеленого растения. М.: Мир, М.: Мир, 1983.
– 549 с.
Дажо Р. Основы экологии. М.: Прогресс, 1975. – 415 с.
Культиасов И.М. Экология растений. М.: М.: Изд-во МГУ, 1982. –
381 с.
Лархер В. Экология растений. М.: Мир, 1978. – 384 с.
Наумов Н.П. Экология животных. М.: Высшая школа, 1963. – 618
с.
Окружающая среда. Эцикл. словарь-справочник. М.: Прогресс,
1999. Т. 1 – 293 с. Т.2 – 294 с.
Перельман А.И. Геохимия, 1989. М.: Высшая школа, 1989. – 527 с.
Работнов Т.А. Фитоценология. М.: МГУ, 1992. – 351 с.
43
Степановских А.С. Прикладная экология: охрана окружающей
среды. М., ЮНИТИ-ЛАНА, 2003. – 751 с.
Экология крупного города. М,: ПАСЬВА, 2001. - 189 с.
Экология человека. М.: Наука, 1988. – 220 с.
Яхонтов В.В. Экология насекомых. М.: Высшая школа, 1969. – 488
с.
ПРОГРАММА
семинарских занятий по экологии
Л.Б. Пшеницына
Занятие 1.Земля и ее биосфера.
Вопросы:
1. Распространенность химических элементов в космосе и на Земле. Всеобщее рассеяние химических элементов. Понятие о весовых,
атомных, объемных кларках и кларках концентрации.
2. Геохимическая классификация элементов В.М.Гольдшмидта.
Биофильные и биоцидные элементы.
3. Кларки живого вещества. Биологическое поглощение элементов. Химический состав организмов. Геохимическая работа живого вещества.
4. Геохимическая деятельность человека. Показатели технофильности, специальной и общей техногенности, полноты техногенного использования, деструктивной активности техногенеза. Модуль техногенного давления.
Занятие 2. Биокосные тела. Почвы.
Вопросы:
1. Понятие о биокосных системах.
2. Закономерности процесса почвообразования. Роль растительного покрова в формировании почвы.
3. Химический состав почвы.
4. Генетический почвенный профиль.
5. Почвы как вместилища жизни. Педобионты.
Занятие 3. Биопродукционный процесс в биогеосистемах и его отражение в экологических моделях.
Вопросы:
44
1. Понятие о пищевых цепях, пищевых сетях и трофических уровнях. Концентрации токсических соединений при передвижении по пищевым цепям.
2. Понятие о биомассе и продукции.
3. Экологические пирамиды (чисел, биомасс, продуктивности) для
наземных и водных экосистем (лес, степь, океан). Экологический крест
В.Н.Сукачева.
4. Модель энергетических потоков в экосистемах.
Занятие 4. Биосферная роль растений.
Вопросы:
1. Сущность фотосинтеза и его типы (С3-, С4- и САМ-тип), реализующиеся в растениях различного происхождения.
2. Особенности структуры наземных растений, позволяющие эффективно осуществлять фотосинтез:
А) Растение как оптическая система. Строение и размещение хлоропластов в клетках.
Б) Жизненные формы растений (по Вармингу, Раункиеру, Серебрякову).
В) Экологические группы растений по отношению к условиям
увлажнения.
Г) Экологические группы растений по отношению к условиям
освещения.
Д) Ценотическая роль растений.
3. Взаимоотношения между продуцентами и консументами-1.
Занятие 5. Пространственная структура биогео- и биогидроценозов.
Вопросы:
1. Стратификационная ярусная модель наземных биогеоценозов.
2. Генетические горизонты лесного биогеоценоза. Адаптации и
взаимодействия их обитателей.
3. Ярусная генетико-горизонтная модель биогидроценозов.
4. Горизонтальная структура биогеоценозов.
Занятие 6.Структура и динамика популяций.
Вопросы:
1. Понятие о популяциях.
2. Пространственная структура популяций.
45
3. Возрастная и половая структура популяций..
4. Численность популяции и ее колебания.
5. Емкость среды и регуляция численности популяции.
6. Динамика численности популяций филлофагов в лесном биогеоценозе.
7. Информационные сигналы между особями одной популяции и
разными популяциями.
Занятие 7. Катенная организация расположения биогеоценозов.
Вопросы:
1. Стоково-обменная модель биогеохимического ландшафта.
2. Катенные биогидросистемы в пелагиали океана.
Занятие 8. Сукцессионная динамика биогеоценозов.
Вопросы:
1. Понятие о сукцессионных сериях. Причины сукцессий. Концепция климакса.
2. Этапы сукцессий.
3. Становление и развитие биогеоценозов на гребнях гранитных
скал.
4. Появление и метаморфоз биогеоценозов на берегах водоемов.
5. Типы сукцессий (первичные и вторичные, циклические, восстановительные, краткосрочные, поддерживающие).
Занятие 9. Перераспределение по поверхности планеты энергии и
вещества и размещение биологических сообществ
Вопросы:
1. Энергетические потоки, идущие к биостроме. Потоки масс вещества.
2. Циркуляция воздуха и вод на Земле. Гидротермическая зональность.
3. Закономерности пространственного размещения сообществ на
суше. Идеальный континент.
4. Понятие о зональном, интра-, экстра- и азональном типах растительности. Правило предварения.
5. Меридиональные секторы природы.
46
ВВЕДЕНИЕ В БИОЛОГИЮ
Н.А. Попова
1. Классификация живых организмов. Вирусы – доклеточные
формы жизни
2. Классификация организмов по источнику энергии и углерода.
Классификация организмов по сложности строения. Эукариоты и прокариоты. Разнообразие, структура вирусов растений, животных, батерий. Типы взаимодействия вирусов с клеткой. Онклгенные вирусы, вирусы геморрагических лихорадок, гепатитов, СПИД. Вирусы как векторы для переноса генов.
3. Прокариоты. Археи как особый домен прокариот.Классификация, особенности структуры прокариот. Роль бактерий в
круговороте веществ в природе. Бактериальные экзо- и эндотоксины.
Роль прокариот в жизнедеятельности человека, в промышленности и
сельском хозяйстве. Значение бактерий для биотехнологии. Использование бактериальных плазмид для трансгенеза. Заболевания, вызываемые бактериями. Дисбактериозы. Археи – особый домен прокариот.
Особенности их структуры.Археи как экстремофилы. Симбиоз в «черных курильщиках».Использование ферментов экстремофильных архей
для научных и практических целей.
4. Эукариоты. Структура эукариотической клетки. Эндосимбиотическая теория происхождения эукариот. Основные положения
клеточной теории. Организация эукариотической клетки. Структура и
функции клеточных мембран. Транспорт веществ через плазматическую
мембрану. Органеллы клетки, структура и функции. Клеточный цикл.
Митоз. Мейоз. Апоптоз и некроз.
5. Структура ДНК и РНК. Методы исследования нуклеиновых
кислот. Структура ДНК. Генетический код. Экзон-интронное строение
генов эукариот. Механизмы поддержания точности репликации ДНК.
Ошибки репликации и их роль в развитии патологии. Структура, типы
РНК в клетке. Современные методы исследования нуклеиновых кислот.
6. Принципы и механизмы репликации ДНК. Механизмы репарации. Принципы репликации ДНК. Теломера, теломераза. Механизмы репарации повреждений ДНК.Полимеразная цепная реакция.
Клонирование ДНК.
7. Транскрипция. Принципы. Регуляция транскрипции. Процессинг мРНК. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг. Факторы тран-
47
скрипции. Обратная транскрипция. Ее использование в научных исследованиях. Регуляция экспрессии генов.
8. Разнообразие структуры и функций белков. Трансляция.
Структура, разнообразие и функции белков. Аппарат Трансляции. Посттрансляционные изменения белков. Фолдинг белков. Роль шаперонов.
Прионизация белков. Прионы как этиологические факторы прионовых
нейродегенеративных заболеваний.
9. Гены. Геномы. Манипулирование генами. Достижения
Международного проекта «Геном человека». Кодирующая и «теневая»
части генома. Трансгенез. Методы переноса генов. Трансгенные микроорганизмы, животные и растения. Генная инженерия. Генная диагностика и генная терапия. Генная дактилоскопияя. Перспективы клонирования животных. Реальная польза и вред генных технологий, моральноэтические и экологические сапекты.
10. Дифференцировка и ее нарушения. Причины и патогенез
злокачественных опухолей. Злокачественные опухоли как биологический феномен. Причины возникновения опухолей. Роль химических
канцерогенов. Курение и рак. Механизмы злокачественной трансформации клеток. Новейшие подходы к диагностике и терапии опухолей.
11. Иммунитет и здоровье. Роль иммунной системы в поддержании генетического гомеостаза организма в онтогенезе. Основы иммунного распознавания. Представление об антигенах. Эффекторные функции иммунной системы. Клетки, участвующие в развитии иммунного
ответа. Трансплантация органов и тканей у человека. Иммунопатологии,
экологические аспекты
12. Современные методы и проблемы биотехнологии растенийю. Академик В.К.Шумный В.К. Обзор методов получения трансгенных растений.
13. Жизнь, Разум, Любовь – дети Вселенной или ошибка Природы? Размышления биолога о чуде жизни Член-корр. В.И. Евсиков..
14. Иммуно-физиологические механизмы поведенческой защиты от инфекций. Д.б.н. М.П.Мошкин. Обзор научных исследований в
области взаимодействия иммунной системы, других физиологических
систем и поведения
15. Пересечение экологии, этологии и эволюции. Д.б.н. Ж..И.
Резникова.. Эволюционные аспекты эклогии и этологии
16. Манипуляции с геномами млекопитающих. Профессор
О.Л.Серов. Методы получения трансгенных, нокаутных, химерных животных. Использование эмбриональных стволовых клеток.
48
17. Теломера, теломераза и старение. Профессор Г.М.Дымшиц.
Роль недорепликации ДНК в процессах дифференцировки и старения
18. Гены, мозг, поведение. Д.б.н. Н.К. Попова. Обзорная лекция
по генетике поведения с рассказом об основных достижениях в этой
области в Институте цитологии и генетики.
19. Проблемы и достижения биоинформатики. Профессор, члкорр. РАН Н.А.Колчанов. Основные положения науки биоинформатики.
Ее методы, приемы и возможности.
Литература
Попова Н.А. Введение в биологию. Учебное пособие. Новосибирск: изд-во НГУ, 2003 г.,196 с.
Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж.
Молекулярная биология клетки. Москва. Мир. 1994. 3 тома
Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. Издательство НИИ Биомед. Химии. ООО “Материк-альфа”. Москва. 2000
Успехи современной биологии т.121.№ 4.С. 388-398.2001 (статья
О.Л.Серова о модификации генома на уровне хромосом)
Молекулярная биология. Т.35. № 4. 2001(весь журнал посвящен биосинтезу белка)
Молекулярная биология (под ред. А.С. Спирина). Москва. Высшая
школа.1990
Н.Грин, У. Стаут, Д.Тейлопр. Биология.Москва.Мир.1996
Общая биология.10-11 кл. Под редакцией В.К.Щумного, Г.М.
Дымшица и А.О.Рувинского. Москва.Просвещение. 2001-11-01
М.Сингер, П.Берг. Гены и геномы. Москва.Мир.1998.
Б.Льюин. Гены. Москва.Мир.1997
Дж.Уилсон, Т. Хант. Молекулярная биология клетки. Сборник задач.
Москва. Мир.1994
Р. Рэфф., Т. Кофмен. Эмбрионы, гены, эволюция. Москва. Мир. 1986
М.Д.Голубовский Век генетики: эволюция идей и понятий СанктПетербург. Борей Арт. 262 с.2002.
ИСТОРИЯ РОССИИ
Л.А. Чакшова
ВВЕДЕНИЕ. Предмет истории. Формы и методы ее изучения. Ос-
49
новные этапы российской истории. Объективные и субъективные факторы
воздействия на российский исторический процесс.
Организационный семинар.
ТЕМА 1. Восточные славяне. Древнерусское государство (VII – XIII
вв.). Восточные славяне в VII – IX вв.: расселение и предгосударственные
образования. Критика ‘‘норманнской теории’’. Образование и становление
древнерусского государства. Принятие христианства. Политические и социально-экономический строй Киевской Руси в XI – первой половине XII
в. Внешняя политика. Культура. Причины и последствия раздробления
Древнерусского государства. Северо-Восточная Русь, Галицко-Волынское
княжество, Новгородская феодальная республика. Борьба с внешней
агрессией. Татаро-монгольское иго.
Семинар.
ТЕМА 2. Образование Русского государства и его строй (XIII – первая половина XVI в.)
Возвышение Москвы. Значение победы на Куликовом поле. Феодальная война второй четверти XV в. Завершающий этап образования
Русского государства. Ликвидация ига. Москва – центр мирового православия. Государственный строй и система управления. Социальные отношения. Складывание поместной системы землевладения. Судебник
1497 г. Внешняя политика. Возрождение русской культуры.
Семинар.
ТЕМА 3. Социально-политическое развитие России во второй половине XVI в.
Реформы Избранной рады. Утверждение монархии с сословным
представительством. Внешняя политика: присоединение новых территорий, Ливонская война. Опричнина: цели и методы. Политический и
социально-экономический кризис в стране. Образование русской патриархии. Политическая борьба, избрание Б.Годунова. Социальная политика в конце XVI – начале XVII в.
Семинар.
ТЕМА 4. Россия в XVII столетии.
Гражданская война (Смута) в начале XVII в.: причины, политическая борьба, социальные движения, последствия. Формирование государственной власти и управления. Внешняя политика. Социальнополитическое развитие. Соборное Уложение 1649 г. Утверждение кре-
50
постного права. Переход от монархии с сословным представительством
к абсолютизму. Начало модернизации России. Церковный раскол. Состояние культуры.
Семинар.
ТЕМА 5. Петр Великий: модернизация России и ее последствия.
Династический кризис. Начало правления Петра I. Политическая
философия. Внешняя политика. Основные реформы. Провозглашение
Империи и оформление абсолютизма. Оценка преобразовательной деятельности Петра I.
Семинар.
ТЕМА 6. Дворянская империя (1725 – 1796 гг.)
Эпоха дворцовых переворотов. ‘‘Просвещенный’’ абсолютизм. Реформы Екатерины II. Расцвет абсолютизма. Внешняя политика во второй половине XVIII в. Развитие культуры и политической мысли в России.
Семинар.
ТЕМА 7. Кризис самодержавно-крепостнической системы в первой половине XIX в.
Дворцовый переворот 1801 г. Первый этап реформ и контрреформ:
административные и социальные реформы первой половины XIX в.
Внешняя политика. Основные направления общественно-политической
мысли в первой половине XIX в. (декабристы, ‘‘Триада’’ С.Уварова,
славянофилы, западники, первые русские социалисты).
Семинар.
ТЕМА 8. Развитие пореформенной России (1860 – 1890-е гг.).
Реформы 1860 – 1870-х гг.: их подготовка, содержание и значение.
Внешняя политика России во второй половине XIX в. Социальнополитический характер реформ и контрреформ 1880 – начала 1890-х гг.
Общественные движения в России (народники, либералы, монархисты,
социал-демократы). Российская культура в пореформенной России.
Семинар.
ТЕМА 9. Россия на рубеже XIX – XX столетий.
Третий этап реформ и контрреформ: экономические и полицейские
реформы. Русско-японская война 1904 – 1905 гг. Революция 1905 – 1907
гг. Манифест 17 октября 1905 г. Образование политических партий. За-
51
рождение российского парламентаризма. Сущность ‘‘третьеиюньской’’
(1907 г.) политической системы. Характер и результат реформ
П.А.Столыпина. Россия в Первой мировой войне. Назревание системного кризиса в России.
Семинар.
ТЕМА 10. Революция 1917 г. и Гражданская война в России.
Февральская революция. Политика Временного правительства. Основные альтернативы 1917 г. Октябрьское вооруженное восстание и
установление власти Советов. Судьба Учредительного собрания. Начало Гражданской войны. Идеология, политика и практика белого движения. Политика ‘‘военного коммунизма”. Утверждение диктатуры большевиков. Итоги Гражданской войны.
Семинар .
ТЕМА 11. Советский Союз в 1920-е гг.
Экономические и политические реформы начала 1920-х гг. Образование СССР. Борьба за лидерство в партии и государстве. Курс на
социалистичсекое переустройство экономики и борьба вокруг него. Поворот 1929 г..
Семинар.
ТЕМА 12. Создание государственно-бюрократического социализма в СССР в 1930-е гг.
Международная обстановка. Форсированная индустриализация и
насильственная коллективизация. Формирование административнокомандной системы и утверждение личной власти И.Сталина. Социальная политика. Массовые репрессии. Сопротивление сталинизму.
Семинар.
ТЕМА 13. СССР во Второй мировой войне (1939 – 1945 гг.)
Внешняя политика СССР в предвоенные годы. Военноэкономическая и идеологическая подготовка СССР к войне. Причины
неудач в начальный период Великой Отечественной войны. Перестройка работы тыла. Патриотический подъем в тылу и на фронте. Коренной
перелом в войне. Внешняя политика (антигитлеровская коалиция). Разгром гитлеровской Германии и милитаристской Японии. Значение и
цена победы СССР в войне.
Семинар.
52
ТЕМА 14. Кризис сталинской модели социализма.
Внешняя политика СССР в новой геополитической ситуации. Апогей сталинизма (1946 – 1953 гг.). Попытки модернизации системы в
1953 – 1964 гг. Кризис советской системы (1964 – 1985 гг.). Культурное
развитие СССР.
Семинар.
ТЕМА 15. Перестройка и развал СССР (1985 – 1991 гг.).
Курс на обновление социализма. Внешняя политика. Проблемы
социально-экономического развития. Реформа политической системы и
ее результаты. Борьба за власть. Августовские события 1991 г. и развал
СССР.
Семинар.
ТЕМА 16. Российская Федерация на рубеже XX – XXI вв.
Создание новой политической системы. Октябрьские события 1993
г. Социально-экономическое и культурное развитие. Внешняя политика
РФ. Заключение по курсу ‘‘История России’’.
Семинар.
Темы сообщений (рефератов) содержатся в ‘‘Планах семинарских
занятий’’ (до 70 тем в каждом из вариантов ‘‘Планов’’).
Список исторических источников и литературы к каждому семинарскому занятию представлен в ‘‘Планах семинарских занятий’’. Ежегодно
обновляется. Дополнительный список литературы для подготовки сообщений и рефератов находится в читальном зале гуманитарных наук. Вся
рекомендуемая студентам литература для подготовки к семинарским занятиям имеется в библиотечном фонде НГУ.
ВЫСШАЯ АЛГЕБРА
А.Н Ряскин
ТЕМА 1. КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА И МНОГОЧЛЕНЫ
Лекция I. Квадратные матрицы и действия над ними. Прямоугольные матрицы. Запись системы линейных уравнений в матричной форме.
Комплексные числа как матрицы.
53
Лекция II. Геометрическое изображение комплексных чисел.
Нормальная алгебраическая форма комплексного числа. Сложение и
умножение комплексных чисел в нормальной алгебраической форме.
Комплексно-сопряженные числа и их свойства. Деление комплексных
чисел. Нормальная тригонометрическая форма. Аргументы чисел (–z) и
z-1. Умножение и деление комплексных чисел в н.т.ф. Формула Муавра.
Синусы и косинусы кратных углов.
Лекция III. Многочлены. Понятие корня. Теорема Безу. Функциональное и алгебраическое равенство многочленов. Кратные корни.
Принцип Гаусса. Разложение многочлена на линейные множители.
Формулы Виета. Квадратные уравнения. Двучленные уравнения и их
связь с правильными многоугольниками. Корни из 1 и их расположение
на коордионатной плоскости.
Лекция IV. Теорема о сопряженных корнях многочленов с действительными коэффициентами. Кратность сопряженного корня. Разложение
многочленов с действительными коэффициентами в произведение многочленов 1-й и 2-й степеней с действительными коэффициентами.
Лекция V. Разложение правильной рациональной дроби в сумму
простых дробей.
ТЕМА 2. МАТРИЦЫ И ОПРЕДЕЛИТЕЛИ
Лекция VI. Транспонирование матриц. Обратимая матрица. Единственность обратной маатрицы. Условие обратимости диагональной
матрицы. Системы линейных уравнений с обратимой матрицей. Подстановки. Разложение в произведение независимых циклов. Четные и
нечетные подстановки.
Лекция VII. Умножение четности подстановки при умножении на
транспозицию. Четность обратной подстановки. Определитель квадратной матрицы. Основные свойства определителей.
Лекция VIII. Миноры и алгебраические дополнения. Оределитель
произведения двух квадратных матриц.
Лекция IX. Обратная матрица и ее вычисление. Формулы Крамера. Определитель Вандермонда. Интерполяционный многочлен Лагранжа.
ТЕМА 3. ВЕКТОРЫ
Лекция X. Арифметическое векторное пространство. Подпространство. Линейная оболочка. Пространство решений однородной системы линейных уравнений. Линейная зависимость.
54
Лекция XI. Ранг матрицы. Теорема о базисном миноре. Условие
равенства нулю определителя. Основная теорема о линейной зависимости. Размерность подпространства и построение базиса.
Лекция XII. Теорема о ранге матрицы. Элементарные преобразования матрицы. Способы вычисления ранга матрицы. Вычисление базиса линейной оболочки.
ТЕМА 4. СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ
Лекция XIII. Критерий совместимости. Эквивалентные системы.
Однородная система с квадратной матрицей. Фундаментальная система
решений однородной системы. Связь между решениями систем AX=B и
AX=0. Общее решение совместной системы.
Лекция XIV. Собственные числа и собственные векторы квадратной
матрицы. Характеристический многочлен матриц. Нахождение собственных векторов. Максимальное число линейно независимых собственных
векторов, относящихся к данному собственному числу матрицы. Подобие
матриц. Матрицы, подобные диагональной.
ТЕМА 5. СКАЛЯРОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ. КВАДРАТИЧНЫЕ
ФОРМЫ
Лекция XV. Скалярное произведение векторов в Rn. Cn и его свойства. Норма (или длина) вектора. Неравенство Коши-Буняковского. Угол
между векторами. Ортогональные векторы. Построение ортогонального
базиса.
Лекция XVI. Собственные числа эрмитовой матрицы. Ортогональность собственных векторов, относящихся к разным собственным числам
эрмитовой матрицы. Квадратичные и эрмитовы формы. Приведение квадратичной формы к каноническому виду.
Лекция XVII. Канонические уравнения кривых второго порядка.
Определение вида кривой второго порядка.
ТЕМА 6. ГРУППЫ И АБСТРАКТНЫЕ ПРОСТРАНСТВА
Лекция XVIII. Общее понятие группы. Подгруппы. Абелевы группы. Группа симметрии и группа вращений правильного многоугольника.
Запись элементов группы симметрии квадрата в виде подстановок и матриц. Классификация четырехугольников по их группам симметрии.
Литература
55
1. Александров П.С. Элементы аналитической геометрии и линейной алгебры. − М.: Наука, 1979.
2. Беклемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. − М.: Высш. школа, 1998.
3. Курош А.Г. Курс высшей алгебры. − М.: Наука, 1968.
4. Мальцев А.И. Основы линейной алгебры. − М.: Наука, 1975.
5. Проскуряков И.В. Сборник задач по высшей алгебре. − М.:
Наука, 1978.
6. Фаддеев Д.К., Соминский И.С. Сборник задач по высшей алгебре. − М.: Наука, 1977.
56