Реферат: Программы и задания фен по специальность «Биология» 1-й курс, Iсеместр

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
^ РАБОЧИЙ ПЛАН



№

Дисциплины

Количество часов в неделю

лекции

лабораторн.

семинары

1

История России

2




2

2

Практическая психология

1




1

3

Высшая алгебра

2




2

4

Математический анализ

4




4

5

Ботаника

2

1




6

Введение в биологию

1







7

Физическая химия

3




5

8

Экология

3




1

9

Физвоспитание







4



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.

^ 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.

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-дер-ваальсовы 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.

^ 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. Окислительно-восстано-вительные реакции. Сопряженная пара окислитель-восстановитель. 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 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:
Д.Г.Кнорре, Л.Ф.Крылова, В.С.Музыкантов, Физическая химия. М.: Высш. шк., 1990.

Задачи по физической химии-1. Новосибирск, НГУ, 1995.

Физическая химия-I. Модули для самостоятельной работы и примеры контрольных работ. Новосибирск, НГУ, 2002.

Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. А.А.Равделя и А.М.Пономаревой. Санкт-Петербург: «Иван Федоров», 2002.
^ Дополнительная литература:
Ф.Даниэльс, Р.Олберти, Физическая химия. М.: Мир, 1978.

М.Х.Карапетьянц, С.И.Дракин, Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1994.

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 относимых 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 использование 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 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 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 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.

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" 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 геохимических 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 галактики 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 таковой 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 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.

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. 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 гидротермич