ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО МИНИМУМА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 03.02.13 ПОЧВОВЕДЕНИЕ УТВЕРЖДЕНА Ученым советом ИФХиБПП РАН 25.03.2005 г. (протокол № 2) Составитель: д.б.н., проф. В.А. Демкин 1. Методы изучения эволюции и возраста почв. Погребенные и дневные хроноряды почв. 2. Интеграция почвоведения и археологии в изучении истории развития почв, природной среды и общества. 3. Почвы как зеркало ландшафта. Реконструкция палеоклиматов по данным изучения погребенных почв. 4. Микробные сообщества погребенных почв, их современное состояние, вековая динамика, палеоэкологическое значение. 5. Палеокриогенез и современные черноземы. 6. Консервация жизнеспособных палеобиологических объектов и биокосных тел в криосфере Земли. 7. Развитие учения о физико-химической поглотительной способности почв. 8. Физико-химические процессы в почвах. 9. Вклад почвенного покрова России в мировой биогеохимический цикл углерода. 10. Моделирование цикла углерода в лесных экосистемах. 11. Поведение и функции тяжелых металлов в системе почва-растение. 12. Влияние оросительных мелиораций на свойства и режимы почв. 13. Применение методов геохимии стабильных изотопов в почвоведении. ЛИТЕРАТУРА 1. Алифанов В.М. Палеокриогенез и современное почвообразование. Пущино, 1995. 320 с. 2. Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв. М.: Наука, 2003, 223 С. 3. Гугалинская Л.А. Почвообразование и криогенез в центре Русской равнины в позднем плейстоцене. Пущино, 1982. 204 с. 4. Демкин В.А. Палеопочвоведение и археология: интеграция в изучении истории природы и общества. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1997. 213 с. 5. Иванов И.В. Эволюция почв степной зоны в голоцене. М.: Наука, 1992. 144 с. 6. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. 151 с. 7. Комаров А.С., Чертов О.Г. Моделирование циклов углерода и азота в лесных экосистемах // Экология и почвы: Избранные лекции 10-й Всероссийской школы. Пущино, 2001. Т. IV. С. 76–84. 8. Кудеяров В.Н. Вклад почвы в баланс СО2 атмосферы на территории России // Доклады РАН. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Общая биология. 2000. Т. 375. № 2. С. 275–277. Кудеярова А.Ю. Фосфатогенная трансформация почв. М.: Наука, 1995. 288 с. Лях C.П. Адаптация микроорганизмов к низким температурам // М.: Наука, 1976. 240 с. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино, 1997. 166 с. Приходько В.Е. Орошаемые почвы степной зоны: функционирование, экология, продуктивность. М.: Интеллект, 1996. 180 с. Федорец Н.Г., Бахмет О.Н. Экологические особенности трансформации и соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2003. 240 с. Худяков О.И. Криогенез и почвообразование. Пущино, 1984. 196 с. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО МИНИМУМА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 06.01.04 АГРОХИМИЯ УТВЕРЖДЕНА Ученым советом ИФХиБПП РАН 25.03.2005 г. (протокол № 2) Составители: д.б.н., проф. В.Н. Кудеяров, д.б.н. В.М. Семенов 1. Цели, задачи и объекты исследований агрохимии. взаимосвязь с другими естественными науками. Междисциплинарный подход в агрохимии Агрохимия – как фундаментальная наука. Роль агрохимии в решении глобальных, региональных и локальных задач. Экологический и биологический императивы агрохимии. Сочетание теоретических и экспериментальных подходов. Примеры интеграции с естественнонаучными дисциплинами. 2. Типы круговоротов макро- и микроэлементов в окружающей среде. Баланс биофильных элементов в агроценозах и агроэкосистемах Классификация круговоротов макро- и микроэлементов. Понятие биогенности и биофильности химических элементов. Особенности круговоротов элементов в экосистемах и ландшафтах с разной агрогенной нагрузкой. Замкнутость циклов биофильных элементов. Балансовый способ оценки состояния круговоротов биофильных элементов. Агрономическая и физиологическая эффективность удобрений. 3. Экологические эффекты и последствия применения минеральных и органических удобрений. Основные принципы экологически безопасного использования в адаптивноландшафтном земледелии Причины и факторы возникновения негативных явлений при нерациональном применении удобрений и других средств химизации в земледелии. Локальное, региональное и бассейновое загрязнение продуктами трансформации удобрений. Миграция биофильных элементов, геохимические барьеры, возникновение зон с повышенным содержанием макро- и микроэлементов. Влияние минеральных удобрений на эмиссию и сток парниковых газов. Экологический мониторинг производных удобрений в окружающей среде. Принципы построения экологически безопасных систем применения удобрений. 4. Азот в почве и в растениях. Трансформация азотных удобрений и эффективность использования растениями Роль симбмиотической и несимбиотической азотфиксации в обогащении почвы биологическим азотом. Минерализационно-иммобилизационный цикл азота в почве. Нитрификация и необменная фиксация аммонийного азота. Газообразные продукты трансформации азота в почве (улетучивание аммиака, нитрификация и денитрификация). Миграция в почве и вымывание с инфильтрационным стоком. Мобилизация почвенного азота при внесении азотных удобрений и механизмы образования экстра-азота. Азот почвы и удобрений в питании растений. Коэффициент использования растениями азота при внесении разных форм и доз удобрений. Основные приемы повышения эффективности азота удобрений и сокращения его потерь. Нитраты в почве, воде и растениях. Причины и факторы накопления нитратов в продукции растениеводства. ПДК нитратов в питьевой воде, продуктах питания и кормах. Действие нитратов на организм человека и животных. Агроэкологические и технологические способы ограничения аккумуляции нитратов в воде и пище. Роль закиси азота в развитии парникового эффекта. Источники, факторы, процессы образования и эмиссии закиси азота из почвы. 5. Фосфор и калий в почве. Фосфорные и калийные удобрения Формы фосфатов в почве. Влияние реакции почвенной среды на подвижность минеральных фосфатов. Фосфор в микробной биомассе и его минерализационная способность. Орто- и полифосфорные удобрения: особенности их производства, применения и превращений в почве. Миграционная и солюбилизирующая способность орто- и полифосфатов. Роль фосфора в эвтрофикации водоемов. Роль калийных удобрений в ограничении поступления в растения радионуклидов цезия. 6. Органические удобрения и их роль в оптимизации плодородия почвы и уменьшении риска экологических нарушений Основные источники поступления органического вещества в почву. Особенности действия органических удобрений на свойства и режимы почвы. Роль органических удобрений в обеспечении почвы легкоразлагаемыми органическими соединениями углерода и азота. Особенности разложения и минерализации растительных остатков и навоза. Влияние органических удобрений на трансформацию азота в почве. 3начение зеленого удобрения в обогащении почвы органическим веществом и азотом. 7. Микроэлементы и тяжелые металлы Региональные особенности аккумуляции микроэлементов в почве и эндемические зоны. Аномалии в накоплении микроэлементов в продукции. Микроудобрения и продукционный процесс растений. Микроэлементы – разновидность тяжелых металлов. Источники тяжелых металлов в агроэкосистеме. Принципы нормирования концентрации тяжелых металлов в почве и растительной продукции. Пути и способы ограничения концентрации тяжелых металлов в природных объектах. 8. Современные технологии рационального и экологически безопасного применения минеральных и органических удобрений Технологические возможности регулирования подвижности питательных веществ удобрений в почве. Внесение минеральных удобрений совместно с ингибиторами нитрификации и органическими удобрениями. Локальные способы размещения удобрений в почве. ЛИТЕРАТУРА 1. Минеев В.Г. Агрохимия. М.: Издательство Колосс. 2004. 719 с. 2. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почв. М.: Росагропромиздат. 1990. 203 с. 3. Кудеяров В.Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений. М.: Наука. 1989. 216 с. 4. Ониани О.Г. Агрохимия калия. М.: Наука. 1981. 200 с 5. Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М.: Наука. 1981. 244 с. 6. Кудеярова А.Ю. педогеохимия орто- и полифосфатов в условиях применения удобрений. М.: Наука. 1993. 240 с. 7. Кудеяров В.Н., Башкин В.Н., Кудеярова А.Ю., Бочкарев А.Н. Экологические проблемы применения удобрений. М.: Наука. 1984. 216 с. 8. Никитишен В.И. Плодородие почвы и устойчивость функционирования агроэкосистемы. М.: Наука. 2002. 258 с. 9. Соколов О.А., Семенов В.М., Агаев В.А. Нитраты в окружающей среде. Пущино: ОНТИ. 1990. 316 с. 10. Соколов О.А., Семенов В.М. Теория и практика рационального применения азотных удобрений. М.: Наука. 1992. 208 с. 11. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука. 1991. 150 с. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО МИНИМУМА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 03.02.08 ЭКОЛОГИЯ УТВЕРЖДЕНА Ученым советом ИФХиБПП РАН 16.05.2008 г. (протокол № 2) Составители: д.б.н. А.С. Комаров 1. Глобальные изменения климата и их возможные последствия для биосферы. 2. Статистическое моделирование климатических сценариев. 3. Представления о потенциальном и реальном биологическом разнообразии современных лесных экосистем. Основные методы их исследований. Реконструкция климаксовых лесных ландшафтов умеренной зоны северного полушария. 4. Биогеоценоз как основная структурная единица биосферы. Строение и функции различных биогеоценозов. 5. Модели отдельного дерева и древостоя. 6. Клеточно-автоматные модели динамики популяций растений. Анализ роли пространственной структуры в сохранении устойчивости популяции коротко-корневищных растений при случайных уничтожающих воздействиях. 7. Модели сукцессий. Роль естественных и антропогенных нарушений лесных экосистем 8. Значение живого вещества в почвообразовании. Роль растений в почвообразовании. Зональность растительного покрова. Особенности распределения запасов и структуры фитомассы суши. Биологическая продуктивность и биологический круговорот в основных ландшафтах суши земного шара. 9. Роль почвы в обеспечении устойчивости лесных экосистем в целом. Минерализация и гумификация. Экогенез. 10. Особенности почвообразования под лесной и травяной растительностью. Химический состав растений и почвообразование. Роль животных в почвообразовании. Роль микроорганизмов. Роль хозяйственной деятельности человека в изменении биологического круговорота. 11. Модели динамики органического вещества почвы. 12. Биогеохимический круговорот и его значение в формировании почвенного покрова. Основные показатели и характеристики. 13. Аналитическое и имитационное моделирование, их задачи и методы решения. Модели биологического круговорота. Инициализация параметров и начальных условий. 14. Круговорот углерода. Динамика концентрации углекислоты в атмосфере. Роль фотосинтеза в стоке углерода. Естественные и техногенные источники СО2. Роль океана в поглощении СО2. Метан и роль антропогенного фактора в эмиссии метана. Проблема «парниковых газов и парникового эффекта». 15. Круговорот азота. Пути вовлечения атмосферного N2 в биогеохимический круговорот. Биологическая фиксация азота. Промышленные источники азота. Азотный баланс в биосфере и его нарушения. Отрицательные последствия техногенных нарушений азотного цикла. 16. Роль ГИС-технологий в экологических исследованиях. Пространственные объекты в реальности и в ГИС. Понятие о функциональных, методических и инструментальных блоках и составных компонентах ГИС. 17. Базы экологических данных и специфика их использования в рамках ГИС-технологий; организация доступа к данным. ЛИТЕРАТУРА 1. Базыкин А.Д. Математическая биофизика взаимодействующих популяций. М.: Наука. 1985. 2. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Т. 1, 2. М.: Мир, 1989. 3. Дажо Р. Основы экологии. - М.: Мир, 1975. 4. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии. М.: Мир. 1981. 5. Комаров А.С. Математические модели в популяционной экологии растений. В: Ценопопуляции растений. Очерки по популяционной экологии. М.: Наука. 1988. 6. Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика. М., Картгеоцентр – Геодезиздат, 1993. 7. Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Математические модели биологических продукционных процессов. М., МГУ. 1993. 8. Риклефс Р. Основы общей экологии. - М.: Мир, 1979. 9. Свирежев Ю.М. Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии. М.: 1989. 10. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980.