Биогидросистемы подземных вод, озер, рек и океана

МассаводывБиосферев 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

Условияжизнивводеи 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 элементов 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.

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 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.

Нижниетеченияиустьярек. 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.

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.

Лайдыимаршикак, 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.

Скальнаясупралитораль.Морские обитатели возвышенных скал, только в туманообразной морской влаге. Зона дальних крупных заплесков, 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.

Материковыеотмелиилишельфы.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 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.

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.

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.

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.