Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт общей и экспериментальной биологии
Сибирского отделения Российской академии наук
Утверждена на заседании
Ученого Совета ИОЭБ СО РАН
от _____________________
Директор института,
д. б.н., профессор
Программа
для поступающих в аспирантуру
по специальности 03.02.01 – ботаника
Улан-Удэ
2014
1. Пояснительная записка
Программа предназначена для поступающих в аспирантуру ИОЭБ СО РАН по специальности 03.02.01 - Ботаника
Программа подготовки высококвалифицированных специалистов по направлению «Ботаника» требует глубоких знаний о структуре, строении, свойствах и значении растений.
Растения играют важную роль на планете, они являются продуцентами органических веществ и основным источником энергии для других живых организмов. Растения также участвуют в организации всех основных типов сообществ (биомов), при этом характер биома определяется, главным образом, структурой растительного компонента. Ботаника – неотъемлемая часть общего биологического образования, интегрирующая в себе целый ряд биологических дисциплин: таксономию, анатомию и морфологию, флористику и фитоценологию, геохронологию и палеонтологию, эмбриологию и цитологию, учение о виде и эволюционное учение и др. Данная программа включает основные разделы ботаники, знание которых необходимо для последующего освоения дисциплин аспирантской программы.
Цель вступительного экзамена в аспирантуру:
проверка уровня базовых теоретических знаний фундаментальных основ ботанических дисциплин о систематическом биологическом многообразии растений и растительных сообществ с точки зрения современных представлений, путях их становления, роли в устойчивом существовании биосферы и человечества, а также необходимости их охраны и рационального использования.
Требования к поступающим в аспирантуру по специальности 03.02.01- Ботаника
Соискатель должен иметь представление:
- о разнообразии растительного мира, роли растений в биосфере и человеческой деятельности;
- об особенностях диагностических признаков представителей систематических групп, отдельных органов и циклов развития.
- об экологии растений для обеспечения возможности их использования в практической деятельности человека.
Соискатель должен знать:
- фундаментальные основы, современные достижения и проблемы ботаники;
- особенности морфологии, физиологии и цитологии растений;
- основы номенклатуры растений, пути развития разных групп растений и филогенетические связи между ними;
- основные таксоны высших и низших растений и их характеристику (уровень организации, строение, размножение, жизненный цикл, распространение);
- особенности распространения и адаптации растений к различным средам обитания, их роль в экосистемах и биосфере в целом;
- принципы охраны разнообразия растений;
- основы флористики и геоботаники.
Соискатель должен уметь:
- самостоятельно работать с учебной, научной и справочной литературой;
- анализировать, обобщать и систематизировать теоретический материал.
Соискатель должен владеть:
- методами современной ботаники для наблюдения и изучения растений в полевых и лабораторных условиях;
- основами теории и практики количественного и качественного анализа полученного ботанического материала.
2. Содержание программы
1. Морфология и анатомия растений.
Общая характеристика высших растений. Задачи морфологии и анатомии растений.
Растительные ткани. Основные подходы к классификации растительных тканей. Простые и сложные ткани. Первичные и вторичные ткани. Системы тканей растений. Положение в теле растения, строение и функции отдельных тканей.
Органы растений. Лист, его функции. Части листа, их роль. Анатомическое строение пластинки листа. Разнообразие листьев. Функции корня. Анатомическое строение корня. Классификация корней. Корневая система, её типы. Контакт проводящей системы стебля и корня.
Происхождение и эволюция вегетативных органов растений. Возникновение органов и дифференциация тканей в процессе приспособления к жизни на суше. Представления о возникновении листьев у высших растений: энации и теломные листья. Структурно-функциональные основы видоизменения (метаморфоза) органов высших растений. Органы аналогичные и гомологичные, критерии гомологии. Метаморфоз побега, листа, корня.
Экологическая морфология и анатомия растений. Жизненные формы (биоморфы) семенных растений. Их классификация по К. Раункиеру, эколого-морфологическая классификация. Группы растений по отношению к световому режиму и воде, особенности их строения. Основные черты строения растений различных биомов.
Размножение цветковых растений. Вегетативное размножение. Способы вегетативного размножения, специализированное вегетативное размножение. Половое размножение. Цветок. Части цветка, их гомологизация, строение, функции. Разнообразие цветков.
Онтогенез. Периоды и возрастные состояния онтогенеза цветковых растений. Корреляции в развитии органов и тканей растений.
2. Cистематика и номенклатура растений
Понятие о таксономических категориях. Вид как основная таксономическая единица, его критерии. Ботаническая номенклатура. Правила наименования таксонов главных рангов высших растений. Становление и пути эволюции объектов растительного мира. Уровни морфологической организации в эволюции растений.
Отдел Magnoliophyta (Цветковые, или Покрытосеменные). Общая характеристика. Разнообразие жизненных форм, экологическая и морфологическая пластичность, географическое распространение цветковых. Особенности строения, размножения и расселения цветковых растений.
Семейства Мятликовые, Ивовые, Лютиковые, Рдестовые. Строение вегетативных и генеративных органов. Систематика семейств. Характерные представители и их значение.
3. География растений.
Основные положения учения об ареалах (основы фитохорологии). Понятие об ареале. Размер и форма ареала. Дизъюнкции. Представление о типах ареалов и их классификации. Развитие и изучение ареалов в историческом аспекте.
Основные положения учения о флорах (основы флористической географии растений). Понятие о флоре. Причины, влияющие на характер и состав флоры.
Систематический анализ флоры.
Ботанико-географический анализ флоры. Географический элемент флоры (тип ареала). Генетический (исторический) элемент флоры.
Анализ эндемизма. Сущность и уровни эндемизма. Прогрессивный и реликтовый эндемизм. Историческое значение различия флор по уровню эндемизма. Реликты флоры различных климатических периодов.
Возрастной (стадиальный) анализ флоры. Абсолютный и относительный возраст видов. Реликтовые, консервативные и прогрессивные элементы флоры. Основная схема состава флор.
Сравнительное изучение флор (основы сравнительной флористики). Основные принципы сопоставимости флор. Понятие о конкретной и локальной флорах. Полевая методика выявления их в природе. Принципиальные особенности конкретной флоры, составляющие ее специфику по сравнению с флористическими категориями более высокого ранга. Вопрос о площади конкретной флоры в различных зональных условиях.
Основные типы растительности Земного шара: тропические; субтропические; аридные; умеренные и умеренно-субтропические. Леса, степи, прерии, тундры, болота.
Вопросы флористического районирования территорий. Три понятия: «флора», «растительность», «растительный покров» - три типа ботанического районирования: флористическое, геоботаническое, ботанико-географическое (комплексное). Основные принципы и критерии флористического районирования, выполняемого в разном масштабе.
4. Геоботаника
Общие положения и основные понятия. Понятия: флора, растительность, растительный покров. Континуум и квантованность растительного покрова. Понятия “фитоценоз” (растительное сообщество) и “растительная группировка”. Фитоценоз как часть биогеоценоза. Соотношение понятий биогеоценоз и экосистема.
Растения и среда. Тепло, вода, воздух, рельеф и почва как экологические факторы. Зависимость растений от факторов среды. Элементарные и комплексные экологические факторы. Экологические группы растений. Эвритопные и стенотопные виды. Растительный покров и рельеф. Соотношение понятий “экотоп” и “биотоп”.
Организация растительного покрова. Соотношение понятий: состав, структура и строение растительного покрова. Состав фитоценоза. Характеристика состава сообщества (таксономическая и типологическая): видовой состав, состав жизненных форм, популяционный и экологический состав.
Динамика растительности. Сезонная ритмика фитоценозов, ее причины. Смена аспектов. Анализ фенологических спектров. Разногодичная изменчивость сообществ. Флуктуации и сукцессии растительности, их причины и проявления. Типы сукцессий (смен). Сукцессионные стратегии растений и сукцессионный статус вида. Примеры природных сукцессий. Антропогенные сукцессии, примеры.
Классификация растительности. Значение классификации растительности. Основные подходы к классификации: морфолого-флористический (доминантный), эколого-флористический (школа Браун-Бланке), топологический, эколого-динамический, генетический. Основные принципы, используемые в названных системах классификации. Характерные, верные и дифференциальные виды. Основные единицы классификации растительности. Проблема построения естественной классификации растительности.
Геоботаническое районирование. Принципы геоботанического районирования. Зональное распределение растительности на Земном шаре и его причины. Вертикальная (высотная) поясность. Представления о зональной, интразональной, азональной и экстразональной растительности. Основные биомы Земли.
Антропогенная растительность. Антропогенная трансформация растительного покрова планеты. Признаки синантропизации флоры и растительности. Культурфитоценозы, их разнообразие и особенности. Урбанофитоценозы, их специфические особенности.
Охрана растительного покрова. Рациональное использование флоры и растительности как важнейшее условие сохранения среды обитания. Сохранение биоразнообразия растительного мира. Виды редкие и находящиеся под угрозой исчезновения. Виды ценные (имеющие пищевое, фармацевтическое, эстетическое значение; источники промышленного сырья; носители генофонда сельскохозяйственных растений). Эндемизм и охрана видов. Региональные Красные Книги. Роль заповедников, заказников, национальных парков, ботанических садов и др. форм охраняемых природных территорий в сохранении флоры и растительности.
3. Информационное обеспечение программы
3.1.Список литературы
Основная литература
1. Андреева - М.: Колос, 2002. – 485 с.
2. Ботаническая география с основами экологии растений / , Викторов ьB. C., , – М.: Агропромиздат, 1986. – 255 с.
3. Белякова . – М.: Академия, 2006.
4. Василевич теоретической фитоценологии. – Л.: Наука, 1983. – 157 с.
5. Дылис биоценологии. – М., 1978. – 151с.
6. Еленевский высших, или наземных, растений. – М.: Академия, 2000. – 432 с.
7. , , Соломещ наука о растительности. – М.: Логос, 2002. – 264 с.
8. Полевая геоботаника. – М.-Л.: Наука, 1959. Тс.; 1960. Т.с.; 1964. Т.с.; 1972. Т.с.; 1976. Тс
9. Тахтаджян и расселение цветковых растений. – Л.: Наука, 1970. – 146 с.
10. Основы экологии. – М.: Мир, 1975.
11. Сообщества и экосистемы. – М.: Прогресс, 1980.
Дополнительная литература
1. , , Баландин растений: иллюстрированный словарь. – М.: МГУ, 2002. – 240 с.
2. Прокопьев растений. – Томск: Томск. гос. ун-т, 1996. – 130 с.
3. Теоретические и методические проблемы сравнительной флористики. – Неринга, 1983. – Л.: Наука, 1987. – 283 с.
4. Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). – М.: Наука, 1976. – 216 с.
3.2.Список периодических журналов
Ботанический журнал
Растительность России
Turczaninowia
Сибирский экологический журнал
Бюллетень МОИП
Растительные ресурсы
Растительный мир Азиатской России
Экология
3.3. Электронные ресурсы
http://www.theplantlist.org/
http://ashipunov.info/shipunov/school/sch-ru.htm
http://ngo. *****. redbook
www. *****
www.plantarium.ru
4. Вопросы вступительного экзамена
1. Цветок и его функции, особенности строения. Основные теории происхождения цветка.
2. Сем. Мятликовые. Строение вегетативных и генеративных органов. Систематика. Представители. Значение.
3. Фитоценоз. Строение фитоценозов. Взаимоотношения видов растений в фитоценозах.
4. Ареал, классификация ареалов. Типы и формы ареалов. Причины формирования ареалов.
5. Корень и его функции. Особенности морфологического и анатомического строения на конкретных примерах.
6. Сем. Астровые. Строение вегетативных и генеративных органов. Диагностические признаки. Представители и значение.
7. Представление об экосистеме и биогеоценозе. Фитоценоз - как энергетический блок экосистемы.
8. Лист и его функции. Особенности строения (анатомо-морфологические) на конкретных примерах.
9. Сем. Лютиковые. Строение вегетативных и генеративных органов. Представители и значение.
10. Понятие о популяции. Возрастая и пространственная структура, типы популяции - инвазионная, нормальная и регрессивная.
11. Учение о жизненных формах растений. Классификации экобиоморф растений, критерии и подходы.
12. Динамика фитоценозов. Понятие об сингенезе, эндо - и экзоэкогенезе. Сукцессии растительных сообществ, факторы их обуславливающие.
13. Классификации фитоценозов, критерии - доминатный, флористический, экотопологический. Понятие о диагностических и характерных видах. Таксономические единицы растительности.
14. Понятие "Фитоценоз",
15. Флора, растительность и растительный покров.
16. Классификация растительности, подходы, методы.
17. Леса Байкальского бассейна.
18. Роль пожара в экосистеме лесов.
19. Биосфера функции лесов.
20. Виды тканей. Их значение.
21. Выделительная система.
22. Поступление веществ в растительную клетку. Размножение клетки.
23. Морфолого-анатомическая дифференциация высших растений в связи с выходом на сушу (усложнение внешнего строения растений, внутренняя дифференциация тела растений.
24. Семейство Ивовые (систематика, основные диагностические признаки, строение вегетативных и генеративных органов).
25. Сравнительная флористика в геоботанических исследованиях.
26. Понятие о парциальной, локальной, конкретной флоре. Урбанофлористические исследования.
27. Семейство рдестовых - строение вегетативных и генеративных органов. Представители и значение.
28. Особенности структуры водной растительности. Подходы к их классификации.
29. Представление о биогеоценозе.
30. Сукцессии флюктуации, факторы их обуславливающие.
31. Жизненные формы растений, классификация, критерии выделения.
32. Экология растений как наука.
33. Понятие о биомах и их основные типы.
34. Явление адаптации у растений.
35. Понятие об эволюции растительного мира.
36. Экология фитоценозов.
37. Роль растений в функционировании экосистем.
38. Экологические группы растений.
39. Основные факторы существования растительного покрова.
Программа принята на заседании Ученого совета ИОЭБ СО РАН
протокол
Ответственные за составление ,
Ученый секретарь ИОЭБ СО РАН_______________________________
